饥饿及恢复喂食对花鲈肠道菌群多样性的影响

为了研究饥饿及恢复摄食对花鲈肠道壁及内容物微生物菌群的影响,实验运用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术分析了花鲈经2周饥饿,恢复喂食1周和恢复喂食2周后肠道壁及其内容物菌群特征及多样性的变化。结果显示:饥饿会导致花鲈肠道壁细菌群落发生明显变化,引起差异的主要细菌为T-RFs 496、437、450、155 bp等所代表菌;经2周饥饿,肠壁T-RF 496 bp大肠杆菌(Escherichia)相对丰度从实验开始的43.11%±3.95%(C0肠壁组)下降为21.25%±9.97%(S2R0肠壁组),细菌多样性指数H′、E′和1/D均增大;恢复喂食2周后,肠道壁菌群结构逐渐恢复,T-RF 496 bp大肠杆菌的相对丰度逐渐上升到55.49%±8.37%(S2R2组),3个多样性指数均减小至原有水平;花鲈肠道壁和内容物的菌群有较大不同,但是两者的主要细菌类群都是变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes),其中,γ-变形菌纲是花鲈肠道的最主要细菌群。本研究为进一步阐述消化道微生物功能奠定了基础,也为海水鱼类肠道菌群研究提供基础数据。     

3种杀菌剂对小白菜内生细菌多样性的影响

应用末端标记限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术,分析比较了3种杀菌剂代森锌、恶霉灵、农用链霉素分别对小白菜喷雾处理后,其根、茎、叶内生细菌多样性的变化。结果表明:小白菜根部内生细菌较丰富,茎部较少;杀菌剂处理后叶片内细生菌多样性变化最复杂,先刺激后抑制内生细菌多样性;恶霉灵对小白菜茎的影响最大,其内生细菌多样性明显增加,根部内生细菌多样性有所增加,叶部内生细菌多样性先增加后降低;农用链霉素处理后可使小白菜根、茎内内生细菌多样性明显降低,叶片处理后内生细菌多样性先增加后降低,之后趋于平缓;代森锌对小白菜根、茎内生细菌也有抑制作用,对叶片内内生细菌多样性有先增加后降低作用;根、茎、叶内的优势种群主要为Clostridium(梭菌属)、Fusobacterium(梭菌属)、Halobacillus(喜盐芽孢杆菌)、Lactobacillus(乳杆菌属)、Nostoc(念珠蓝细菌属)、Sphingomonas(鞘氨醇单胞菌属)、Synechocystis(集胞蓝细菌属)。处理后14 d各处理与对照差异不明显,种群结构趋于稳定。     

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.     

Changes of arbuscular mycorrhizal traits and community structure with respect to soil salinity in a coastal reclamation land

A comprehensive knowledge on the relationship between soil salinity and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) is vital for a deeper understanding of ecosystem functioning under salt stress conditions. The objective of this study was to determine the effects of soil salinity on AMF root colonization, spore count, glomalin related soil protein (GRSP) and community structure in Saemangeum reclaimed land, South Korea. Soil samples were collected and grouped into five distinct salt classes based on the electrical conductivity of soil saturation extracts (EC_se). Mycorrhizal root colonization, spore count and GRSP were measured under different salinity levels. AMF community structure was studied through three complementary methods; spore morphology, terminal restriction fragment length polymorphism (T-RFLP) and denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE). Results revealed that root colonization (P < 0.01), spore count (P < 0.01) and GRSP (P < 0.01) were affected negatively by soil salinity. Spore morphology and T-RFLP data showed predominance of AMF genus Glomus in Saemangeum reclaimed land. T-RFLP and DGGE analysis revealed significant changes in diversity indices between non (EC_se < 2 dS/m) and extremely (EC_se > 16 dS/m) saline soil and confirmed dominance of Glomus caledonium only in soils with EC_se < 8 dS/m. However, ribotypes of Glomus mosseae and Glomus proliferum were ubiquitous in all salt classes. Combining spore morphology, T-RFLP and DGGE analysis, we could show a pronounced effect in AMF community across salt classes. The result of this study improve our understanding on AMF activity and dominant species present in different salt classes and will substantially expand our knowledge on AMF diversity in reclaimed lands.     

