对二氯苯对湿地土壤细菌群落多样性的影响

利用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)考查了对二氯苯胁迫对湿地土壤细菌群落多样性的影响.通过不同培养时间(4、18和45 d)和不同培养浓度(120、240、360和600 mg/kg)对二氯苯污染下湿地土壤细菌群落基因组的变性梯度凝胶电泳(DGGE)多样性分析.结果表明,各处理下的土壤细菌群落多样性在不同处理时间有明显差异.培养初期对二氯苯对土壤细菌群落抑制作用非常显著,土壤细菌中某些群落的生长受到抑制;不同处理在处理后期差异很小.在土壤培养初期,含对二氯苯240mg/kg的培养基上出现一条新增条带,为对照和低浓度对二氯苯土壤所没有,说明土壤中存在对二氯苯生长优势菌.     

铬污染土壤修复过程中土壤细菌群落多样性的RFLP分析

【目的】对污染土壤修复过程中土壤细菌群落多样性的变化进行研究。【方法】以淹水培养后的模拟铬污染土壤为供试材料,通过直接提取土壤中总细菌DNA,利用细菌专一引物克隆细菌16S rDNA片段,分别建立克隆文库。利用PCR-RFLP技术,分析比较了土壤淹水10 d(对照,S1)、添加Cr(Ⅵ)淹水10 d(S2)、添加Cr(Ⅵ)和Fe(OH)3淹水10 d(S3)及20 d(S4)4个处理中土壤细菌群落的变化。【结果】用专一引物克隆细菌16S rDNA片段,分别建立了克隆文库;用限制性内切酶RsaⅠ进行细菌16S rDNA PCR-RFLP分析,分别得到123,120,97和69个酶切类型,库容值分别为54.92%,55.43%,65.33%和76.60%;Shannon-Wiener指数、Gini指数、物种丰富度指数(dMa)和物种均匀度指数(Jgi)均表现为S1>S2>S3>S4,以上4个指数的变异系数分别为11.51%,1.84%,23.64%和1.55%;基于细菌多样性参数的聚类分析结果,将对照S1和添加Cr(Ⅵ)处理的S2归于一类,而2个添加Fe处理的土壤S3和S4聚为一类。【结论】经过10 d淹水处理,土壤中添加的Cr(Ⅵ)有98%以上可发生转化,土壤残留的Cr(Ⅵ)含量基本达到稳定。添加铬矿渣处理(S2)的土壤细菌群落多样性和对照(S1)基本一致,添加氧化铁的2个处理(S3和S4)的细菌群落多样性基本接近,但低于S1和S2;添加氧化铁的处理(S3和S4)中,均出现了明显的优势细菌群落,其分别属于荧光假单胞菌属和不动杆菌属。     

应用PCR-DGGE指纹图谱技术分析盐水鸭贮藏过程中的细菌多样性

利用传统平板培养和变性梯度凝胶电泳(DGGE)指纹图谱相结合的方法,对盐水鸭在4 ℃贮藏期间的细菌多样性进行了分析.传统培养方法结果显示:盐水鸭在贮藏期间细菌数量增加迅速.PCR-DGGE对盐水鸭及平板培养物中的细菌组成分析结果显示:腐生葡萄球菌(Staphylococci saprophyticus)、溶酪大球菌(Macrococcus caseolyticus)、魏斯氏菌(Weissella sp.)、中度嗜盐菌(Halomonas sp.)和盐单胞菌(Cobetia sp.)是盐水鸭的主要细菌,而腐生葡萄球菌、溶酪大球菌和魏斯氏菌是平板培养物中的主要细菌.     

