磷高效转基因水稻OsPT4种植对土壤细菌群落多样性的影响

为探讨磷高效转基因水稻种植对土壤细菌多样性的影响,在小区试验条件下,以磷高效转基因水稻Os PT4为对象,以非转基因水稻日本晴、磷高效突变体水稻PHO2为对照,设施磷和不施磷两种处理,采用PCR-DGGE测序技术,分析比较了磷高效转基因水稻Os PT4在整个生长期对土壤细菌群落丰富度、均匀度的影响。结果显示,同一处理、同一生长期内磷高效转基因水稻Os PT4、磷高效突变体水稻PHO2与常规水稻日本晴的土壤细菌16S r DNA DGGE指纹图谱基本相似;施磷处理条件下,PHO2在拔节期较Os PT4、日本晴增加一条电泳条带,该条带属于蓝藻菌门(Cyanobactteria)藻青菌属(Cyanobacterium),Os PT4在抽穗扬花期较日本晴缺失一条电泳条带,该条带属于芽单胞菌门(Gemmatimonadetes);不施磷处理时,Os PT4在分蘖期和成熟期较日本晴增加4条电泳条带,测序结果显示分别为变形菌门(Proteobacteria)地杆菌属(Geobacter)、厚壁菌门(Firmicutes)芽孢杆菌属(Bacillus)、绿弯菌门(Chloroflexi)、变形菌门(Proteobacteria)和地杆菌属(Geobacter)。研究表明,在水稻个别生长期,磷高效转基因水稻Os PT4对土壤细菌丰富度(S)、香农-威纳指数(H)和均匀度(EH)产生显著影响。     

非抗虫转基因棉花对土壤细菌群落多样性的影响

田间试验条件下,为了探究非抗虫转基因棉花对土壤细菌群落多样性的影响,应用PCR-DGGE技术对转RRM2基因高产棉、转GAFP基因抗病棉、转ACO2基因优质棉及非转基因常规棉(中棉所12)种植后在吐絮期的土壤细菌群落多样性进行分析。结果表明,与常规棉相比,3种转基因棉的种植均未对土壤细菌香农-威纳指数(H)、均匀度(EH)和丰富度(S)造成显著影响,且两类棉花土壤细菌群落结构相似性较高。可见,短期内,非抗虫转基因棉花的种植对土壤细菌群落多样性无显著影响。对DGGE的优势条带序列分析发现,同源性最高的微生物分别属于拟杆菌门(Bacteroidetes)的黄杆菌纲(Flavobacteria)、噬弧菌属(Bacteriovorax)、Segetibacter,变形菌门(Proteobacteria)的α-变形菌纲(alpha proteobacterium)、地杆菌属(Geobacter),厚壁菌门(Firmicutes)的Paenisporosarcina,酸杆菌门(Acidobacterias)的酸杆菌属(Acidobacterium),它们均为不可培养微生物。     

转基因大豆东农50对土壤氨氧化细菌的影响(英文)

[目的]考查转基因大豆东农50对土壤氨氧化细菌的影响。[方法]通过PCR-DGGE及序列分析方法研究盆栽条件下转基因大豆和近等基因的非转基因大豆在正常水分条件下和干旱胁迫下土壤中氨氧化细菌cto基因的多样性。[结果]根际土壤氨氧化细菌多样性分析表明,转基因大豆与非转基因大豆的氨氧化细菌多样性没有区别,但是,在正常水分条件和干旱胁迫下,处于收获期的转基因大豆的土壤氨氧化细菌多样性提高。对DGGE回收的17个条带进行系统发育分析,结果表明,所有的条带均与β-变形亚纲的亚硝化弧菌属(Nitrosovibrio)以及亚硝化螺菌属(Nitrosospira)相似性较高。[结论]转基因大豆对土壤氨氧化细菌没有影响。     

水稻土氨氧化细菌多样性的RFLP分析

提取苗期水稻根际土和非根际土土样微生物总DNA,采用氨氧化细菌特异性引物(Eub338,Nso1225)扩增16SrDNA基因片段,分别建立水稻根际土(G)和非根际土(F)氨氧化细菌克隆文库。用限制性内切酶HhaⅠ/RsaⅠ进行PCR-RFLP分型,分别得到110和105个酶切类型。多样性指数和优势细菌聚类比对结果显示,土壤氨氧化细菌群落结构指数H′、Dg和Jgi为非根际土稍大于根际土,表明非根际土中氨氧化细菌种群比根际土略多。指数Hmax和dMax为根际土大于非根际土,表明根际土氨氧化细菌数量相对多于非根际土。根际土有比非根际土更明显的优势种群出现。序列分析表明,水稻根际土氨氧化细菌的优势种群主要属于亚硝化螺菌属,亚硝化单胞菌属,β-变形菌亚门,碱菌属。供试水稻根际土和非根际土氨氧化细菌多样性和群落结构发生了改变。     

