亏缺灌溉对河套灌区向日葵土壤微生物群落结构多样性的影响

为明确亏缺灌溉对向日葵生育期内土壤微生物群落的影响,在河套灌区开展田间试验.以当地灌水水平为对照CK(330 mm),设置2个水分亏缺处理：轻度水分亏缺W1(210 mm)和重度水分亏缺W2(120 mm),分析亏缺灌溉对向日葵各生育期土壤表层(0～20 cm)微生物群落和理化性质的影响,并揭示土壤微生物与理化性质的内在联系.结果表明：处理W1提高了土壤微生物多样性及土壤细菌中变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、真菌中被孢霉门等优势菌门的相对丰度.与CK相比,W1的土壤pH值平均降低了0.13,温度和硝态氮质量比分别平均提高了1.44℃和14.2%.Pearson相关性分析表明土壤含水率、温度、pH,EC、硝态氮是影响细菌多样性的主要因子;温度、铵态氮和硝态氮是影响真菌多样性的主要因子.冗余分析表明土壤含水率、EC和温度是影响细菌群落结构的主要因子;含水率、EC和铵态氮是影响真菌群落结构的主要因子.综上,轻度水分亏缺(W1)是适宜微生物生长的水分条件.     

基于高通量测序的不同窖龄窖泥微生物结构与多样性分析

窖泥是浓香型白酒的根本,包含多种功能微生物,这些微生物对浓香型白酒的香味和品质有着重要的影响。该实验对四川成都某酒厂不同窖龄窖泥的微生物群落结构进行解析。结果表明随着窖龄增加,厚壁菌门(Firmicutes)大量富集,变形菌门(Proteobacteria)被淘汰。5年窖龄中的优势物种 Ampullimonas (27.66%)和 Lactobacillus (13.94%),在25年窖龄窖泥中丰度仅有0.15%和1.17%,随着窖龄的进一步增加,相对丰度增加到0.24%和2.77%。在5年窖龄窖泥中, Caproiciproducens 的相对丰度为2.53%,在25年窖龄窖泥中相对丰度高达40.40%,在70年窖龄中丰度下降,相对丰度为24.49%。窖泥中的优势产甲烷古菌都是氢营养型产甲烷古菌(Candidatus_ Methanoplasma , Methanobacterium,Methanobrevibacter 和 Methanoculleus 等)。随着窖泥窖龄的增加, Methanosarcina 与窖龄的增加呈现负相关的关系,在5年,25年和70年窖龄窖泥中相对丰度分别为22.56%,8.90%和3.25%,而Candidatus_ Methanoplasma 丰度显著增加,从9.24%增加到36.96%。该研究初步揭示了窖泥微生物随窖龄的变化情况,为窖泥的老化和“老窖出好酒”提供了微生物参考。     

造纸废水UMIC反应器中微生物的纵向分布特性

为探明造纸废水UMIC反应器中微生物的纵向分布特性,试验应用16S rRNA基因-Illumina MiSeq高通量测序技术分析和比较了不同高度反应器中的微生物群落结构及多样性。微生物多样性分析表明,在UMIC反应器中,细菌的多样性要高于古菌,且在反应器7.5 m处微生物多样性最高。反应器的顶部拟杆菌门微生物分布较多,而绿弯菌门微生物分布较少。厚壁菌门在反应器中分布较为均匀;在UMIC反应器的1m处,Euryarchaeota丰度相对较低,而Bathyarchaeota丰度相对较高。在5 m和10 m处,Euryarchaeota占绝对优势。     