双孢蘑菇培养料发酵过程中细菌群落结构分析

为探明双孢蘑菇培养料发酵过程中细菌群落多样性和组成的演变,获得相关优势菌落的信息,本研究利用变性梯度凝胶电泳(Denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)对不同季节不同发酵阶段样品的的细菌进行特异性扩增,并选取主要DNA条带进行克隆、测序和生物信息学分析。结果显示,不同发酵时期带谱差异明显。发酵过程中,培养料中主要有芽孢杆菌属、黄杆菌属、杆菌属、假单胞菌属、Solibacillus、嗜热裂孢菌属、高温双歧菌属和未知分类地位的不可培养细菌。不同季节(春季、冬季)的培养料一次发酵过程中细菌多样性变化趋势相似,且发酵结束时细菌菌落结构相似。双孢蘑菇培养料在发酵过程中细菌群落结构至少经历了3个阶段的演替,即建堆初期、一次发酵阶段和二次发酵阶段。双孢蘑菇培养料发酵过程中细菌种群丰富,并随着发酵的不同阶段发生演替,种群多样性受环境温度的影响。双孢蘑菇培养料发酵过程中一直存在的细菌群落与具有木质纤维素降解特性细菌的序列相似度较高,有利于培养料转化为双孢蘑菇栽培基质。     

林地转变为茶园对土壤细菌群落结构与多样性的影响

【目的】研究林地转变为茶园对土壤细菌群落结构与多样性的影响,为进一步制定茶园土壤可持续管理措施提供科学依据。【方法】以林地(SM,对照)、新垦3年茶园(ZC3)和植茶30年茶园(ZC30)为研究对象,采用多点混合取样法取0～20 cm和20～40 cm土层的样品,测定不同样地土壤的理化性质;运用高通量测序技术,研究3种样地土壤细菌多样性及群落结构,并对土壤理化性质与细菌多样性和群落结构的关系进行相关性和冗余分析(RDA)。【结果】林地转变为茶园后,新垦3年茶园土壤有机质、碱解氮、速效钾和有效铁含量显著降低,土壤体积质量显著增加;植茶30年茶园土壤有机质、碱解氮、速效磷和有效铁含量较新垦3年茶园显著增加,但土壤pH显著下降,茶园土壤酸化严重。土壤细菌群落Alpha多样性总体由高到低排序依次为林地植茶30年茶园新垦3年茶园,与林地相比,新垦茶园土壤细菌Alpha多样性指数显著降低。从所有土壤样品中共检测到细菌29个门、60个纲、79个目、186个科、421个属,主要优势细菌门为厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)和放线菌门(Actinobacteria),相对丰度共计93.5%～98.9%;主要优势细菌属为粪杆菌属(Faecalibacterium)、拟杆菌属(Bacteroides)、普氏菌属(Prevotella)、埃希氏杆菌属(Escherichia)、Gp2及Gp1。不同样地和土层土壤细菌优势菌群明显不同,在0～20 cm土层,变形菌门和酸杆菌门是林地土壤中的优势菌门,而茶园土壤中的优势细菌门为厚壁菌门和变形菌门;Gp2和Gp1是林地土壤优势菌属,而新垦3年茶园中这两类细菌属相对丰度较低;植茶30年茶园土壤中粪杆菌属、拟杆菌属、普氏菌属和埃希氏杆菌属相对丰度较高。相关性分析和冗余分析结果表明,土壤体积质量、有机质和碱解氮是影响土壤细菌群落丰度和多样性的主要土壤因子,影响程度由大到小为土壤体积质量有机质碱解氮。【结论】林地转变为茶园后,土壤理化性质以及细菌多样性和群落结构发生了明显变化,转变初期土壤细菌多样性明显降低,之后随着植茶年限的增加,土壤细菌多样性得以恢复。     

