不同植被根际土壤中可培养与未培养黏细菌的多样性研究

为探索不同植被根际可培养黏细菌与未培养黏细菌的多样性,采用传统的辅助菌诱导方法,对样品的黏细菌进行分离纯化,通过形态特征结合16S rDNA基因的序列分析,确定黏细菌菌株的系统分类地位;利用基于黏细菌特异性引物的变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)分析黏细菌的多样性。结果显示,从不同植被根际土壤中共分离得到19株,初步鉴定为黏球菌属(Myxococcus)11株,珊瑚球菌属(Corallococcus)13株,孢囊杆菌属(Cystobacter) 2株,多囊菌属(Polyangium)1株,其中,红树林分离得到的黏细菌种类最多,共7株;樟木最少,为2株。PCR-DGGE分子指纹图谱技术对其黏细菌多样性结果显示,花梨木、铁木、亚热带常绿阔叶林、针叶林、红树林、樟木根际土壤中黏细菌的物种丰度分别为16、24、34、26、30、24,多样性指数分别为2.10、2.53、3.49、2.62、2.77、2.73。DGGE指纹图谱显示,越南不同植被根际土壤存在大量的未培养黏细菌,其技术研究黏细菌多样性比传统分离纯化的方法方便、快速。本研究为黏细菌开发利用和多样性研究提供理论与技术参考依据。     

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)。     

巨柏根际与非根际土壤细菌多样性及功能

以西藏林芝市巴宜区、米林县、朗县3个巨柏(Cupressus gigantean)种群地为试验地，在每个种群地分别采集9组根际土壤、非根际土壤样本；利用高通量测序技术，分析巨柏根际土壤、非根际土壤的细菌多样性及功能。结果表明：巨柏根际土壤与非根际土壤丰富度指数(ACE指数和Chao指数)差异不显著。依据热图聚类分析、主坐标分析(PCoA),巨柏根际土壤与非根际土壤细菌群落结构和相对丰度存在显著差异。根际土壤中放线菌门(Actinobacteriota)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidota)的相对丰度，显著高于非根际土壤。根际土壤细菌的转运与分解代谢、膜转运、信号转导、氨基酸代谢、类脂化合物代谢、异种生物降解与代谢、内分泌系统等功能丰度，显著高于非根际土壤细菌的。巨柏根际土壤具有丰富的特有细菌。     

棉花与几种作物根际土壤酶活性及细菌多样性分析

【目的】 研究种植不同抗病性棉花以及不同经济作物对根际土壤酶活性以及细菌多样性影响,为棉田土壤微生态调控技术提供依据。【方法】 利用土壤酶检测试剂盒及高通量测序技术,检测分析不同抗病性棉花及种作物根际土壤酶活性及细菌多样性。【结果】 不同抗病性棉花根际土壤过氧化氢酶、脱氢酶、脲酶活性均没有显著差异,5与7月2个采样时期之间无显著差异;棉花与水稻间作处理过氧化氢酶、脱氢酶和脲酶分别较棉花单作升高3.84%、28.7%、45.2%,水稻处理较棉花单作升高8.87%、102.4%、80.4%,间作对土壤酶活性表现出提升作用,但未达到显著水平;苜蓿、大豆、花生3种豆科作物根际土壤酶活性普遍高于甜菜、番茄和玉米,但是未达到显著差异。耐病品种新陆中66号与感病品种军棉1号根际土壤的细菌OTU数量和α多样性指数均无显著差异。大豆、花生、苜蓿3种豆科作物根际土壤细菌的OTU数量和Ace、Chao1指数均高于棉花,番茄、玉米、甜菜3种作物根际土壤细菌OTU数量和α多样性指数均低于棉花,其中大豆的增幅较大,甜菜降幅较大,但是不同作物之间未达到显著性差异。【结论】 单季生育期内,种植不同抗病性棉花品种和不同作物、棉花-水稻间作等均未对根际土壤酶活性、细菌数量和多样性造成显著影响,棉花与不同作物搭配、间作等模式改变棉田土壤的微生态环境可能需要较长的生长周期。     

