乌鲁木齐10号泉水体可培养细菌群落的季节动态变化

[目的]了解乌鲁木齐10号泉水体可培养细菌群落的季节变化及各类群对水文理化指标的响应.[方法]利用平板菌落计数方法,监测2012年1月至2013年1月期间10号泉水体可培养细菌菌落数目;结合16S rRNA基因序列系统分析法,分析可培养细菌类群组成;采用典范对应分析(CCA),探讨泉水水文理化指标对可培养细菌类群的影响.[结果]调查期内乌鲁木齐10号泉水体可培养细菌菌落数目总体较少,其中与其它季节相比秋季菌落数目相对较多;水体可培养菌株序列分析表明,考克氏菌属、沙雷氏菌属、嗜血杆菌属、假单胞菌属、动性球菌属、芽孢杆菌属、肉食杆菌属和金黄杆菌属较丰富;典范相关分析(CCA)显示,水体可培养细菌类群与He、CH4、HS-、流量成正相关,并受多种水文理化指标共同作用.[结论]从季节变化看,乌鲁木齐10号泉水体可培养细菌数量基本变化趋势是秋季＞夏季＞春季＞冬季.可培养细菌类群可对部分水文理化指标的变化产生响应.     

乌鲁木齐10号泉水体细菌群落的映震分析

[目的]对乌鲁木齐10号泉定期采样,并监测水体中细菌总DNA含量变化,结合水文地球化学数据,探究细菌群落与地震的关系.[方法]采用克隆子转化法,制作检测10号泉水体细菌总DNA含量变化的绝对定量PCR标准曲线,采用实时荧光定量PCR技术进行精确定量、定性地监测乌鲁木齐10号泉水体细菌总DNA含量的变化.[结果]乌鲁木齐10号泉水体细菌总DNA含量的标准曲线为Cp=-3.2624 LgC+25.075,相关系数为r=0.999 8;监测期内10号泉水体细菌群落密度与CO2呈显著正相关,与HCO3-呈显著负相关.[结论]乌鲁木齐10号泉水体细菌总DNA含量与地震的发生确实存在一定的响应规律:泉水细菌总DNA含量变化基本符合震前高于震后,且随震级的增加其最大恢复值也随之而递增;此外,在地震发生后的5～17 d内,泉水体细菌总DNA含量变化出现极大值;乌鲁木齐10号泉水体细菌群落与该泉水文地球化学因子HCO3-与CO2的含量变化关联紧密,可作为后期重点观测研究对象;10号泉水体细菌总DNA含量变化规律可作为地震预测的参考因素之一.     

新疆地震断裂带泉水微生物群落功能多样性

[目的]通过对地震断裂带这一特殊地质构造所形成的泉水理化指标及泉水中微生物群落代谢功能多样性的研究,考察泉水理化条件动态变化对微生物群落结构的影响.[方法]对乌鲁木齐10号泉泉水样品定期采样,使用BIOLOG ECO微孔板培养,分析泉水微生物群落功能多样性.[结果]样品的平均吸光度曲线呈现差异性;硫化氢含量显著影响该泉水微生物群落结构,其他理化指标作用不显著.[结论]该泉水微生物群落结构呈现动态变化过程并且该环境样品中的微生物对碳源利用具有偏嗜性.     

乌鲁木齐地震断裂带泉水古菌群落对水文地球化学元素的响应

[目的]揭示乌鲁木齐地震断裂带泉水中古菌群落对水文地球化学元素变化的响应.[方法]采用微孔滤膜法收集泉水中菌体,直接提取环境总DNA,嵌套式PCR扩增古菌16S rDNA基因V3区,变性梯度凝胶电泳(DGCE)检测古菌群落结构的变化,所得信息与监测的地球化学指标进行典型相关分析.[结果]DGGE分析及切胶测序共得到古菌14个主要类群,分属于广域古菌和泉古菌两个门,全部为不可培养类群,其中前者占绝对优势.典型相关性分析发现类群B-11和B-12与He以及CH<,4>含量呈正相关,与硫化物呈负相关;类群B-2、B-3和B-9与F<'->离子含量成正相关而类群B-13与它呈负相关;而仅有的泉古菌B-7与CH呈负相关.另外,所得绝大部分古菌类群与其它冷泉或者低温环境中发现的古菌类群具有95;左右的相似性.[结论]乌鲁木齐断裂带泉水古菌群落能够对泉水中的某些地球化学元素变化产生一定的响应,并且可能存在大量嗜冷新类群.     

新疆断裂带含硫冷泉泉水细菌群落结构的动态变化

[目的]了解新疆断裂带10号含硫冷泉泉水中细菌群落结构的动态变化.[方法]采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)的方法,反映和分析10号冷泉泉水中细菌种群的16S rRNA基因V3区多样性及其种群基因组成随时间的变化.[结果]细菌种群的丰度(Shannon-Wiener指数(H'))和优势度(Simpson指数(D))随时间的变化均出现显著不规律的变化,且当细菌种群丰度较大时,优势度反而较小;由样品Sorenson相似距离系数形成的二维图谱中,不存在位置完全重合的样品.[结论]新疆断裂带10号含硫冷泉泉水中细菌群落结构表现出显著随机的动态变化.     