厌氧氨氧化反应器载体生物膜细菌多样性的研究

采用细菌16S rRNA通用引物1055F/1392R-GC获得的PCR产物进行变性梯度凝胶电泳(DGGE),分析了两个厌氧氨氧化反应器在不同运行时间其载体生物膜上的细菌多样性。结果表明,两个反应器在不同运行时间其细菌种群多样性有一定差异。DGGE优势条带序列系统发育分析结果表明,反应器载体生物膜上的细菌类群主要是陶厄氏菌属Thauera、鞘氨醇单胞菌属Sphingomonas,外硫红螺旋菌科Ectothiorho-dospiraceae、酸杆菌门Chloroflexi、绿弯菌门Acidobacteria及不可培养细菌。当反应器运行208 d时,水体中氨氮和亚硝态氮的去除率维持较高水平,两者去除率之比为1.1,表明反应器内发生了厌氧氨氧化反应。针对厌氧氨氧化细菌16S rRNA基因引物Pla46F/Amx368R-GC获得的PCR产物,采用DGGE技术对载体生物膜上的厌氧氨氧化细菌进行了检测。DGGE优势条带序列分析结果表明,在反应器中富集得到的厌氧氨氧化细菌分别与Planctomycete KSU-1、Candidatus Jettenia asiatica的相似性均为96%,可以认为它们是反应器内起厌氧氨氧化作用的主要细菌。     

农田土壤中氨氧化细菌群落多样性研究进展

氨氧化细菌(AOB)在全球氮循环中具有重要作用,与农田土壤潜在硝化率(PNR)的高低有直接关系。基于长期定位试验氨氧化细菌的研究报道,综述在我国主要农田土壤中氨氧化细菌多样性和丰富度对不同肥料处理、种植方式的响应,旨在为提高土壤硝化能力、促进碳氮良性循环、构建健康土壤提供参考。     

大庆龙凤湿地底泥氨氧化细菌与氨氧化古菌多样性分析

为研究湿地底泥中氨氧化细菌(Ammonia-Oxidizing Bacteria,AOB)与氨氧化古菌(Ammonia-Oxidizing Archaea,AOA)的群落多样性,构建AOB与AOA的amo A基因克隆文库,同时利用限制性片段长度多态性(RFLP)技术将克隆文库阳性克隆子进行归类并测序。结果发现,从湿地底泥中均得到3个AOB与AOA的可操作分类单元(OTU)。其中,所有的AOB均属于亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas),而AOA属于泉古菌门(Crenarcharota),与河口沉积物等环境中获得的序列具有较高同源性。     

双价转基因抗虫棉花对土壤氨氧化细菌和氨氧化古菌群落结构及丰度的影响

采用末端片段多态性分析(T-RFLP)和实时定量PCR(Quantitative real-time PCR,qPCR)方法,研究了不同生长时期双价转基因抗虫棉花和亲本非转基因棉花(对照)土壤氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)和氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)群落结构和丰度的变化,以探讨双价转基因抗虫棉花种植对土壤氨氧化微生物的影响。结果表明,双价转基因抗虫棉花土壤中AOB和AOA优势种群与对照相同,且随生长时期无显著变化,但在各自样品中所占比例不同。不同生长时期双价转基因抗虫棉花土壤AOB的Shannon指数和Evenness指数均与对照无显著差异,AOA的Shannon指数与对照也无显著差异,而苗期时Evenness指数显著低于对照(P0.05),其他3个生长时期差异均不显著。qPCR分析表明,除花铃期双价转基因抗虫棉花土壤AOB丰度高于对照外,其他3个生长时期均低于对照,而AOA丰度在4个生长时期均低于对照。吐絮期时,双价转基因抗虫棉花与对照土壤AOB和AOA丰度均差异显著(P0.05)。双价转基因抗虫棉花对土壤AOB和AOA群落结构组成无显著影响,但降低了AOB和AOA的数量,双价转基因抗虫棉花对土壤微生物的某些类群可能存在潜在影响。     