不同品种桑树根际土壤细菌多样性的 高通量测序分析

[目的]探究不同品种桑树根际土壤细菌群落结构及其分布规律,为促进桑树的生长发育、提高其经济利用价值和培育更高品质的桑树品种提供参考.[方法]对3个品种桑树(粤椹大10、嘉陵30号和红果1号)根际土壤细菌的16S rDNA序列V3~V5高变区进行PCR扩增,并对PCR扩增产物进行高通量测序,分析土壤中细菌群落多样性及分布规律.[结果]3个土壤样品中共检测出细菌26门76纲88目149科370属.不同品种桑树根际土壤样品中的细菌群落组成和结构存在一定差异,丰富度方面表现为嘉陵30号>粤椹大10>红果1号;多样性方面表现为红果1号>嘉陵30号>粤椹大10.3个品种桑树的根际土壤细菌在门纲目科属水平上的优势菌群及所占比例分别为变形菌门(Proteobacteria,37.2%)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria,24.3%)、拟杆菌目(Bacteroidales,24.3%)、拟杆菌科(Bacteroidaceae,14.2%)、拟杆菌属(Bacteroides,14.2%);随着分类的细化,不同桑树品种对土壤细菌群落组成和分布的影响越大.[结论]变形菌门在3种桑树根际土壤中均是最优势细菌类群,嘉陵30号桑树品种根际土壤细菌种类最多,红果1号桑树品种土壤细菌分布最均匀.根际土壤细菌群落种类和均匀度可作为桑树差异规模化种植的指标.     

水旱轮作模式下马铃薯根际土壤细菌群落多样性分析

[目的]比较水旱轮作与旱地轮作两种种植模式下的马铃薯根际土壤及病株块茎的细菌群落多样性,为利用土壤细菌多样性优化马铃薯种植模式和防治马铃薯病害提供科学依据.[方法]分别采集前作为水稻的水旱轮作和前作为玉米的旱地轮作模式下马铃薯根际土壤样品(旱地轮作和水旱轮作健康马铃薯根际土壤样品分别记为HD.J和SH.J,旱地轮作和水旱轮作发病马铃薯根际土壤样品分别记为HD.B和SH.B)及马铃薯病株块茎样品(旱地轮作和水旱轮作发病马铃薯块茎样品分别记为P.HD.B和P.SH.B),基于高通量测序技术对样品中细菌16S rDNA的V3~V4区域进行测序,分析2种种植模式下的马铃薯根际土壤样品和病株块茎样品的细菌种类及丰度差异.[结果]对马铃薯根际土壤样品及病株块茎样品的细菌多样性分析结果显示,HD.J、HD.B、SH.J和SH.B的细菌种类(OTU数目)、丰富度(Chao1指数)及多样性(Shannon指数)均高于P.SH.B和P.HD.B,且健株根际土壤细菌群落丰富度高于病株土壤.马铃薯种植模式是影响根际土壤细菌群落变化的最主要因素,贡献率为39.1%,而马铃薯植株健康状况是影响根际土壤细菌群落变化的第二大因素,贡献率为34.7%.病株根际土壤样品中,HD.B无丰度在1.00%以上的优势种,而SH.B特有的优势种中包含软腐病果胶杆菌(Pectobacterium carotovorum)、雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)和不动杆菌(Acinetobacter rudis),相对丰度分别为2.03%、1.46%和1.22%,其中软腐病果胶杆菌和雷尔氏菌是马铃薯的主要病原细菌,可分别导致马铃薯黑胫病和青枯病发生.病株块茎样品中,P.SH.B除了包含P.HD.B检测到的23个属,还有5个属是其所特有;P.SH.B特有的5个属中有3个优势属在SH.B中未检测到.HD.B特有的优势功能是产甲烷作用,相对丰度为1.18%;SH.B特有的优势功能包括硝酸盐呼吸作用、氮呼吸作用、亚硝酸盐呼吸作用、亚硝酸盐氨化作用和硝酸盐氨化作用,均属于氮利用及代谢功能,相对丰度为1.48%~1.95%.[结论]与旱地轮作模式相比,水旱轮作模式可提高马铃薯根际土壤的细菌群落多样性,但在该种植模式下要重点预防马铃薯发生细菌性病害.     