不同种植地苜蓿根际土壤细菌群落结构多样性差异分析

【目的】研究新疆北部不同种植地苜蓿根际细菌群落结构多样性与生态功能,分析土壤酶活性对苜蓿根际细菌群落结构的影响,为新疆苜蓿土壤微生物的分布特征提供基础数据。【方法】使用高通量测序技术对新疆北部不同种植地苜蓿根际与非根际土壤细菌群落结构多样性进行研究,比较根际与非根际土壤细菌群落结构多样性差异及与土壤酶活性之间的关系;利用Tax4Fun功能预测获得相应样地的细菌群落的生态功能。【结果】新疆北部不同种植地苜蓿根际土壤酶活性大体表现为根际大于非根际,根际微生物在提高土壤酶活性中具有重要指示作用。Alpha多样性指数与土壤中性磷酸酶之间呈显著正相关性(P<0.05)而与其他土壤酶活性之间无显著性关系,细菌群落结构特征与土壤中性磷酸酶含量具有很强的相关性。利用高通量测序技术对苜蓿根际、非根际土壤中微生物进行测序,所有2581720条序列分属于细菌的51个门、64个纲、137目、252科和600属;所有土壤样品中在门水平上,变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)丰度最高;在属水平上其中12个土样类型共同拥有的有190个属。 Tax4Fun基于SILVA数据库进行基因功能预测,苜蓿根际细菌群落所涵盖的一级功能基因为:环境信息处理(Environmental_Information_Processing)、未分类(Unclassified)、生物体系统(Organismal_Systems)、人类疾病(Human_Diseases)、新陈代谢(Metabolism)、遗传信息处理(Genetic_Information_Processing)、细胞过程(Cellular_Processes)。【结论】新疆北部不同种植地苜蓿根际土壤细菌多样性改变与土壤中性磷酸酶含量有关,根际与非根际及不同种植地之间,微生物群落组成相似,但物种多样性、细菌的生态功能存在一定差异。     

五大连池火山岩土壤发育过程中根际细菌多样性分析

选取五大连池火山群中三座火山为研究对象,采用PCR-DGGEB联用技术研究火山岩土壤发育过程与根际细菌多样性间相关性。结果表明,随火山喷发后时间推移,三座火山南坡有机质和全氮含量先增后稳,北坡土壤有机质和全氮含量先增后减,南北坡土壤p H不断升高。运用Bio-Dap软件分析发现,随时间推移,三座火山南坡细菌丰富度和多样性指数变化趋势为先增后减,北坡为先减后增,南北坡均匀度变化趋势均先增后稳。采用SPSS软件作相关性分析,三座火山南北坡根际细菌多样性指数及丰富度与土壤有机质显著正相关(P0.05)。根际细菌群落多样性受火山岩土壤发育程度影响。     

羊肚菌菌塘土壤细菌群落的结构及多样性

为了解野生羊肚菌的生境,研究其菌塘土壤细菌群落的结构与多样性,运用PCR–DGGE技术,对采集于凉山州冕宁县野生羊肚菌发生地的8个羊肚菌菌塘土样和2个非菌塘土样进行分析。结果表明:羊肚菌菌塘土壤与非菌塘土壤细菌群落的结构差异和多样性差异较大;菌塘土壤的多样性指数(H)和丰度(S)比非菌塘土壤的高;菌塘土壤中Thermosporotrichaceae、Myxococcaceae和Rhodospirillaceae等3科细菌在羊肚菌菌塘土壤中占据优势地位;羊肚菌菌塘土壤细菌多样性程度总体优于非菌塘土壤。     

基于高通量测序的玉米和刺梨种植地土壤细菌群落多样性

【目的】探明玉米和刺梨土壤细菌群落分类和功能多样性，为种植业结构调整中采用刺梨替代玉米提供理论依据。【方法】利用16S rDNA高通量测序手段，对玉米和刺梨种植地土壤进行分析，了解不同种植地类型下细菌群落分类和功能多样性的异同。【结果】不同种植地土壤细菌物种分类组成存在差异。链霉菌属(Streptomyces)和MND1样地间差异显著，且均是刺梨地土壤中的丰度更高。相比玉米地细菌群落结构的复杂性，刺梨地细菌群落构结点和边越少，复杂性越低，网络抗毁性越强，恢复力稳定性越好，更有利于抵抗微环境的变化。与信号传导和细胞过程相关的孔蛋白在玉米地的丰度显著高于刺梨地，异戊烯基转移酶则存在相反的情况。【结论】玉米和刺梨地土壤细菌群落构成存在差异，刺梨地土壤中链霉菌属(Streptomyces)和MND1属含量均较高；刺梨地土壤细菌群落构成较简单，具有更强的环境变化抵抗能力；与跨膜运输相关的孔蛋白在玉米地土壤细菌中丰度更高。     

