山桐子叶际微生物群落多样性、结构及功能预测分析

【目的】山桐子是优良的木本油料树种,叶片是山桐子植株的一个关键器官,分析健康与感病山桐子叶际微生物群落的丰富度、多样性、群落组成以及功能预测,为探明山桐子病害特征及发病机理,科学开展山桐子林地抚育管理提供参考依据。【方法】采用Illumina平台对健康与感病山桐子叶际微生物群落DNA片段进行双端（Paired-end）测序。通过Vsearch软件聚类获取OTUs,根据其在不同样本的分布,评估每个样本的Alpha多样性水平,进一步衡量不同样本间的物种丰度组成差异;根据基因测序结果,预测菌群代谢功能。【结果】1）健康山桐子和感病山桐子的叶际细菌运算分类单位（OTUs）分别为212和198个,叶际真菌OTUs分别为101和79个。针对山桐子叶际微生物的研究表明,健康山桐子叶际细菌及真菌的丰富度和多样性均高于感病叶片。2）山桐子叶际细菌以不动杆菌属Acinetobacter为优势菌属,在健康和感病植株中相对丰度分别为32.67%和24.90%;健康山桐子叶际真菌以链格孢属Alternaria(17.41%)、亚隔孢壳属Didymella(15.44%)为优势菌属,感病山桐子叶际真菌以链格孢属（...     

油茶根腐病根际土壤和根系内细菌群落结构及多样性

【目的】为鉴定根腐病潜在病原菌,改善土壤施肥制度,筛选油茶病害生防菌及研发防控药剂提供参考依据。【方法】采用16S rRNA基因Illumina Miseq高通量测序技术与PICRUSt功能预测相结合的方法,对5个病情等级下油茶根际土壤和根系内细菌群落结构和功能进行分析,并借助冗余分析等方法探讨土壤化学性质与细菌群落结构的关系。【结果】从油茶根际土壤和根系内共获得1 707个OTU,分属于18门257属。患根腐病后,细菌的丰富度指数（Chao1）及均匀度指数（Ace）升高。相较于健康油茶,患病油茶土壤内酸杆菌门的丰度有不同程度的下降,变形菌门的丰度升高;根系内变形菌门的丰度随病情等级的上升,逐级升高。相较于健康油茶,患病油茶土壤内慢生根瘤菌属的丰度有不同程度的增加;根系内苯基杆菌属的丰度随着根腐病病情等级的上升逐级升高。油茶林土壤细菌群落结构的主要影响因子为土壤的pH值、有机质含量、速效磷含量、速效钾含量。发病情况较轻与发病情况较重的油茶根际土壤和根系内细菌群落结构差异较大。油茶根际土壤和根系内细菌以代谢功能为核心,患病导致油茶根系内碳水化合物代谢和氨基酸代谢功能丰度提高,根际土壤内碳...     

广西天桃木土壤细菌群落多样性特征

2020年6月,以广西南宁市、崇左市扶绥县、百色市田阳区的原生天桃木Mangifera persiciformis为研究对象,采用PacBio第三代高通量测序技术,对天桃木土壤细菌群落多样性进行了研究,并通过测定土壤化学性质,分析天桃木土壤优势细菌群落与土壤化学因子的关系.结果表明:在门水平上,共存在23门细菌,其中变...     

微生物膜物细菌群落多样性变化对水体富营养化状态的影响

为了探讨仿生水草微生物膜细菌群落多样性变化对水体富营养化状态的影响,采用高通量测序技术监测了仿生水草微生物膜细菌群落多样性变化,结合水体综合营养状态指数变化,动态地呈现了微生物膜细菌群落多样性变化对富营养化水体的影响,对于仿生水草微生物膜技术在富营养化水体治理中的作用机理给出了更加清晰、直观地解释。实验结果表明：通过对不同环境因子与仿生水草微生物膜物种多样性进行相关性分析可知,微生物膜多群落样性与水体富营养化状态呈负相关关系,仿生水草微生物膜与环境因子相互作用,随仿生水草微生物膜生物多样性增加,受污染水体富营养化程度逐渐下降,虽然在不同时间段微生物膜结构多样性会发生一定的变化,但是仿生水草微生物膜主要以变形菌门、拟杆菌门、厚壁菌门、浮霉菌门、疣微菌门、蓝藻菌门、绿弯菌门,硝化螺旋菌门、酸杆菌门等9个细菌门为优势种,属于典型的水生微生态系统类群。微生物对污染物去除机理的不同导致微生物对于水体中的污染物具有一定的选择性和差异性,仿水草微生物膜物种多样性升高,对于去除水体中的污染物种类及效果具有正向作用,可以更有效地降解水体中的污染物,降低水体富营养化程度。     

