影响猪采食行为的肠道微生物种类鉴别

动物主要通过采食来获取能量和所需营养物质,探索肠道菌群对猪采食行为的影响并研究其潜在的作用机制,可以为后续通过调控肠道菌群来改善猪采食提供理论基础。以210头商业杜洛克猪为研究对象,使用自动喂料器记录包括平均日采食时间(ADET)、平均日采食次数(ADEV)、平均日采食量(ADFI)等采食行为指标。140日龄时于肛门处收集粪便样品,通过16S rRNA基因V3-V4区测序获得试验猪肠道微生物结构与组成概况,采用Two-part模型以及共丰度组(CAGs)鉴别与猪采食行为相关的肠道微生物种类。结果显示：1)表型间相关性分析结果表明,ADET分别与ADEV(r=0.41,P<0.05)、RFI(r=0.32,P<0.05)呈显著正相关,ADFI分别与RFI(r=0.56,P<0.05)、平均日增重(ADG)(r=0.63,P<0.05)呈显著正相关,另外,RFI与背膘厚呈显著正相关(r=0.16,P<0.05)。2)CAGs分析中,主要包括瘤胃球菌科(Ruminococcaceae)、拟杆菌目(Bacteroidales)以及颤螺菌属(Oscillospira...     

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...     

不同类型水稻土微生物群落结构特征及其影响因素

选取基于我国土壤地理发生分类的不同类型土壤发育的四种水稻土,利用¹⁵N₂气体示踪法测定生物固氮速率,采用实时荧光定量PCR（Real-time PCR）技术测定细菌丰度,通过16S rRNA基因高通量测序分析微生物群落组成和多样性。结果表明：变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）和蓝藻门（Cyanobacteria）是水稻土中优势微生物类群。四种类型土壤发育的水稻土细菌群落结构差异显著（Stress<0.001）,群落结构分异（NMDS1）与土壤pH存在极显著正相关关系（P<0.01）。土壤有机碳和碱解氮含量显著影响水稻土中细菌丰度和群落多样性（P<0.01）。红壤发育的水稻土细菌16S rRNA基因拷贝数显著高于其他三种类型水稻土,但OTU数量、Chao1指数和PD指数均低于其他三种类型水稻土。土壤pH对水稻土生物固氮速率有显著影响（P<0.01）,紫色土发育的水稻土具有最高的生物固氮速率（3.2±0.7 mg×kg^-1×d^-1）,其中优势类群细鞘丝藻属（Leptolyngbya）可能是生物固氮的主要贡献者。研究结果丰富了对水稻土微生物多样性的认识,为通过调控土壤pH和微生物群落组成来提高稻田生物固氮潜力提供了理论依据。     

玉米秸秆分解过程中细菌群落组成演化特征

【目的】土壤中存在着大量的分解秸秆的微生物。研究秸秆分解过程中细菌群落组成的演化规律,对了解和调控农田微生物群体组成以促进秸秆分解具有重要意义。【方法】试验于2014年10月至2015年10月在河南省农业科学院原阳试验基地进行,将成熟期玉米秸秆(茎和叶)烘干,剪成长1~2 cm、宽0.3~1 cm的碎片,称12 g样品(相当于8 t/hm^2)装入15 cm×10 cm的尼龙网包(孔径0.04 mm)内,于10月5日冬小麦出苗后埋置在小麦垄间。分别于埋置后0、1、2、4、7、10和12个月收集秸秆包和土壤样品。测定秸秆样品干物质量和碳氮含量,选择埋置了0、2、4、7和12个月的秸秆及其土壤样品分析细菌丰度及群落组成。【结果】秸秆埋入土壤后的前2个月内分解最快,然后逐步减慢,在1、2、4、7、10和12个月后分别降解了总生物量的19.2%、32.9%、44.2%、52.2%、66.8%和73.8%。秸秆埋入土壤后,秸秆和土壤中细菌丰度均显著增加,分别于第4和7个月达到最高后开始下降。秸秆细菌的丰度指标OTUs、ACE、Chao1和多样性指标Shannon随试验时间的延长逐步增加,而Simpson指数随试验时间延长逐步降低,而土壤中这些指标在试验过程中没有显著变化。与刚埋置秸秆时相比,埋置2个月后的秸秆细菌Bacteroidetes门相对丰度明显增加,主导细菌群为Bacteroidetes和Proteobacteria门。Actinobacteria丰度在埋置2个月后明显降低,然后又随试验时间延长逐步增加。Planctomycetes、Saccharibacteria、Verrucomicrobia、Acidobacteria、Chloroflexi和Gemmatimonadetes丰度在原始秸秆中较低,埋入土壤后随试验时间延长逐步增加。Sphingobacteriia、Gammaproteobacteria、Alphaproteobacteria和Flavobacteriia主导前期细菌纲组成,而Actinobacteria、Anaerolineae和Bacilli纲丰度在后期逐步增加。秸秆分解速率主要受其碳含量影响,秸秆细菌群落组成前期与秸秆碳含量相关,后期与秸秆氮含量相关。随着试验的进展,秸秆细菌群落组成与土壤中的细菌群落组成趋同。【结论】秸秆埋入土壤后前2个月的分解速率最高,随后逐步降低。秸秆分解前期细菌群落由富营养型组分Bacteroidetes和Proteobacteria门和Sphingobacteriia、Gammaproteobacteria、Flavobacteriia和Alphaproteobacteria纲主导,随后被逐步增加的贫营养型组分Actinobacteria、Acidobacteria、Chloroflexi、Saccharibacteria门和Deltaproteobacteria、Actinobacteria纲等代替。秸秆碳氮含量变化是影响秸秆分解及其过程中细菌群落演化的主要原因。     