狮子山矿区重金属污染农田土壤细菌群落分析

该研究采用单因子指数法和尼梅罗综合污染指数法评价农田重金属污染程度,测定土壤相关酶活,并采用16s rDNA Illumina高通量测序技术,对铜陵市狮子山矿区周围受重金属污染农田细菌群落多样性进行了分析,以期了解铜陵狮子山矿区受重金属污染农田的细菌群落结构和优势菌种。结果表明,该地区农田土壤中铜、锌、砷、镉含量很高,属于重金属严重污染。农田土壤中过氧化氢酶、酸性磷酸酶和脲酶活性高,土壤酶活与重金属之间具有较好的相关性,不同元素的重金属对酶活的响应不同。高通量测序结果显示,属于Proteobacteria、Chloroflexi、Actinobacteria、Acidobacteria门的序列总和占全部序列的80.11%,是门水平上的优势菌种。在属水平上,Arthrobacter具有相对较高的丰度,为优势菌种。研究结果显示,铜陵矿区重金属严重污染情况下,土壤细菌仍具有较高的活性和多样性,为筛选具有重金属抗性的优势菌种提供依据。     

应用变性梯度凝胶电泳和16S rDNA序列分析对山羊瘤胃细菌多样性的研究

 以取自3头安装有永久性瘤胃瘘管的土种山羊的瘤胃内容物为材料, 经过DNA抽提和PCR扩增, 扩增产物利用变性梯度凝胶电泳技术(DGGE，一种DNA指纹技术)分析瘤胃细菌在两种日粮条件下的多样性。同时利用基因序列分析技术，分析了16个在DGGE胶上有匹配带的克隆的16S rDNA序列，并与现有的数据库进行了比较。结果表明，饲喂基础日粮时3头山羊瘤胃内容物的DGGE图谱有一定的相似性(43%～55%)；饲料中添加大豆黄酮一定程度上影响了瘤胃细菌的组成，DGGE谱带变化程度分别为1号36%、2号46%、3号30%。基因序列分析表明，DGGE图谱中优势条带的16S rDNA基因序列中有5个基因序列与基因数据库登录的相关序列的相似性大于97%，8个基因序列的相似性在90%～96%，余下的低于90%。相似性大于97%的5个克隆中，只有1个被鉴定为Prevotella sp.，其余4个都属于未被鉴定的瘤胃细菌。     

重金属污染土壤植物修复研究进展

植物修复技术是近年来发展起来的一种较新的生态技术,其具有安全、廉价的特点而成为研究和开发热点。阐述了超富集植物的筛选、植物修复机理等热点问题的研究进展,并对今后的研究重点提出了建议。     

时空因素对火山优势树种根际真菌群落多样性的影响

以五大连池地区喷发年代相差较大的老黑山(0.02万年前)、东焦得布山(80万年前)和南格拉球山(200万年前)3座火山南北坡为代表,采用PCR-DGGE联用技术研究了火山优势树种根际真菌多样性。结果表明:(1)采用UPGMA法对根际真菌群落结构相似性的分析表明,3座火山根际真菌群落结构相似性随着火山喷发后时间的延长先不变后升高;但南坡和北坡根际真菌群落结构相似性不同。(2)运用BIODAP软件对根际真菌群落多样性的分析表明,3座火山南北坡的均匀度无明显变化,均为0.99;3座火山南坡丰富度和多样性指数均随火山喷发后时间的延长先降低后增加;北坡丰富度和多样性指数均随火山喷发后时间的延长先持平后增加。(3)采用SPSS分析软件对土壤理化性质和根际真菌多样性的相关性分析表明,3座火山南北坡丰富度和多样性指数与土壤有机质之间相关显著(p0.05)。     