广西西大明山自然保护区不同林分土壤酶活性与微生物群落功能多样性研究

为探究不同林分土壤酶活性与微生物群落功能多样性特征,为自然保护区人工林植被的恢复、桉树林林分改造提供依据,本研究以广西西大明山自治区级自然保护区为研究区域,选取天然次生阔叶林和马尾松林、八角林、桉树林3种人工林为研究对象,对其土壤酶活性与土壤微生物群落功能多样性进行研究。结果表明：4种林分类型中,桉树林和八角林土壤的脲酶活性最高,而其酸性磷酸酶活性与蔗糖酶活性均较低;土壤微生物群落功能多样性表现为：天然次生阔叶林最强,人工桉树林最弱。天然次生阔叶林和八角林土壤微生物对六类碳源的利用能力较其他3种林分高,桉树林最低。总的来看,在4种不同林分中,桉树林的土壤质量相对最低,土壤微生物群落功能多样性最弱。     

南亚热带乡土阔叶林与马尾松林土壤细菌群落多样性和结构

目的 探究针叶林转换成阔叶林后土壤细菌群落多样性和结构的变化特征。 方法 以我国南亚热带地区针叶马尾松林及乡土阔叶红锥林、米老排林和火力楠林为对象,将收集于2017年2月各林分土壤表层（0～20 cm）、中层（20～40 cm）和底层（40～60 cm）的样品进行细菌16S rRNA基因高通量测序,基于该数据分析将马尾松林转换成乡土阔叶林后土壤细菌群落分类与系统发育的多样性和结构的变化特征。 结果 表明：（1）马尾松林改造成米老排林和火力楠林后,显著增加了土壤表层细菌群落分类与系统发育多样性,这主要由土壤含水量（SWC）所致。（2）红锥林、米老排林和火力楠林取代马尾松林后,表层土壤细菌群落分类结构发生了明显变化,而在中层只有红锥林有显著改变,受限于土壤SWC、总磷（TP）、总氮（TN）和碳氮比（C/N）。（3）马尾松林改建为乡土阔叶林后,不同土层的细菌群落系统发育结构仍为聚集,环境过滤始终是调控群落构建的主要因素。（4）在土壤表层和中层,马尾松林转换为红锥林的分类及系统发育转换率高于转换为米老排林和火力楠林,表明红锥林土壤细菌群落稳定性较差。 结论 综上,考虑土壤细菌群落分类和系统发育多样性及转换率,该地将马尾松林改建成米老排林或火力楠林后的土壤细菌群落稳定性高于改建成红锥林后的土壤细菌群落稳定性。     

基于高通量测序的三种园林植物叶际真菌多样性及群落结构解析

植物叶际真菌与植物健康息息相关,其群落结构和多样性是植物、微生物与其他环境因子相互作用的结果。为了解同一生境下,不同植物叶际真菌群落和多样性差异,确定不同植物对叶际真菌组成的影响,采用高通量测序技术,调查大理大学古城校区校园内50m范围内的大青树（Ficus altissima）、广玉兰（Magnolia grandiflora）和枇杷树（Eriobotyra japonica）三种园林植物叶际真菌群落结构组成。叶际真菌群落Alpha多样性由高到低依次为广玉兰（M. grandiflora）、枇杷树（E. japonica）和大青树（F. altissima）。三种园林植物叶际真菌群落注释阶元中,Ascomycota门,Cladosporium属皆为三种植物叶际真菌群落的优势类群,其相对丰富度略有不同。此外,不同植物也有其特有物种,三种植物叶际真菌群落组成存在明显差异。植物种类决定叶际真菌群落组成及其多样性,不同植物自身的特性会塑造其独特的叶际真菌群落。     