苏南地区农业土地利用方式改变对土壤理化及生物学性质的影响

【目的】研究苏南地区稻麦轮作农田转变为桃园对土壤理化及生物学性质的影响,旨在为苏南地区土地合理利用和土壤质量管理提供数据支撑。【方法】于2017年麦季 (5月) 和稻季 (7月) 采集研究区稻麦轮作田及由其改为桃园的土壤样品,采用常规方法测定土壤理化性质,96微孔酶标板荧光分析法测定土壤酶活性,实时荧光定量方法测定细菌16S rRNA和真菌ITS基因丰度。【结果】当土地利用方式由稻麦轮作田转变为桃园后,土壤理化性质发生明显变化。与水旱轮作田相比,桃园土壤容重增加,总孔隙度没有明显改变,但毛管孔隙度显著降低,而非毛管孔隙度显著增加,土壤更加紧实,pH有进一步降低的趋势;土壤有机质含量下降,全磷和有效磷含量增加;土壤细菌16S rRNA基因丰度下降,真菌ITS rRNA基因丰度升高,有机质降解的微生物群落由“细菌型”向“真菌型”转化。相应地,土壤中与氮转化相关酶和过氧化氢酶活性降低。从春季到夏季,稻麦轮作田和桃园土壤有机碳含量均下降,稻田降幅较大。另外,两种利用方式下土壤的细菌16S rRNA基因丰度、真菌ITS rRNA基因丰度、纤维素酶和蔗糖酶的活性均显著下降。【结论】苏南地区农业土地利用方式的转变显著增加了土壤容重,改变了土壤孔隙性,增加了土壤全磷和有效磷含量,降低了土壤pH,进而大幅度降低了土壤中氮转化酶活性,并促使土壤微生物菌群由细菌型向真菌型转变,最终影响土壤的养分循环及固碳潜力。因此,土地利用方式改变后,应注重土壤养分的管理。     

藜麦DAPB基因丰度及生物信息学分析

二氢砒啶二羧酸还原酶(DAPB)是赖氨酸合成途径中的一个重要酶,在蛋白质和细胞壁的合成中起着重要作用。本研究基于KEGG总数据库分析表明,藜麦中DAPB的基因拷贝数远高于水稻、玉米及大豆等作物。对藜麦基因组数据筛选得到4个DAPB基因成员,均属于碱性蛋白质,氨基酸序列长度约330 bp,分子量为36.623~36.880 k D,等电点(p I)为5.79~6.01,最大疏水系数为0.028~0.123,为疏水性蛋白,亚细胞定位于细胞质中,不存在跨膜区。4个DAPB基因之间的Ka/Ks值均小于0.5,表明该基因在进化过程中比较保守。系统进化分析发现,藜麦DAPB家族成员位于同一个亚家族,且与菠菜的亲缘关系较近。启动子顺式作用元件分析结果显示,DAPB家族除含有TATA-box和CAAT-box以外,还含有多个参与激素响应、光照、低温及其它应激反应相关的顺式作用元件和转录因子结合位点,暗示藜麦DAPB家族成员可能参与以上多种响应。本研究分析了藜麦DAPB基因的拷贝数并对DAPB进行了生物信息学分析,可为进一步了解DAPB基因家族的生物学功能提供参考。     