厌氧氨氧化反应器载体生物膜细菌多样性的研究

采用细菌16SrRNA通用引物1055F／1392R-GC获得的PCR产物进行变性梯度凝胶电泳（DGGE）,分析了两个厌氧氨氧化反应器在不同运行时间其载体生物膜上的细菌多样性。结果表明,两个反应器在不同运行时间其细菌种群多样性有一定差异。DGGE优势条带序列系统发育分析结果表明,反应器载体生物膜上的细菌类群主要是陶厄氏菌属Thauera、鞘氨醇单胞菌属Sphingomonas,外硫红螺旋菌科Ectothiorho．dospiraceae、酸杆菌门Chloroflexi、绿弯菌门Acidobacteria及不可培养细菌。当反应器运行208d时,水体中氨氮和亚硝态氮的去除率维持较高水平,两者去除率之比为1．1,表明反应器内发生了厌氧氨氧化反应。针对厌氧氨氧化细菌16SrRNA基因引物Pla46F／Amx368R—GC获得的PCR产物,采用DGGE技术对载体生物膜上的厌氧氨氧化细菌进行了检测。DGGE优势条带序列分析结果表明,在反应器中富集得到的厌氧氨氧化细菌分别与PlanctomyceteKSU-1、CandidatusJetteniaasiatica的相似性均为96％,可以认为它们是反应器内起厌氧氨氧化作用的主要细菌。     

磷高效转基因水稻OsPT4根际高效解有机磷细菌的分离鉴定

为提升磷高效转基因水稻根际土壤的磷素利用率,采用传统微生物分离培养技术分离筛选高效解有机磷菌株,并对分离菌株进行鉴定和解磷能力的测定。以改良的蒙金娜固体有机磷培养基分离磷高效转基因水稻OsPT4根际土壤中的解有机磷菌株,检测其溶磷特性,并通过比对16S rDNA基因序列进行分类鉴定。结果表明：从磷高效转基因水稻根际土壤中分离获得15株解菌株,纯化复筛后获得6株可以产生明显溶磷圈且生长稳定的解有机磷菌株。6株解磷菌的可溶性指数在1.50~6.33之间,其中菌株Y7的可溶性指数最高;培养24 h后菌株的解磷量在10.60~87.43 mg·L^-1之间,其中菌株Y7最大。培养24 h后菌株Y7的菌液pH降低最多,碱性磷酸酶分泌量仅低于菌株Y11。除Y7外的5株菌株均为大田土壤中分离筛选的常见类群,在解磷能力、溶磷特性上与传统大田作物中筛选获得的解磷菌株无明显差异。菌株Y7的解磷能力最强,经鉴定其属于泛菌属（Pantoea sp.）,是常见的水稻种子内生菌核心类群,酸化作用和碱性磷酸酶作用是其主要的解磷机制,Y7可作为高效解磷菌资源进行进一步研究。     

转Pal基因拟南芥对根际土壤细菌群落的影响

利用 Miseq测序技术研究了转苯丙氨酸解氨酶基因(Pal)拟南芥对其根际土壤细菌群落结构和多样性的影响。结果表明,转Pal基因拟南芥土壤细菌Chao指数显著高于突变体和野生型;从Shannon和Simpson指数来看,转Pal基因拟南芥根际土壤细菌的群落多样性显著高于野生型和突变体;转Pal基因处理与突变体相比,在门水平上变形菌门(Actinobacteria)的相对丰度增加,在纲水平上α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)的相对丰度增加;转Pal基因拟南芥起作用的主要类群为变形菌门(Proteobacteria)、蓝藻菌门(Cyanobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria)、粘球菌目(Myxococcales)等。转基因拟南芥根系可能促进或抑制具有某些特定生理特征的根际微生物种群,从而改变了土壤细菌群落的结构和多样性。     

生活污水对土壤及湿地植物根际细菌群落的影响

为探究生活污水对土壤及湿地植物根际细菌群落丰富度和多样性的影响,选择芦苇、水葱、千屈菜、扁秆藨草和长苞香蒲5种湿地植物单独种植,利用PCR-DGGE技术,分别测定试验土壤ck1、浇灌污水的土壤ck2、浇灌自来水的湿地植物ck和污水处理湿地植物根际的细菌群落。结果表明:污水处理植物根区土壤细菌种群丰富度和多样性指数最高,其次是污水浇灌的土壤ck2和自来水浇灌的植物ck,试验土壤ck1的最低。试验测定的优势细菌如下:ck1有根瘤菌属(Rhizobium)和鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas);ck2有鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、根瘤菌属(Rhizobium)、节杆菌属(Arthrobacter)和赤杆菌属(Erythrobacter);ck有黄杆菌属(Flavobacterium)和节杆菌属(Arthrobacter);污水处理植物根区有节杆菌属(Arthrobacter)、梭菌属(Clostridium)、硫酸盐还原细菌(Sulfate-reducing bacterium)、牦牛瘤胃菌(Proteiniclasticum)和黄杆菌属(Flavobacterium)。综上认为,污水浇灌的土壤ck2和污水处理5种湿地植物根际细菌群落多样性均高于自来水浇灌植物ck和试验土壤ck1,湿地植物根际细菌群落随植物种类不同差异较大,其中污水处理千屈菜根区细菌种群丰富度最高,其次是水葱、芦苇和长苞香蒲扁,扁秆藨草根区细菌种群丰富度最低。浇灌污水和种植湿地植物均明显改变了土壤中的细菌群落结构和多样性,污水对土壤细菌群落多样性的影响作用高于植物。     