乌鲁木齐10号冷泉细菌群落密度实时荧光定量PCR检测体系的建立

[目的]初步建立乌鲁木齐10号冷泉泉水细菌群落的定量分析体系.[方法]选用地震前与地震后的乌鲁木齐10号冷泉水样,以及无震时期的水样做为三种处理方式,利用构建克隆子的方法制作标准样品,并对实时荧光定量PCR标准曲线的线性(R2)、斜率(S)、扩增效率(E)等相关参数进行优化.[结果]标准曲线的线性R2=0.993、以及斜率S=-3.415,E=1.963均基本符合参数要求.震前冷泉水体细菌16 S rDNA片段拷贝数达到1.893×105 cop/mL,震后冷泉水体细菌16 S rDNA片段拷贝数达到1.43×106 cop/mL无震时期水体细菌16 S rDNA片段拷贝数达到9.931×106 cop/mL.[结论]建立的实时荧光定量PCR检测体系符合参数要求,并且可以灵敏地、快速地定量未知模板的乌鲁木齐10号泉细菌数.     

日偏食对乌鲁木齐空气细菌多样性的影响

[目的]了解日偏食对乌鲁木齐空气细菌多样性影响.[方法]利用末端限制性片段长度多态性技术(T - RFLP,Terminal- restriction fragment length polymorphism)分析比较日偏食前后乌鲁木齐空气细菌多样性变化.[结果]日偏食当天的各项多样性指数均高于其他几天;酶切图谱和多样性指数结果显示,利用Rsa I酶切样品所得细菌多样性高于利用Hha I酶切所得结果;聚类分析显示,日偏食前1d,后1d和当天空气细菌可聚为一类,其余聚为一类.[结论]乌鲁木齐空气细菌受日偏食的影响多样性有所增加.     

新疆两冷泉菌藻席细菌组成及多样性分析

[目的]通过对含硫冷泉和非含硫冷泉菌席多样性的研究,为开展低温微生物资源的开发利用以及生物修复和活性物质生产提供参考.[方法]利用末端限制性片段长度多态性(Terminal Restriction Fragmentlength polymorphism,T-RFLP),对冷泉菌席多样性进行分析,所获信息与Mica数据库比对,获得各环境下菌席群落组成.[结果]两菌席共包含细菌6门10纲,其中γ-变形菌类群为两个菌席中最为优势类群,分别占乌鲁木齐4号泉和沙湾冷泉菌席的23.71;和40.48;;芽孢杆菌纲类群和梭菌纲类群为各自菌席中第二大类群,分别占22.73;和29.49;;梭菌属(Clostridium)为两菌席共有类群.[结论]菌席群落组成受环境类型影响而差异较大,乌鲁木齐4号泉(含硫冷泉)细菌物种多样性较高.     

乌鲁木齐10号冷泉水中可培养细菌群落结构组成

[目的]了解乌鲁木齐10号冷泉水中可培养细菌群落结构组成,以及嗜盐微生物的分离鉴定.[方法]梯度稀释乌鲁木齐10号冷泉水,采用TSA、2A、0.1 ×LB、HM等4种培养基进行分离纯化.其中采用0.1;、0.5;、1;、2;、5;和10; NaCl的HM培养基分离嗜盐微生物.CTAB法提取所得菌株DNA,用细菌通用引物27F/1492R扩增16SrRNA基因,构建系统发育树.[结果]分离得到33株不同基因型细菌,16SrRNA测序、BLAST比对及系统发育分析将其归为假单胞菌属、金黄杆菌属、红杆菌属、芽孢杆菌属等,其中假单胞菌属占优势.R2A培养基分离效果较好,HM培养基在NaCl 5;～20;区间分离到的菌株数较多.[结论]乌鲁木齐10号冷泉水可培养细菌多样性较低,而中度嗜盐菌数量较丰富.     

新疆彩色丘陵地貌岩石层细菌多样性研究

[目的]了解新疆彩色丘陵地貌中不同颜色岩石层的细菌多样性及其优势种群.[方法]利用末端限制性片段长度多态性(Teminal Restriction Fragment Length Polymorphism,T-RFLP),对5种不同颜色岩石层细菌多样性进行分析.[结果]T-RFLP图谱和聚类分析结果显示,2号(粉红色)岩石层细菌多样性最高,2号(粉红色)和3号(红灰色)样品中细菌群落结构相似性最高,而5号(橙棕色)样品与其他样品间相似性最低,各样品间细菌群落结构相似性介于5.6;～60;;所得结果与RDP数据库比对,推测出5种岩石样品的优势微生物种群分别为Ruminococcaceae,Burkholderiaceae,iron-reducing bacterium,Shewanella,Frateuria和一些免陪养菌群.[结论]新疆彩色丘陵地貌岩石层样品随着颜色由浅至深,其末端限制性片段(Terminal Restriction Fragments,TRFs)的数量由多到少,除5号(橙棕色)外,其余岩石层细菌多样性较高;由分析结果可以推测,新疆彩色丘陵地貌岩石层中可能存在一些潜在新种.     