定向栽培连作淮山根际土壤细菌群落的多样性分析

[目的]分析连作淮山根际土壤细菌群落结构,为解决淮山连作障碍提供参考依据.[方法]以淮山品种桂淮2号为试验材料,设置定向栽培连作淮山(T)和对照(CK)两个处理,采用Illumina MiSeq高通量测序技术结合土壤理化性质,分析连作淮山根际土壤细菌群落多样性及其与土壤理化因子的关系.[结果]基于细菌16S rRNA基...     

施加微生物菌剂对马铃薯根际土壤细菌多样性的影响

为了从土壤微生物生态学的角度阐述微生物菌剂对马铃薯根际土壤细菌群落结构的影响,采用高通量测序技术对细菌16S rRNA V3⁺V4区序列进行测序分析,以不施肥（CK）、单施化肥（F）作为对照,研究T1（化肥⁺颗粒菌剂75 kg·hm^-2）、T2（化肥⁺颗粒菌剂150 kg·hm^-2）、T3（化肥⁺颗粒菌剂225 kg·hm^-2）、T4（化肥⁺颗粒菌剂300 kg·hm^-2）处理下根际土壤细菌群落多样性。结果表明,与F相比,T2可以显著提高土壤细菌OTU数量、Chao1指数和ACE指数。门水平上,与CK、F相比,T4酸杆菌门分别降低33.24%、29.33%,芽单胞菌门分别降低25.16%、21.01%。纲水平上,与CK相比,T4 γ-变形菌纲和拟杆菌纲相对丰度分别显著增加32.04%、59.73%,T3和T4放线菌纲相对丰度分别显著增加129.11%、 169.68%,T4芽单胞菌纲、母链菌纲相对丰度分别显著降低26.91%、38.1%;与F相比,T3和T4酸微菌纲相对丰度分别显著降低21.38%、24.04%,而放线菌纲相对丰度分别显著提高59.48%、 87.72%,T2、T3和T4拟杆菌纲相对丰度分别显著增加74.19%、73.52%、124.49%。说明施用微生物菌剂显著提高土壤细菌的丰富度,改善菌群结构,增加有益菌的丰度,进而改善马铃薯土壤微环境。     

袋料种植淮山药根际土壤细菌多样性的高通量测序分析

[目的]比较淮山药袋料种植方法与常规定向结薯种植方法的根际土壤微生物种群多样性,为利用微生物多样性指导淮山药袋料种植提供科学依据.[方法]采集常规淮山药定向结薯种植的根际土壤样品(记为CK3)和袋料种植的根际土壤样品(记为A3),对土壤样品中细菌的16S rDNA序列V4高变区进行PCR扩增,并对扩增产物进行高通量测序,分析土壤样品中细菌群落的多样性及其分布规律.[结果]CK3的pH为6.21,有机质含量为32.2 g/kg;A3的pH为5.98,有机质含量为30.0 g/kg.2种不同种植方法下淮山根际土壤样品中共检测出细菌41门100纲147目292科530属.淮山药根际土壤细菌在门水平上的主要优势类群有变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes);在纲水平上的主要优势类群有α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、β-变形菌纲(Betaproteobacteria)、放线菌纲(un-identified-Actinobacteria)和δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria)等.在门和纲分类水平上,2种种植方法淮山药根际土壤样品中细菌的优势菌群相似,相对丰度差异不显著(P>0.05),CK3的细菌多样性高于A3.[结论]淮山药袋料种植方法可行,可在旱坡地和石山地等非耕地应用.     