包头南海湖不同湖区春季沉积物细菌群落结构

[目的]探究包头南海湖不同功能区域春季沉积物细菌群落多样性。[方法]采用高通量测序技术对进水口区、旅游开发区、湖心区和水草区共4个采样点表层沉积物细菌进行测定。[结果]不同区域物种丰富度和均匀度表现为水草区>进水口区>湖心区>旅游开发区。从门水平来看,沉积物细菌主要为变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)和蓝藻门(Cyanobacteria)等;从属水平分析,优势类群集中在硫杆菌属(Thiobacillus)、norank-f-anaerolineaceae。对沉积物细菌群落与环境因子做相关性分析,TN、TP、TOC对沉积物细菌群落结构影响较大。[结论]Thiobacillus在南海湖春季沉积物中广泛存在,其在地球生化循环中发挥着重要作用,而且极有可能诱发黑臭水体出现,应在以后研究中得到更多关注,并控制TN、TP以及TOC量,为预防南海湖黑臭水体的发生提供理论依据和基础数据。     

两种配方废弃菌棒堆肥中微生物多样性研究

以废弃菌棒为主要原料,添加牛粪和草炭,进行堆肥发酵,取腐熟完成后的2种肥料样品DNA,采用16SrDNA V3+V4区和ITS2高通量测序方法,研究不同配方粗制肥料中微生物多样性和群落结构的差异。结果表明,牛粪+菌棒制得的有机肥生物多样性高于草炭+菌棒,且真菌差异大于细菌;牛粪+菌棒有机肥相对草炭+菌棒有机肥具有10个优势细菌属和6个真菌属,草炭+菌棒有机肥相对牛粪+菌棒有机肥具有14个优势细菌属和4个真菌属。两种配方堆肥制得的有机肥微生物群落结构无显著性差异。研究发现了多种具有农业价值的功能菌,可为功能性微生物的开发利用提供科学依据。此外,也发现一些潜在危害因子,如黄曲霉和杂色曲霉亚种在牛粪+菌棒有机肥中丰度较高,产生的黄曲霉毒素、杂曲霉毒素易造成农作物污染。     

高通量测序分析酒糟鱼中微生物群落多样性

利用高通量测序分析对实验室自制酒糟鱼和市场上酒糟鱼进行分析,研究不同酒糟鱼微生物群落的多样性。结果表明:发酵可以有效提高酒糟鱼微生物群落分布的多样性,实验室自制酒糟鱼菌种丰度低于市场,菌种多样性和菌群丰度差异项高于市场。实验室自制酒糟鱼中微生物主要以乳酸杆菌属、布丘氏菌属、小球菌属、弧菌属、芽孢杆菌属等为主;而市场上酒糟鱼中微生物菌属以乳酸杆菌属、魏斯氏菌属、嗜冷杆菌属、嗜冻菌属、漫游球菌属等为主。两种酒糟鱼样品都以乳酸杆菌为主要优势菌种,其他优势菌种包括漫游球菌属、葡萄球菌属等6种,对酒糟鱼发酵过程影响显著。     

宁夏银北不同草田轮作模式对细菌群落组成特征的影响

为研究不同草田轮作模式下宁夏银北地区典型盐碱地细菌群落组成特征,并确定影响细菌群落分布的环境因子,利用IlluminaHiSeq高通量测序技术,分析和比较了苜蓿连作、苜蓿休闲、苜蓿轮作油葵、苜蓿轮作饲料玉米、苜蓿轮作甜高粱5种典型旱作模式背景下的土壤细菌群落多样性,同时分析了土壤环境因子与细菌群落结构的关系.结果表明:...     

大凌河流域典型水生植物微生物群落吸附特征试验分析

本文采用高通测序方法对大凌河流域五刺金鱼藻、格菱、狐尾藻、水蓼及芦苇5种水生植物不同季节的微生物群落进行试验分析,分析表明:藻类密度在沉水植物表层要高于浮叶植物表层,微生物群落在浮叶植物根部的结构与其表面存在明显差异.各水生植物的优势生物群落依次为变形菌、梭菌、柔膜菌、鞭脂杆菌、杆菌、疣微菌门,且各微生物群落在季节丰度...     