乌鲁木齐不同生境土壤甲螨群落特征初步研究

[目的]通过对乌鲁木齐不同生境土壤甲螨群落结构特征的调查研究,查明该区土壤甲螨群落结构特征.[方法]采用形态特征分类法、群落多样性、聚类及多维度排序分析法,对土壤甲螨进行分类及群落结构特征分析.[结果]共捕获土壤螨类3 753只,其中甲螨亚目为2 811只、中气门亚目为515只、前气门亚目为366只及无气门亚目为61只.所捕获的2 811只土壤甲螨隶属于24科28属,其中懒甲螨属(Nothrus)均为各生境共有的优势类群.多样性指数H顺序为自然林＞耕地＞路边绿地＞工业用地,季节变化都表现为秋季＞春季,垂直分布都表现出明显的表聚性(0～5 cm).MGP分析表明,自然林、耕地、路边绿地土壤甲螨群落均为O型,而工业用地为P型.对春秋两季4种不同生境甲螨群落的密度进行组间平均聚类分析,形成3组.[结论]在不同土地利用条件下,土壤甲螨群落结构及多样性均有不同,这也反应了土壤甲螨对土地利用方式的响应.不同生境甲螨无翅类和低等类的丰富度和个体密度对环境变化敏感,是较好的生物指示.     

干旱区土壤螨类群落多样性及其与环境因子的相关性分析

【目的】研究干旱区土壤环境因子对土壤螨类群落多样性的影响,对鄯善县7种不同生境进行土壤螨类群落调查与环境因子测定。【方法】采用改良的Tullgren法分离收集土壤螨类,并用Pearson相关分析和典范对应分析方法对土壤螨类群落多样性特征及其与环境因子之间进行相关分析。【结果】共捕获土壤螨类成体标本26 637只,隶属于4目69科98属。7种不同生境之间土壤螨类群落多样性指标均有极显著差异(P<0.001),其中Shannon-Wiener多样性指数(H)依次为防护林＞葡萄园＞杏园＞苜蓿地＞草地＞耕地＞菜地。CCA分析结果表明,第一主轴和第二主轴分别解释了土壤螨类主要群落总变量的29.7%和17.1%,与环境因子的相关性系数分别为0.926和0.929,前两轴共解释了土壤螨类物种类与环境因素关系的92.9%。蒙特卡罗置换检验显示,10个土壤主要理化性质与第一排序轴(F=4.31,P=0.002)和全部排序轴(F=2.68,P=0.002)均存在极显著的相关性。【结论】鄯善县7种不同生境土壤螨类群落多样性与土壤含水量、有机质、容重及全氮含量呈显著相关(P<0.05),其中土壤含水量、全氮和有机质含量对螨类群落结构和多样性的影响显著。     

蔗鸭共生对红壤蔗地土壤养分、酶活性及细菌多样性的影响

【目的】分析红壤地土壤养分和微生物群落对蔗鸭共生的响应,揭示蔗鸭共生促进甘蔗生长及改良土壤的微生态机制,为蔗鸭共生在红壤蔗区的应用提供理论依据。【方法】采用大田原位试验设3个处理:甘蔗单作、蔗鸭共生和肉鸭纯养,于甘蔗成熟期采集甘蔗单作和蔗鸭共生处理0~20 cm根际土壤及肉鸭纯养处理0~20 cm土层土壤,测定并对比分析不同处理的土壤养分、酶活性及细菌群落多样性。【结果】与甘蔗单作相比,蔗鸭共生极显著降低了土壤铵态氮含量(P<0.01,下同),极显著增加了土壤蔗糖酶活性。Alpha多样性分析结果显示,土壤细菌群落多样性Chao1指数和Shannon指数均表现为甘蔗单作>蔗鸭共生>肉鸭纯养。样本检测到的细菌类群隶属于44门1079属。物种群落组成分析表明,放线菌门(Actinobacteriota)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidota)、粘球菌门(Myxococcota)是广西红壤地土壤细菌相对丰度较高的优势菌群。在属水平上,Gaiellales、JG30-KF-CM45、Gaiella、黄色杆菌属(Xanthobacteraceae)、67-14、Vicinamibacterales、JG30-KF-AS9、Roseiflexaceae、芽单胞菌属(Gemmatimonadaceae)、芽孢杆菌属(Bacillus)、TK10、Sandaracinus、Vicinamibacteraceae、Rokubacteriales、小单孢菌属(Micromonosporaceae)为优势菌群。与甘蔗单作相比,蔗鸭共生明显提高了JG30-KF-AS9相对丰度。【结论】蔗鸭共生改变了土壤有效氮养分,显著增加土壤蔗糖酶活性,但短期内其根际土壤细菌群落结构无明显改变。     

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。