长期施肥对农田土壤真菌的影响

不合理施肥所引发的土壤环境问题逐渐成为制约我国农业可持续发展的重要因素之一,而土壤真菌作为一类重要的土壤微生物,研究施肥措施对真菌群落的影响对促进农业生产具有重要意义。本研究以有20年历史的长期定位试验田为研究对象,利用末端限制性片段长度多态性分析技术,对长期定位施肥农田生态系统中不同施肥方式对土壤真菌群落的影响以及时间变化规律进行了系统研究。长期施肥定位试验包括EM堆肥(EM)、传统堆肥(OF)、化肥(CF)和不施肥(CK)处理。主要研究结果如下:在0~20 cm土层,施肥处理对土壤真菌多样性有显著影响,Shannon-Weiner多样性指数为2.64~3.53,Simpson集中性指数为0.03~0.08;EM和OF处理的Shannon-Weiner多样性指数均显著高于CF和CK;在3月、6月和10月,EM和OF处理与CF和CK处理相比,有较高的真菌多样性;Simpson集中性指数最高的是3月的CK处理,最低的是10月的EM和OF处理。冗余分析结果表明,土壤pH、有机质、总氮、有效磷和有效钾等对真菌影响显著。因此,长期施用有机肥与化肥相比可以提高土壤真菌多样性,改变其群落结构;与化肥处理相比,施用EM堆肥,不仅可以保持土壤可持续利用性,同时改善0~20 cm土层土壤真菌的生存环境;3种施肥处理对土壤真菌群落结构影响程度由强到弱:EMOFCF。     

不同连作年限野生地黄根际土壤微生物群落多样性分析

以野生地黄为试验材料,设置野生地黄头茬土壤、重茬土壤和原茬土壤处理,未种植任何作物为对照,于块根膨大中期采集土样,通过磷脂脂肪酸法(PLFA)和末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术,分析不同连作年限野生地黄的根际微生物生物量和群落结构变化。PLFA分析结果表明,不同处理情况下地黄根际土壤微生物群落结构存在明显差异,与头茬地黄根际土壤相比,重茬地黄土壤微生物总量显著下降,并且细菌/真菌比例下降。T-RFLP分析结果表明,不同连作年限地黄根际土壤细菌群落结构存在一定差异,野生状态地黄土壤和头茬土壤菌群较为相似,变形菌门和厚壁菌门占据优势地位。野生状态地黄和头茬地黄根际富含Bacillus、Pseudomonas等有益生防菌,而重茬地黄根际土壤滋生大量病原菌如Clostridium sp.、Flexibacter polymorphus和Clostridium ghoni,有益菌群和纤维素降解菌群减少,q RT-PCR定量分析也显示,野生状态地黄和头茬地黄土壤中假单胞菌数量都显著高于重茬地黄土壤。总之,野生地黄存在连作障碍问题,导致野生地黄根际有益菌数量减少而病原菌大量滋生,从而降低了野生地黄抵御病害的能力,使重茬野生地黄生长发育差,产量大幅降低。     

Principal component analysis and discriminant analysis (PCA-DA) for discriminating profiles of terminal restriction fragment length polymorphism (T-RFLP) in soil bacterial communities

To assess the impact of a transgenic crop on soil environment, we compared soil bacterial communities from the rhizospheres of cucumber green mottle mosaic virus (CGMMV)-resistant transgenic watermelon (Citrullus vulgaris [Twinser] cv. Gongdae) and non-transgenic parental line watermelon at an experimental farm in Miryang, Korea. Soil microbial community structure was studied using terminal restriction fragment length polymorphism (T-RFLP) using HaeIII and HhaI enzymes on products from polymerase chain amplification reactions (PCR) of total DNA from rhizosphere. We used principal component analyses (PCA) to reduce dimensionality of T-RFLP profiles before comparison. On these PCA scores, we conducted discrimination analyses to compare soil microbial communities from the rhizosphere of transgenic and non-transgenic. Discriminant analyses indicate that microbial communities from rhizosphere of transgenic and non-transgenic watermelon did not differ with significance at 95% level. Our study could be used as a model case to assess the environmental risk assessment of transgenic crops on soil microbial organisms.     