蚯蚓堆制花生壳的微生物群落结构特征研究

针对花生壳因木质素含量高而限制其利用的问题,选择添加赤子爱胜蚓堆制花生壳。试验处理分为接种蚯蚓组和未接种蚯蚓的对照组,堆制处理48 d。初始混合底物的碳氮比约为37.00,第48天时,蚯蚓处理组物料的碳氮比低于15.00,而对照组则为23.17,表明蚯蚓加速了花生壳的分解。试验结束时,赤子爱胜蚓的死亡率为19%。在蚯蚓堆制过程中,观察到蚓茧和幼蚓,表明蚯蚓能够逐步适应高木质素含量的花生壳。初始底物中真菌的Shannon-Wiener指数为1.33,堆制结束时,蚯蚓处理组和对照组的Shannon-Wiener指数分别为2.59和1.66,表明蚯蚓的存在增加了真菌的多样性。蚯蚓处理组中Rhodococcus、Arthrobacter、unclassified_f_Peptostreptococcaceae、Sporosarcina、Cercophora、unclassified_c_Dothideomycetes、Preussia和unclassified_f_Lasiosphaeriaceae的相对丰度显著增加。     

不同来源接种物对不同原料产氢烷潜力的影响及微生物群落结构分析

接种物的特性关系到能否正常启动厌氧消化系统,是厌氧消化系统启动成败的关键所在。以牛粪(NF)、秸秆厌氧消化液(ZY)和餐厨干发酵物出料(CN)3种接种物为研究对象,研究了不同接种物对不同原料产氢烷潜力的影响及其微生物群落结构特性。结果表明：厨余-CN和玉米秸秆-NF组的最高产甲烷和产氢速率分别为42.4和26.5 mL·g^-1VS·d^-1。玉米秸秆-NF组的累积甲烷产量最高为80.9 mL·g^-1VS,分别比其它实验组累积产甲烷量高出18.1%～255.4%。玉米秸秆-NF组在产甲烷和产氢气方面均为最优,其次是厨余-CN组。Proteiniphilum(16.2%)、Turicibacter(12.6%)和Methanocorpusculum(80.5%)、Methanobrevibacter(18.6%)是NF接种物在属水平上的优势细菌和古菌。因此,不同微生物样本的微生物群落结构存在较大显著性差异,不同原料的产氢烷潜力均受不同接种物中的多种微生物种类和丰度的影响,牛粪接种物消化玉米秸秆原料的产氢产甲烷潜力最优。     

水稻秸秆堆肥发酵粗制肥料中微生物多样性研究

研究基于Illumina平台的高通量测序技术,初步解析等量的、不同氮源添加(尿素和牛粪)的水稻秸秆经堆肥发酵后制得粗制肥料中细菌和真核微生物群落结构和多样性。添加尿素和牛粪发酵成的粗制肥料中分别得到897个和954个细菌可操纵分类单元(Operational taxonomic unit,OTU),以及508个和585个真核微生物OTU,且添加牛粪处理的细菌和真核微生物群落丰富度和多样性均高于添加尿素处理。添加尿素制得粗制肥料以放线菌门(Actinobacteria,71.9%)的Streptomyces(40.9%)和Cellulosimicrobium(22.2%)菌属为最优势的细菌类群,以真菌子囊菌门(Ascomycota,70.0%)的Pichia(46.1%)菌属为主要优势的真核微生物类群。添加牛粪制得粗制肥料以变形菌门(Proteobacteria,58.5%)的Pseudomonas(47.8%)菌属为最优势的细菌类群,以真菌子囊菌门(Ascomycota,42.5%)的Aspergillus(23.9%)菌属和接合菌门(Zygomycota,20.5%)的Mucor(9.4%)菌属为主要优势的真核微生物类群。研究结果表明,不同的氮源添加可导致水稻秸秆堆肥发酵制得粗制肥料中形成具有不同优势种群结构的细菌和真核微生物群落,并会导致腐熟各阶段发挥作用的微生物类群的差异。     