The key procedures and advancement in microbial communities analysis of DGGE

Recently,denaturing gradient gel electrophoresis(DGGE)is well established molecular tool in microbial ecology that allows the study of diversity and dynamics of microbial communities.The technique has been gained the preference since reliable, facilitative and inexpensive.In order to promote the DGGE further development and make it become a general analysis technique earlier,the key procedures and the advances in microbial communities analysis of DGGE were introduced in this paper.     

DGGE技术优化及其在肠道微生态研究中的应用

变性梯度凝胶电泳(DGGE)是一种非培养微生物研究方法,克服了实验室传统的微生物分离、培养和分类方法的局限性,是研究动物肠道微生态群落的重要手段之一。介绍了DGGE的技术原理和系统优化及其在动物肠道微生态研究中的应用和自身存在的局限性,并对其应用前景进行了展望。     

甘露寡糖对肉仔鸡肠道微生物区系发育的影响

利用PCR-DGGE技术对肠道细菌16S rDNA的V6-V8可变区进行分析,研究肉仔鸡生长过程中肠道微生物区系的发育规律,并重点探讨日粮中添加甘露寡糖对肉仔鸡肠道茵群稳定性及多样性的影响.选择1日龄健康AA肉仔鸡192羽,随机分为2组,Ⅰ组为对照组(饲喂基础日粮),Ⅱ组为甘露寡糖(MOS)组(1～21 d:饲喂基础日粮+0.2%MOS;22～42 d:饲喂基础日粮+0.1%MOS),每组4个重复,每个重复24羽.结果表明:肉鸡肠道茵群以乳酸杆菌为主要优势茵群,并且随着日龄变化各消化道的优势菌群发生相应改变;盲肠内菌群的多样性在各日龄段的表现最为丰富,且越接近消化道远端,各日龄间菌群的相似性就越低;日粮中添加MOS增加了肠道中乳酸杆菌等有益菌的数量,并可抑制梭菌属等有害菌的生长,维持肠道健康;同时还发现空白组各日龄肌胃、十二指肠、空肠、回肠和盲肠中菌群相似性最高分别可达77%、68%、72%、49%和63%,MOS组相应的分别为76%、84%、72%、49%和63%,这说明日粮中添加MOS会对肉鸡肠道茵群产生影响,但日龄的变化仍是影响肠道微生物区系的主要因素.     

麦田土壤细菌群落16S rDNA V3片段PCR产物的DGGE分析

以郑州市郊冬小麦农田土壤为研究对象,利用改进的土壤DNA提取方法提取土壤微生物基因组,并采用降落式PCR和DGGE电泳技术对细菌16S rDNA V3区进行扩增和产物分离,分析了小麦4个生育时期3个土层深度的细菌群落变化.结果表明,麦田土壤细菌多样性极高,小麦整个生育期土壤中一直存在数种优势菌群.但各时期都有新的不同的细菌出现,整体表现为随着小麦的生长多样性逐渐增加,收获期减少.表层土壤各生育时期菌群数量变化较大,而深层土壤菌群数量变化较小.     

暗纹东方鲀几种组织中可培养细菌的组成分析

采用16S rDNA特征序列PCR-DGGE法,分析了不同饵料饲养的暗纹东方鲀的表皮、肠道和河鲀毒素累积组织(肝和卵巢)中可培养细菌的群落组成.根据分子系统发育分析,共鉴定出45种可培养细菌,在这些细菌中,以变形细菌的gamma亚群占多数,其它分别隶属于低GC含量革兰氏阳性菌和高GC含量革兰氏阳性菌.摄食不同饵料的暗纹东方鲀,其肠道、表皮或河鲀毒素累积组织中的细菌菌落组成是不同的,但不管是摄食人工配合饲料或天然饵料,在暗纹东方鲀的肠道、表皮或河鲀毒素累积组织中,均发现已有报道的可产河鲀毒素的细菌类群,表明饵料来源对暗纹东方鲀的河鲀毒素产生不是必需的.     