规模化秸秆沼气发酵反应器中微生物群落特征

采用末端限制性多态性分析(T-RFLP)和克隆文库构建相结合的研究方法,对以秸秆为唯一或主要原料的四个沼气发酵反应器中的细菌和古菌群落特征进行分析,结果表明:(1)供试秸秆沼气反应器中细菌种类十分丰富,分属于9个门,其中厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)与拟杆菌门(Bacteroidetes)为优势种群,在四个沼气反应器中的相对丰度分别为19.3%～47.2%、4.8%～24.3%与2.5%～15.5%。水解与发酵性细菌为各反应器中的优势种群;(2)古菌种类明显少于细菌,均属于甲烷杆菌纲(Methanobacteria)和甲烷微菌纲(Methanomicrobia)。在以秸秆为唯一原料的反应器中,甲烷鬃菌属(Methanosaeta)为优势种群,相对丰度为69.2%～71.9%;而在添加猪粪的反应器中,甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)为优势种群,相对丰度为73.1%。     

牛场肥水灌溉冬小麦对不同土层中氨氧化细菌群落多样性的影响

以河北省徐水县长期定位试验田为试验对象,利用末端限制性酶切片段多态性分析(T-RFLP)与构建氨单加氧酶基因(amo A)克隆文库的方法,探究了不同灌溉制度(CK:清水灌溉;CF:无机肥灌溉;T1、T2、T3、T4、T5、T6:不同浓度的牛场肥水灌溉)下,0~20 cm与20~40 cm两个土层中氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)的群落结构和多样性。根据AOB的末端限制性酶切片段多态性结果显示,在两个不同的土层中,T1处理(N 105 kg/hm~2,P2O539 kg/hm~2,清水∶沼液=2∶1)的Shannon-Wiener指数和Pielou指数均为最高,T4处理(N 420 kg/hm~2,P2O5156kg/hm~2,清水∶沼液=2∶1)的均为最低,且0~20 cm土层的多样性指数比20~40 cm土层的多样性指数高。表明牛场肥水的浓度同为2∶1时,多次灌溉会降低AOB的群落多样性,且表层土的AOB群落多样性要高于深层土的AOB群落多样性。基于amo A基因的系统发育树显示,0~20 cm土层中AOB主要属于亚硝化螺菌属(Nitrosospira)和亚硝化单胞菌属(Nitrosomanas);20~40 cm土层中AOB则全部属于亚硝化螺菌属(Nitrosospira),说明不同土层之间的氨氧化细菌群落结构存在差异。     

我国北方潮土玉米不同生长时期古菌群落结构和丰度的变化

采用16S rRNA基因末端限制性片段长度多态性分析(T-RFLP)和实时荧光定量PCR技术,研究玉米不同生长时期土壤古菌群落组成和丰度的变化。结果表明,不同生长时期,根际土和非根际土古菌优势种群无显著变化,古菌群落组成无明显分离。乳熟期和完熟期古菌Shannon指数显著高于拔节期和抽雄期(P0.05),根际土抽雄期古菌Evenness指数显著低于其他生长时期(P0.05),非根际土不同生长时期Evenness指数差异不显著(P0.05)。土壤古菌16S rRNA基因丰度随生长时期的推进呈先升高后降低的趋势,乳熟期最高,拔节期最低,乳熟期显著高于拔节期和完熟期(P0.05),与抽雄期差异不显著(P0.05)。同一生长时期根际土和非根际土间无显著差异(P0.05)。