玉米秸秆还田对土壤微生物群落数量的影响

为探讨玉米秸秆还田对土壤微生物群落数量的影响,设置不同季节与不同剂量秸秆还田试验,寻求最佳季节与用量。研究结果表明:随季节变化推移,土壤中细菌、真菌、自生固氮菌、纤维素分解菌的群落数量在秋季达到最大,放线菌数量在夏季达到最大,硝化细菌数量随季节变化不明显;当秸秆施入量为800kg/667m2时,除硝化细菌数量变化不显著外,其余各微生物群落数量均达到最大,且与各处理相比差异极显著。     

富集纤维素降解菌群过程中微生物群落多样性分析

纤维素降解微生物资源的挖掘,是实现纤维素高值化利用的重要途径。为构建高效的可培养的纤维素降解体系,以羧甲基纤维素钠(CMCNa)为底物,通过长时间富集山羊瘤胃内溶物,经传代培养,初步构建了1个纤维素降解富集体系。在富集过程中选取前、中、后3个时期10个传代样品,采用高通量测序技术,剖析富集物中细菌、真菌群落结构和多样性的响应差异,揭示不同时期的微生物群落结构变化规律。前期传代样品的细菌丰富度、多样性及均匀度均优于后期传代样品。前期传代样品的真菌群落丰富度较差,但真菌群落的多样性及均匀性高于后期传代样品。分析10个样品中的细菌属水平,德沃斯氏菌属(Devosia sp.),纤维单胞菌属(Cellulomonas sp.)所占比例较高。真菌属水平曲霉属(Aspergillus sp.),古根霉属(Archaeorhizomyces sp.)所占比例较高。细菌,真菌属热图分析表明不同传代样品之间优势种群存在显著差异。以羧甲基纤维素钠为底物对山羊瘤胃内容物连续传代培养可以富集得到纤维素降解复合菌系。     

环境中未培养微生物的研究进展

未培养微生物是指迄今在实验室的条件下无法纯培养的微生物.由于这类微生物在自然环境微生物群落中占有非常高的百分比(约为99%),无论是其物种类群,还是新陈代谢途径、生理生化反应与产物等,都存在着不同程度的新颖性和丰富的多样性,因而其中势必蕴涵着巨大的生物资源.所以,对各种自然环境微生物尤其是对未培养微生物进行广泛深入的研究, 不仅是微生物学基础理论研究的需要, 也是未培养微生物资源开发利用的基础.     

枸杞枝条发酵木质纤维素降解与微生物群落多样性研究

为探讨枸杞枝条基质化发酵中木质纤维素降解、微生物群落代谢能力及多样性特征,采用正交试验设计,以枸杞枝条粉和苦豆子茎秆粉质量比为4∶1混合为试材,采用Biolog-ECO鉴定方法,研究不同发酵因子对枸杞枝条基质化发酵中微生物群落结构和多样性的影响。结果表明:发酵结束时,枸杞枝条基质纤维素、半纤维素和木质素降解率分别在15%、19%及10%以上;木质纤维素降解率在温度为60℃、含水率为60%、添加油饼氮源及接种粗纤维素降解菌处理条件下较高,其中纤维素、半纤维素和木质素降解率分别在18.12%~19.22%、23.55%~25.21%和13.87%~14.24%范围内,显著高于其他处理;该处理增加了枸杞枝条基质发酵高温期时微生物的活性和多样性,平均颜色变化率分别为1.019、1.062、0.943和1.117,微生物多样性香浓指数、优势度指数和丰富度指数分别在2.321~2.365、0.930~0.941和18.78~20.33范围内,提高了枸杞枝条粉堆体中微生物对部分碳源的代谢能力,从而可促使有机质降解。     