转BADH基因稻田节肢动物群落结构研究

以转BADH基因抗逆稻不同株系为试材,亲本中花8号为对照,研究了转BADH基因稻田节肢动物群落结构变化。结果表明:转基因不同株系稻田与对照田相比,节肢动物群落组成基本相似,但物种发生量不同。不同处理稻田中优势种类变化不大。转基因株系与对照稻田节肢动物群落在结构组成上的差异主要是由害虫亚群落引起的,而各转基因株系不论在害虫亚群落还是在天敌亚群落上差异均相对较小。稻田节肢动物群落的多样性、均匀度与优势集中性指数等群落特征指标综合分析表明,不同稻田节肢动物群落各项稳定性指数虽然稍有差异,但都表现为相对稳定。     

东北沼泽湿地土壤中氨氧化微生物活性和丰度研究

为了研究东北典型沼泽湿地——三江湿地和扎龙湿地表层土壤中氨氧化微生物的活性和丰度,采用氯酸盐抑制亚硝酸盐氧化菌(Nitrite-oxidizing bacteria,NOB)和氨苄青霉素抑制氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)以及荧光定量PCR的方法,分析了生长季和非生长季氨氧化微生物的活性和丰度的关系。结果表明:在不同类型的湿地土壤中,pH值显著地影响湿地土壤中氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)的潜在氨氧化活性(Potential ammonia oxidation activity,PAO)(P0.01)。AOA的丰度值与PAO_(AOA+AOB)呈显著正相关(r=0.96,P0.05),而与PAO_(AOA)不存在相关性(P0.05)。三江湿地的毛苔草和小叶章土壤中的PAO_(AOA+AOB)、PAO_(AOA)、AOA丰度与AOB丰度,并无显著差异。研究表明植被的差异并没有影响土壤中氨氧化微生物的潜在氨氧化活性以及氨氧化微生物的丰度,但在抑制AOB活性之后毛苔草土壤中的PAO出现了显著的下降(P0.05),表明AOB在毛苔草土壤中的氨氧化过程中发挥着重要作用。     

鸡粪菌渣好氧堆肥过程中氨氧化古菌及氨氧化细菌群落的动态变化

以amo A基因为标记,通过Real-Time PCR和限制性片段长度多态性(Restriction fragment length polymorphism,RFLP)法对鸡粪菌渣好氧堆肥过程中的氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)和氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)进行了丰度及群落结构的分析。结果表明,在堆制初期、好氧发酵高温期及后熟期,AOB的amo A基因丰度均占主导优势,是AOA的38~992倍。进入好氧发酵高温期,AOA amo A基因丰度下降至发酵前的0.9%,AOB下降至17.6%,后熟期AOA与AOB的amo A基因丰度与好氧发酵高温期相当。在上述3个阶段AOA与AOB各自存在一个绝对优势菌群,分别为Cluster 3和Nitrosomonas europaea,其中Cluster 3克隆子数目分别占整个克隆文库的70.73%、54.28%、72.45%,Nitrosomonas europaea克隆子数目分别占整个克隆文库的78.44%、93.20%、94.27%。堆肥3个阶段AOA的多样性指数变化不大,Shannon-Wiener值维持在1.53~1.60,但群落结构发生明显演替,随着堆肥温度升高,堆肥前期的一些菌群(Cluster 4、Cluster 5、Cluster 6)逐渐消失,新的菌群Cluster 1出现并成为堆肥中后期的第二大优势菌群。AOB无论是多样性指数还是群落组成,都发生剧烈的变化。AOB在堆肥前期Shannon-Wiener指数值最大(1.47),种群数最多(6个基因簇,分别为Nitrosomonas europaea Cluster,Nitrosomonas halophila Cluster,Nitrosomonas communis Cluster,Nitrosomonas nitrosa Cluster,Nitrosospira briensis Cluster,Nitrosospira multiformis Cluster);进入高温发酵期,Shannon-Wiener下降至0.45,群落结构单一,只有Nitrosomonas europaea Cluster和Nitrosomonas halophila Cluster;进入后熟期,AOB多样性及种群数得到一定程度的回升。     