杉木人工林土壤施用生物炭对细菌群落结构及多样性的影响

【目的】采集杉木人工林土壤,通过室内土壤培养实验,研究添加不同制备原料和制备温度的生物炭对土壤细菌群落结构及多样性的影响,为改善南方酸性红壤及合理应用生物炭提供科学依据。【方法】原土添加3%的300℃杉叶炭(BL300)、600℃杉叶炭(BL600)、300℃木屑炭(BW300)及600℃木屑炭(BW600),与对照土壤进行对比,进行培养实验80天,运用高通量测序技术对PCR所扩增16SrDNA序列的V3+V4区域进行测定。【结果】OTU韦恩图分析表明,添加BL300的土壤细菌较对照丰度提高,其他生物炭处理丰度减小;通过PCoA分析和Beta多样性分析及UPGMA聚类分析得出,添加杉叶炭后土壤细菌群落结构及多样性与对照土壤的差异显著,其中BL600与对照差异最大,添加木屑炭结果与对照较相似;添加生物炭对不同物种水平上的土壤细菌结构和功能产生一定影响,其中杉叶炭处理影响十分显著,使土壤优势菌丰度变化较大,木屑炭处理对优势菌的影响相对较小。【结论】添加BL300生物炭提高了土壤细菌的丰度,而添加其他生物炭降低了细菌丰度;不同制备原料和温度对生物炭存在影响,由于木屑炭可利用氮素不足,杉叶生物炭对土壤细菌结构和多样性的影响比木屑生物炭更显著,高温炭灰分含量较多,因此对细菌多样性的影响大于低温炭;不同的土壤细菌种群生活习性与功能不同,对生物炭组分利用程度也不同,添加生物炭能够改变土壤中优势种群的相对丰度和土壤细菌群落的整体功能。     

苹小吉丁自然种群肠道微生物多样性

【目的】明确不同虫态、不同环境苹小吉丁自然种群肠道真菌和细菌种类组成及其可能对宿主生长发育和生理变化的影响。【方法】分别将新疆野果林(W)和栽培果园(C)获取的成虫(A)与幼虫(L)进行完整肠道解剖,利用Illumina MiSeq技术对ITS2基因(真菌)和16S rRNA V3-V4变异区(细菌)进行测定,统计肠道微生物的操作分类单元(operational taxonomic unit, OTU)数量,分析物种丰度、组成及Alpha多样性,并运用PICRUSt2对其功能进行预测。【结果】获得苹小吉丁肠道真菌ITS2优质序列177 028条,细菌16S rRNA优质序列253 712条,聚类分析分别获得285和1 470个OTUs。最终注释到真菌5门22纲50目92科122属,细菌40门103纲231目364科594属。从属级水平来看,不同虫态、不同环境苹小吉丁肠道微生物各具特有的真菌和细菌类群,其中,其中CA特有真菌11属,特有细菌2属;CL特有真菌28属,特有细菌223属;WA特有真菌37属,特有细菌47属;WL特有真菌12属,特有细菌68属,而核心菌群中真菌7属,细菌21属。...     

滇中亚高山森林土壤细菌多样性及群落结构对N沉降的响应

【目的】研究N沉降对不同森林类型细菌多样性及群落结构的影响,旨在为我国西南亚高山森林土壤细菌群落以及森林生态系统应对N沉降等研究提供理论基础。【方法】以亚热带高海拔季风气候区高山栎林、云南松林、华山松林和常绿阔叶林为研究对象,设定4个N施氮水平：对照(CK, 0 g·m^-2·a^-1)、低氮(LN,10 g·m^-2·a^-1)、中氮(MN, 20 g·m^-2·a^-1)、高氮(HN, 25 g·m^-2·a^-1),测定施N18个月后土壤细菌多样性及群落结构变化特征。【结果】1)4种林分类型土壤细菌多样性存在一定差异,细菌α多样性指数表现为：常绿阔叶林>华山松林>云南松林>高山栎林;不同施N浓度会造成细菌多样性变化,即随着施N浓度增加,细菌多样性呈先下降后上升的趋势。2)不同施N处理下,土壤细菌群落优势门均由酸杆菌门(29.10%～44.46%)、变形菌门(25.22%～37.50%)、放线菌门(9.3%...     