暗纹东方鲀几种组织中可培养细菌的组成分析

采用16S rDNA特征序列PCR-DGGE法,分析了不同饵料饲养的暗纹东方鲀的表皮、肠道和河鲀毒素累积组织(肝和卵巢)中可培养细菌的群落组成.根据分子系统发育分析,共鉴定出45种可培养细菌,在这些细菌中,以变形细菌的gamma亚群占多数,其它分别隶属于低GC含量革兰氏阳性菌和高GC含量革兰氏阳性菌.摄食不同饵料的暗纹东方鲀,其肠道、表皮或河鲀毒素累积组织中的细菌菌落组成是不同的,但不管是摄食人工配合饲料或天然饵料,在暗纹东方鲀的肠道、表皮或河鲀毒素累积组织中,均发现已有报道的可产河鲀毒素的细菌类群,表明饵料来源对暗纹东方鲀的河鲀毒素产生不是必需的.     

转cry1Ah基因玉米对根际土壤微生物群落结构的影响

采用传统的平板计数法分析根际土壤可培养细菌、真菌和放线菌数量;同时用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)和BIOLOG方法,对转cry1Ah基因抗虫玉米根部土壤微生物群落结构进行了研究.结果表明,在玉米的整个生长过程中,根部可培养的微生物随时间变化有一定的消长,但同一时间内转基因玉米与非转基因玉米二者根...     

鸡生长发育中盲肠微生物菌群结构的PCR-DGGE分析

研究依莎褐蛋鸡和艾维茵肉鸡发育正常及迟缓鸡群的盲肠细菌种群结构和多样性变化。使用基于16S rDNA的PCR-DGGE技术,结合割胶回收DNA进行克隆和测序,分别对4、6、10、16、20和40周龄蛋鸡及1、2、4、6、7和8周龄肉鸡发育正常、迟缓鸡群盲肠内容物的细菌群落进行特异性引物图谱指纹和聚类分析,鉴定特异性和共性群落。结果表明,Lactobacillus属在两品种发育正常鸡群盲肠内容物细菌的相似性均高于迟缓鸡群,两品种各周龄和发育正常、迟缓鸡群间指纹图谱平均条带数差异显著（P〈0.05）。而Bacteroides属在发育正常鸡群盲肠内容物细菌的相似性与迟缓鸡群较为相近;发育正常、迟缓鸡群间平均条带数差异显著（P〈0.05）。Clostridium属在蛋鸡20、40周龄的平均条带数差异不显著（P〉0.05）,但肉鸡各周龄和发育正常、迟缓鸡群间的平均条带数差异显著（P〈0.05）。序列测序结果,Lactobacillus属在蛋鸡产蛋期发育正常、迟缓鸡群均定居于Lactobacillus agilis;而育雏和育成期定居于Lactobacillus aviaries和不可培养的细菌。两品种发育正常、迟缓鸡群均定居于Bacteroides属的Bacteroides acidifaciens、Uncultured bacterium,而发育正常、迟缓蛋鸡群存在Clostridium属Uncultured proteobacterium,发育正常肉鸡群定居Shigella sonnei,而两品种发育迟缓鸡群均缺乏此类菌种。结果显示,依莎褐蛋鸡和艾维茵肉鸡群各饲养阶段盲肠细菌群落差异显著,对鸡群正常生长发育影响较大。     

活性污泥驯化过程中芘降解菌的群落多样性分析

将采自炼油厂污水处理生化反应池的活性污泥以芘为唯一碳源进行富集培养与驯化,通过对6个不同时期混合菌群总DNA的提取,采用降落式PCR和变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术对细菌16S rDNA 基因V3区进行扩增和产物分离,对活性污泥驯化过程中芘降解菌的群落多样性进行了研究.结果表明,在驯化过程中,芘降解菌的群落结构和种群数量存在明显的演替过程,芘浓度的大小是影响芘降解菌的群落结构和种群数量的重要因素.