高压静电场下发酵牛肉风味品质及微生物群落特性研究

为明确高压静电场（High-voltage electrostatic field,HVEF）对发酵牛肉品质影响规律,采用2.0kV HVEF和3.0kV HVEF辅助制作发酵牛肉,与对照组比较,分析不同处理条件对发酵牛肉理化指标、风味品质、微生物群落的影响。结果表明：HVEF辅助处理会显著降低发酵牛肉的含水率（P<0.05）,且电压越高,效果越显著,对pH值、L*和b*值无显著影响,但2.0kV HVEF处理会显著降低a*值、增加ΔE值（P<0.05）。电子鼻分析表明,不同处理组发酵牛肉样品之间风味差异较大,可以通过主成分分析进行较好区分。电子舌分析表明,HVEF辅助处理会增加鲜味、咸味和苦味传感器响应值。通过气相离子迁移谱（Gas chromatography〖CD*2〗ion mobility spectrometry,GC〖CD*2〗IMS）分析,共鉴别出43种挥发性风味物质,包括醇类12种、酮类10种、醛类9种、烯类8种、其他4种,3.0kV HVEF处理对这些风味物质的含量影响较大。高通量测序结果表明,发酵牛肉中的真菌优势菌为Penicillium（青霉菌属）和Debaryomyces（德巴利酵母属）,HVEF能够降低Penicillium所占比例,增加Debaryomyces所占比例;发酵牛肉中的细菌优势菌为Staphylococcus（葡萄球菌属）和Lactobacillus（乳杆菌属）,HVEF能够增加Staphylococcus所占比例,降低Lactobacillus所占比例。各指标综合分析表明,3.0kV HVEF处理对发酵牛肉品质提升有较好促进作用。     

基于强化推流工艺(PFR)的餐厨垃圾堆肥微生物群落结构解析

传统餐厨垃圾好氧堆肥周期长,系统难以稳定连续运行,其中反应器构型和微生物在其处理过程中起到关键作用,但是目前对实际运行条件下的反应器内微生物群落结构的研究较少。通过分析实际运行项目中微生物的多样性与群落结构,为进一步优化餐厨垃圾处理工艺,促进PFR反应器系统的稳定和高效运行,挖掘特定功能微生物,提高资源利用效率提供科学依据。该研究采集德清县11个项目的出料样品,采用Illumina Miseq高通量测序技术,研究其菌群组成、丰度、优势菌群及其相关性。结果表明:1)11个项目的微生物群落组成相似,其中厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)是相对丰度最高的2个菌门,优势菌属为微小杆菌(Exiguobacterium)乳酸杆菌(Lactobacillus),柠檬酸杆菌(Citrobacter),不动杆菌属(Acinetobacter)和假单胞菌(Pseudomonas); 2)底物越丰富,进料量越小,越有利于出料的品质; 3)出料感官品质高,微生物多样性也较高; 4)在OTU水平上,葡萄球菌属与芽孢杆菌属、根瘤菌属均呈负相关,葡萄球菌的迅速增殖抑制了对发酵...     