大兴安岭优势树种倒木分解的细菌群落组成及多样性差异

【目的】探究大兴安岭林地不同优势树种倒木分解过程中细菌群落组成、多样性及功能变化,探讨养分驱动下主要细菌群落分布格局的差异化响应。【方法】以一年期的白桦、樟子松、落叶松倒木为研究对象,测定其含水率（MC）、p H值、全碳（TC）、全氮（TN）、纤维素、半纤维素及木质素含量;采用Illumina MiSeq高通量测序技术分析细菌组成、相对丰度和生态功能群组;通过相关性分析探讨不同树种的细菌群落组成与倒木养分间的关联性。【结果】3种倒木分解过程中细菌种类由多到少依次为白桦、落叶松、樟子松,其中白桦独有细菌数量显著多于落叶松、樟子松。群落组成及分布研究表明,变形菌门Proteobacteria为3种倒木中细菌群落的绝对优势菌门,组内相对丰度在不同树种分解倒木中呈显著差异;Lysinimonas、Sphingomonas、Luteibacter为优势菌属,组内相对丰度在不同倒木中无显著差异。群落多样性差异分析表明,树种差异显著改变了樟子松与落叶松、樟子松与白桦细菌群落组内的Alpha多样性,在门、属水平上显著改变了组间的Beta多样性。倒木养分及与群落的相关性分析表明,TC、pH值、TN、C/...     

赤松混交林枯梢病不同病级针叶内部细菌多样性研究

[目的]揭示赤松枯梢病不同病级针叶的内部细菌多样性及群落结构.[方法]利用高通量测序技术和生物信息学技术,对针阔混交林(赤松Pinus densiflora—麻栎Quercus acutissima)和针叶混交林(赤松—黑松Pinus thunbergii)两种林型中赤松无病斑和不同染病程度针叶内的细菌16s rRNA...     

转抗虫基因107杨对根际和内源细菌群落的影响

为研究转抗虫基因对根际和内源细菌群落的影响,以转抗虫基因107杨田间对比试验林为对象,采用高通量测序技术对转基因株系和对照株系根际土壤细菌、树干韧皮部和根系内生细菌群落结构组成及多样性进行对比分析。结果显示：(1)土壤样品中有效序列平均在30 000以上,杨树组织有效序列平均在300 000以上。(2)转基因株系细菌物种组成与对照株系的极其相似,酸杆菌门与变形菌门为转基因和非转基因株系根际土壤的优势菌门,占比分别为16.6%和21.9%;蓝藻菌门和变形菌门为转基因和非转基因株系韧皮部的优势菌门,所占的比率分别为54.8%和59.2%;变形菌门为转基因和非转基因株系根部的优势菌门,所占的比率分别为40.7%和58.8%。(3)转基因和非转基因株系在细菌群落的丰富度和多样性上均没有表现出明显的差异,但不同部位之间差异显著。结果表明：转基因107杨没有对根际土壤和内生细菌造成显著影响,明确了转抗虫基因107杨不同部位细菌群落特征,为转抗虫基因107杨的生物安全评价提供了有益的参考。     

海南岛不同海拔高度青皮林群落结构与多样性

对海南岛不同海拔高度青皮为优势种的群落进行了典型抽样调查,共计调查临时样方13个,总面积2 800m2,分析了不同海拔高度对青皮林群落的物种组成、结构及群落特征的影响。分析结果表明:不同海拔高度青皮群落的优势种组成存在显著差异;青皮成树(DBH≥5cm)重要值和群落多样性与海拔高度呈相反变化趋势;不同海拔高度青皮成树株数各径级分布均呈倒J曲线分布,但差异较大,随海拔高度的升高,倒J曲线越趋于平缓;成树青皮株数、比例和断面积均随海拔高度的升高而减少,青皮平均胸径则随海拔高度的升高而增加。     

基于高通量测序的土壤微生物群落结构对土地利用方式的响应

为探究土地利用方式对土壤微生物群落的影响,对彭州市境内5种常见土地利用方式(城市绿地、农业用地、人工林地、滩涂地、撂荒地)下的土壤细菌和真菌进行了高通量测序.共检测到细菌37门106纲278目491科959属2137种,主要优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸...     