亚地块尺度秸秆信息丰度研究

不断拓展的秸秆资源应用途径丰富了亚地块尺度下秸秆信息丰度的研究,但界定和表达亚地块尺度下秸秆信息丰度尚缺乏科学规范。本文以机收小麦原茬地的秸秆信息丰度为研究对象,设计系列指标（立茬与碎秸的质量分布、碎秸堆叠层数、立茬侧影覆盖度）,分别探讨原位网格取样称草、平板匀铺图像处理、背景板图像处理、碎秸筛分、人工观察计数等手段与方法,进行原茬秸秆信息的指标化。将获取的多维秸秆信息进行归一化处理,并运用图像相似度分析法研究信息指标间的相关性。结果表明,本文提出的秸秆信息参数及测试方法增加了亚地块尺度下的秸秆信息丰度,秸秆信息图像间的相关分析也能反映出各指标间的内在联系。所得信息反映了收获机的留茬状态与碎草性能,碎秸质量集中分布在割幅中间区域。立茬质量分布受作物行间距影响,碎秸堆叠层数表达了机排草口的排草状况,立茬侧影覆盖度分布可反映收获机的留茬碾压破坏情况。秸秆信息指标间的相关分析表明,地表秸秆总质量与碎秸质量的相似度为0.89、与立茬质量相似度为0.43,碎秸质量与碎秸堆叠层数相似度为0.64,立茬质量与立茬侧影覆盖度相似度为0.48。本文界定的亚地块尺度下秸秆信息丰度及其参数化研究结果可为系统开展亚地块尺度下秸秆信息技术研发提供参考。     

小型底栖动物(Meiofauna)研究概况

本文系统的总结了国内外各学者对小型底栖动物在底栖生态系统中的作用的研究概况,认为小型底栖动物是构成底栖小食物网的基本环节。由于它们种类繁多、丰度极大、生活周期短,因而它们的代谢活动直接关系着系统内物质的代谢和营养元素的再生。同时也总结了小型底栖动物丰度、生物量以及各种环境因子对其影响的研究现状,结果表明沉积物粒度参数（中值粒径和粘土百分比含量）和叶绿素a含量是小型底栖动物数量分布的主要影响因子,而影响两大类群线虫和桡足类的环境因子有所不同,同时也对其中的主要类群线虫和桡足类的分类学研究作了介绍;此外对线虫和桡足类的密度比值在环境污染中的应用前景作了展望。     

断奶前后仔猪十二指肠、空肠和回肠SGLT1 mRNA表达的变化及半胱胺的影响

研究断奶前后仔猪十二指肠、空肠和回肠SGLT1mRNA表达丰度的变化,并同时观察半胱胺对其表达的影响,从分子水平探讨半胱胺对断奶仔猪葡萄糖吸收的影响与可能的机制。新生仔猪随机分为对照组和实验组,12日龄(D12)起对照组饲喂基础乳猪料,实验组在基础乳猪料中添加120mg/kg半胱胺,两组仔猪均于35日龄断奶,每组分别于断奶前1周、断奶当天、断奶后3d、1周以及断奶后10d随机选取仔猪各6头,宰杀后采集十二指肠、空肠和回肠粘膜,采用RT-PCR方法测定钠-葡萄糖共转运载体1(sodium-glucosecotransporter1,SGLT1)mRNA表达的相对丰度。结果表明,回肠SGLT1mRNA的表达量最高,空肠其次,十二指肠最低;SGLT1mRNA在不同肠段的表达呈现截然不同的发育模式,十二指肠SGLT1mRNA表达量在45d显著上升(P<0.05),而空肠则在42和45d时显著下降(P<0.01),回肠SGLT1mRNA表达在整个实验期间无显著变化;此外,日粮添加半胱胺显著提高38d十二指肠以及42和45d空肠SGLT1mRNA表达,而对回肠SGLT1mRNA表达无显著影响。小肠SGLT1mRNA表达以及日粮添加半胱胺促进SGLT1mRNA表达的作用均呈现时空特异性规律。     

长江葛洲坝坝下江段鱼类群落结构及多样性

为探究三峡水库运行后长江干流葛洲坝坝下江段鱼类群落结构和生物多样性变化,2009-2019年冬季进行渔获物野外调查。结果显示,坝下江段共发现鱼类54种,为5目10科43属,其中鲤形目鲤科鱼类最多,占总种类数的58.1%。优势种为铜鱼、瓦氏黄颡鱼、鳜。应用聚类分析(Cluster)和非度量多维标度排序(NMDS)等多元统计方法将鱼类群落结构分为2009-2013年与2014-2019年2组,相似性分析（ANOSIM）显示,组间差异显著( R=0.875, p＜0.05);相似性百分比(SIMPER)表明,引起组间渔获物结构差异的主要贡献者为瓦氏黄颡鱼、铜鱼、圆筒吻鮈、贝氏?、鳜,除了圆筒吻鮈外,2013年以后其他鱼类丰度值均增加。Margalef丰富度指数、Shannon-Weiner多样性指数和Pielous均匀度指数整体呈下降趋势,丰度生物量曲线（ABC）显示,坝下鱼类群落一直处于受干扰状态。2009-2019年葛洲坝坝下鱼类优势种集中,2013年以后的群落结构仅几种鱼类占主导地位,优势种丰度上升、主要种的种类减少、多样性指数降低;但种类数稍有增加,鳤、胭脂鱼等多年未见的鱼种重现。研究表明,随着生态调度、增殖放流、十年禁渔等生态保护修复措施的日渐成效,坝下鱼类的自然状况会不断好转。