热加工过程对转基因水稻检测的影响

热加工会导致食品中DNA的降解和破坏,为研究热加工过程对转基因水稻检测的影响,试验采用水煮、高温灭活、高温烘干和微波4种外源模拟热加工的方法处理目前我国3种转基因水稻（KF6,KMD1和TT51-1）。并按照国家标准对相应的参数进行检测,内源基因SPS,CaMV35S启动子,NOS终止子和抗虫基因Bt,4种参数的PCR扩增结果显示,热加工过程无论对内源基因和外源插入基因的检测都有影响,表明现行的标准对转基因水稻加工品的检测存在局限,同时我们重新设计了针对抗虫基因Bt 的引物用于检测热加工处理的样品,扩增结果优于标准引物。     

转基因棉花连续种植对土壤AM真菌群落结构的影响

为评价转基因棉花种植对土壤中AM真菌群落结构的影响,以转基因棉花013011（抗旱）、SGK321（抗虫）和非转基因棉花TH2（抗旱受体）、石远321（抗虫受体）为材料,研究不同生育期转基因棉花土壤中AM真菌的群落结构。采用PCR-DGGE技术对土壤中AM真菌的群落结构进行分析。结果发现：转基因棉花与非转基因棉花在花铃期和吐絮期土壤中AM真菌群落的最小相似度均大于0.6,这说明了转基因棉花的种植在花铃期和吐絮期均未对土壤中AM真菌的群落结构产生影响。另外转基因棉花和非转基因棉花的种植在花铃期和吐絮期均未对土壤AM真菌的丰富度（S）造成影响;土壤AM真菌香农-维纳指数（H）仅在吐絮期石远321显著低于SGK321,其余品种和时期均未出现显著性差异;土壤AM真菌的均匀度（E_H）仅在吐絮期发现TH2显著高于013011,其余品种和时期均未出现显著性差异。DGGE指纹图谱结果表明转基因棉花与非转基因棉花同一生长时期多为共有条带,且同一时期土壤AM真菌群落结构相似性较高,AM真菌的群落结构无明显变化。两个不同生育期优势属均为Glomus（球囊霉属）。研究表明：土壤AM真菌的群落结构变化只随着棉花生育期的不同会有短暂的变化,与是否为转基因棉花无显著性相关。     

稻鳝种养模式对土壤氨氧化微生物群落多样性和结构的影响

为深入了解稻鳝种养模式对土壤氮循环关键微生物的影响,本研究采用Illumina MiSeq高通量测序系统,分析了稻鳝种养模式下氨氧化微生物[氨氧化古菌（AOA）、氨氧化细菌（AOB）和完全氨氧化微生物（Comammox）]的群落结构和多样性,以明确该模式对土壤氨氧化微生物群落的影响机制。试验设置两个处理（常规稻田处理和稻鳝种养处理）,分别在处理小区的中心区域和沟渠边缘区域取样,即：常规稻田中心区域（CCS）、常规稻田沟渠边缘区域（CMS）、稻鳝种养处理中心区域（ICS）和稻鳝种养处理沟渠边缘区域（IMS）。结果表明：与常规稻田处理相比,稻鳝种养模式显著降低了土壤pH,减少了稻田中心区域和边缘区域间有机质和总氮的含量差异,增加了土壤硝化势;相较于常规稻田处理,稻鳝种养模式显著提高了 AOA、Comammox Clade-A和Comammox Clade-B的丰富度,显著降低了 AOB的丰富度;同时,IMS显著提高了 AOA的群落多样性,但降低了 AOB的群落多样性;土壤pH、有机质和速效氮是影响氨氧化微生物的关键环境因子（P<0.05）;AOA和Comammox促进了土壤硝化速率,而AOB反之;稻鳝种养模式改变了氨氧化微生物群落的结构,并增强了氨氧化微生物之间的信息交流,使其内部连接更加紧密。研究表明,稻鳝种养模式通过改变土壤环境因子,特别是土壤pH、有机质和速效氮,显著影响了土壤氨氧化微生物群落的组成、结构和多样性,增强了氨氧化微生物之间的相互作用,对土壤氮循环关键微生物产生了重要影响。