复合菌肥对锌污染土壤中油菜生长的影响

通过盆栽试验,研究了复合菌肥对锌污染土壤中油菜生长的影响。结果表明:在一定量的锌浓度下,油菜鲜重、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量均随复合菌肥用量的增加而升高,而油菜锌含量则随复合菌肥的增加而下降。并且叶绿素a+b含量、叶绿素a/叶绿素b与锌在一定浓度范围内也存在一定的负相关。     

土壤重金属污染的植物修复技术研究

分析了土壤重金属的来源及污染现状。简要介绍了植物修复技术的概念并从植物提取、植物稳定、植物挥发、根际过滤4个方面阐述了植物修复技术在清除土壤重金属污染方面的应用,且进一步提出了植物修复技术的发展方向。     

施用螯合剂对重金属污染土壤酶活性和呼吸强度的影响

[目的]研究不同螯合剂对重金属污染土壤酶和呼吸强度的影响。[方法]在盆栽油菜的土壤中添加螯合剂,测定土壤pH值、土壤脲酶、过氧化氢酶活性以及土壤呼吸强度。[结果]施用螯合剂EDTA、DTPA和柠檬酸刺激了土壤过氧化氢酶、土壤脲酶活性。土壤中施入螯合剂后,土壤呼吸强度降低,尤其是在施入初期降低作用最为明显。螯合剂DTPA和柠檬酸施入初期、2周时,土壤pH值降低,随处理浓度的增加pH值降低更为明显,而螯合剂EDTA处理则相反。[结论]在重金属污染土壤上以施用螯合剂EDTA、DTPA为好。     

煤矿周边农田土壤酶活性的研究

采用奈氏试剂比色法、磷钼酸比色法等,对山东裕隆煤矿周边农田脲酶、蔗糖酶等土壤酶活性进行了测定,分析了土壤重金属污染状况与土壤酶活性的相关关系。结果表明,煤矿周边土壤环境受到不同程度的Cr、Hg、Pb、Zn污染,从矿区中心到外围重金属污染程度逐渐减轻,而土壤酶活性则不断提高,其中以脲酶活性增加最明显。多元回归模型显著性结果表明,重金属元素对土壤酶活性有不同的作用。可见,采用酶活性构筑的土壤信息系统的总体酶活性来表征矿区土壤的重金属污染状况是可行的。     

镉污染土壤植物修复研究进展

综述近年来土壤镉污染及植物修复的相关研究成果,分析土壤镉的背景值、污染物的来源和我国农业土壤镉污染现况,阐述镉污染土壤植物修复的机理、种质资源及调控措施。     

我国土壤重金属污染现状及生物修复技术研究进展

综述了我国土壤重金属污染现状、重金属污染土壤的生物修复技术,并对土壤重金属污染防治存在晶问题和发展趋势进行探讨。     

铅对旱地红壤脱氢酶活性的影响

通过实验室培养试验研究外源添加单一重金属铅(Pb)在不同浓度和培养时间下对旱地红壤脱氢酶活性的影响。结果表明,在旱地红壤中,当Pb浓度低于200 mg/kg土时,脱氢酶活性随浓度的增加而上升,在100 mg/kg土时活性最大;当Pb浓度大于200mg/kg土时,其活性随着Pb浓度的升高而逐渐降低,且浓度越高对脱氢酶活性的抑制作用愈显著。即200 mg/kg土可作为Pb对脱氢酶活性影响的临界浓度。此外,脱氢酶活性随培养时间的变化而呈现类似的变化,在培养10 d以前为促进作用,以后随培养时间的推移而日渐受到抑制,第10天可为脱氢酶活性受Pb胁迫的临界期。