复合菌剂启动餐厨垃圾推流工艺(PFR)堆肥化过程中的微生物群落动态解析

好氧堆肥是我国餐厨垃圾资源化的主要方法,微生物在其处理过程中起到关键作用,但是目前对其启动微生物及不同工艺单元微生物群落结构的研究较少。通过对比有无菌种启动发酵体系,并分析各工艺单元的微生物多样性与群落结构,为改进餐厨垃圾资源化处理技术、提高资源利用效率提供科学依据。该研究采集中源创能餐厨垃圾处理厂的各个工艺单元及出料样品,以无菌系发酵为对照,采用Miseq高通量测序技术,研究启动菌剂对各工艺单元菌群组成、丰度、优势菌群的影响。结果表明:1、餐厨底物经复合菌种发酵后微生物多样性在不断增加(香农指数各个单元的变化规律为2.69—2.81—3.39),而无菌系启动的发酵体系微生物多样性并无显著增加,且杂乱无规律。2、主成分分析表明复合菌系启动下,前两个仓的样品聚类到了一起,说明发酵体系需要一个短暂的适应期。3、在门水平上,复合菌种发酵体系中Firmicutes(厚壁菌门)始终占优势地位,其次是变形菌门,而无菌种发酵体系中Proteobacteria(变形菌门)为优势菌门,Firmicutes(厚壁菌门)次之,在属水平上,复合菌种发酵体系的优势菌属为Lactobacillus(乳杆菌)和Exiguobacterium(微小杆菌),而无菌种发酵体系的优势菌属为Ignatzschineria(依格纳季氏菌属)和Lactobacillus(乳杆菌)。4、经过KEGG功能注释后发现两体系均由碳水化合物运输代谢和氨基酸转运代谢占主导,系相同的餐厨底物所致。该研究明确了典型复合菌剂启动下的餐厨垃圾好氧堆肥处理工艺单元的微生物群落结构和多样性,并提出了优化处理工艺、强化资源利用效率的建议。     

宁夏枸杞园土壤线虫和微生物群落多样性研究

为了揭示宁夏枸杞园土壤质量变化趋势,以宁夏枸杞之乡——中宁县为研究区,选取不同树龄宁夏枸杞园土壤,分析不同季节、土层和树龄条件下土壤线虫和微生物群落特征变化规律。结果表明,随树龄的增加,枸杞园0~20 cm土壤线虫总数先增加后减少,6 a树龄时达最大值。不同树龄表层土壤均为食细菌线虫所占比例最大(夏季和秋季平均分别为57.23%和61.19%),植物寄生线虫次之;亚表层植物寄生线虫比例显著提高。夏季表层土壤总磷脂脂肪酸(PLFA)和细菌PLFA浓度随树龄呈减小-增大-减小的趋势,9 a树龄各菌群PLFA浓度普遍最大。随树龄的增加,夏季0~20 cm土壤线虫多样性和丰富度指数先增大后减小,但土壤微生物多样性指数、均匀度指数都逐渐减小,线虫和微生物群落优势度指数都逐渐增大;20~40 cm土壤线虫和微生物数量、多样性指数和优势度指数变化趋势一致。土壤EC与微生物总PLFA浓度、细菌PLFA浓度达显著负相关;土壤有机质、全氮、速效磷含量与土壤各线虫数量和微生物浓度相关性普遍达显著或极显著水平。土壤线虫总数、食细菌线虫数量与细菌、真菌和放线菌PLFA浓度均显著或极显著相关。总之,季节、土层和树龄对土壤线虫和微生物群落均有不同程度的影响,但树龄对其影响相对最小;季节、土层和树龄对土壤微生物群落的影响比对土壤线虫群落更显著。在相同季节和土层条件下,土壤微环境质量随着树龄的增加呈现出先改善后退化的趋势。     

土壤低含量铅时冬小麦幼苗根际微生物群落的变化

采用土壤盆栽试验法研究了土壤低含量铅(Pb)(质量比小于300 mg/kg干土)对冬小麦幼苗根际微生物的影响特征.与对照相比,幼苗生长3周和7周时,低含量Pb对细菌数量的平均抑制率分别为16.25％和8.62％(p＜0.01);幼苗生长3周、7周和12周时,低含量Pb对真菌数量的平均抑制率分别为34.08％、39.89％和17.49％(p＜0.01);7周和12周时,与对照相比,低含量Pb极显著(p＜0.01)抑制放线菌数量增殖.幼苗生长3周时,真菌数量与Pb含量极显著(p＜0.01)相关;7周时,真菌、放线菌和微生物总数与Pb含量显著(p＜0.05)相关.低含量Pb处理下,根际真菌/细菌比值较对照显著降低,微生物代谢功能多样性变化显著.研究结果表明:土壤低含量Pb对冬小麦幼苗根际土壤微生物数量及微生物群落结构特征影响显著.