模拟氮沉降对山区水库消落带湿地土壤细菌群落结构的影响

为了解氮沉降背景下水库消落带湿地土壤微生物群落结构对氮沉降浓度差异的响应,以浙江长潭水库消落带落羽杉Taxodium distichum种植区的湿地土壤为研究对象,设置了3个氮水平即低氮(NH₄NO₃ 30 kg·hm^-2·a^-1)、高氮(NH₄NO₃ 60 kg·hm^-2·a^-1)和对照(不施氮肥)的模拟氮沉降实验,采用高通量测序技术,分析水库消落带湿地土壤细菌群落对氮沉降浓度差异的响应。结果表明：在氮沉降增加条件下,水库消落带湿地土壤细菌的Shannon指数和Chao1指数在低氮条件下都是呈增加趋势,比对照分别增加了5.54%和13.29%,而在高氮条件下,其值呈降低趋势,分别比对照降低了4.41%和6.64%。氮沉降增加明显改变了消落带湿地土壤细菌群落结构,在门水平上,土壤酸杆菌门Acidobacteria相对丰度随着氮沉降的增加呈一直增加的趋势,土壤放线菌门Actinobacteria的相对丰度随着氮沉降...     

不同健康保育措施下千岛湖区森林群落结构及其物种多样性

针对千岛湖区的植被现状,实施了阔叶化改造等森林健康保育措施,通过对杉木纯林、马尾松纯林和不同健康保育措施下杉木林、马尾松林的样地调查,计算各物种重要值、物种多样性指数、群落均匀度指数、生态优势度指数,研究结果表明,杉木纯林和马尾松纯林经阔叶化改造后,杉木和马尾松的重要值明显下降,乔木层物种多样性指数高于纯林,有利于维持森林生态系统向复杂化、多样化发展。杉木纯林和马尾松纯林经阔叶化改造后,群落均匀度指数增大,群落生态优势度指数减小,群落稳定性增强。     

李园杂草管理方式对土壤细菌群落和生态功能的影响

【目的】分析不同杂草管理方式对位于国家重点生态功能县的李园细菌群落结构和生态功能的影响,为李园土壤健康管理提供参考。【方法】以自然生草、人工生草、除草剂除草的李园和邻近天然槲栎次生林土壤为研究对象,提取土壤细菌DNA,对其ITS基因进行扩增,采用高通量测序和功能预测的方法研究细菌的多样性、群落结构及生态功能。【结果】不同处理OTU数量为2 012～3 522,细菌种类33门、108纲、242目、383科、667属。绿弯菌门、放线菌门、变形菌门和酸杆菌门为主要门类,在各处理中4个门的总丰度达到80%以上。多样性分析显示,天然林Ace和Chao指数显著低于李园的3个处理。群落组成和差异分析显示,天然林土壤酸杆菌优势比较大,病害细菌少,并有少量的有益细菌蛭弧菌;李园的鞘脂单胞菌相关病害的风险大,生草可在一定程度上提高芽孢杆菌等有益细菌的丰度,尤其自然生草比较明显。人工生草还有利于提高李园细菌的多样性,尤其是芽单胞菌的富集比较明显。使用除草剂的李园则主要富集了绿弯菌门的种类,而降低了苔藓杆菌的丰度。功能预测分析显示,土壤细菌新陈代谢最活跃,主要包括碳水化合物代谢和氨基酸代谢等,涉及化能异养、纤...     

乌拉山自然保护区主要森林群落物种多样性与群落结构研究

乌拉山自然保护区位于典型草原与荒漠草原的交界处,是研究干旱区山地物种多样性的理想区域。利用α多样性指数、β多样性指数以及重要值,对乌拉山主要森林群落（白桦林、油松林）林下灌木层和草本层的物种多样性以及群落结构进行了研究,结果表明：（1）群落草本层α多样性指数明显高于灌木层;（2）群落灌木层、草本层α多样性指数表现为：白桦林〉天然油松林〉人工油松林;天然油松林〉人工油松林〉白桦林〉柄扁桃灌丛;（3）群落β多样性指数表现出同一种森林群落类型之间绝大多数呈轻度相似性;不同森林群落类型之间呈极不相似;生境条件的差异、人为干扰等因素对群落β多样性的影响较为明显;（4）群落物种组成以菊科、蔷薇科植物为主,草本植物以多年生中生、中旱生、旱生植物为主,林下灌木水分生态型以中生为主。     

桉树人工林土壤细菌群落对不同免炼山林地更新模式的季节动态响应

[目的]桉树人工林单一树种多代连栽的炼山经营模式对土壤质量及其生态环境产生剧烈扰动,已引起社会的广泛关注,而采用免炼山造林这种模式是解决上述问题的重要可能措施之一,然而在免炼山造林模式下,作为土壤生态环境重要组成部分的土壤微生物群落如何响应,仍知之甚少.[方法]以连续经营15年的3代人工林更新迹地为研究对象,分析不同免...