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有机-无机肥配施对麦玉轮作土壤中细菌氮循环功能基因的影响 被引量：12
1
作者 胡菏 吴宪 +4 位作者 赵建宁 杨殿林 王丽丽 李刚 修伟明 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期144-154,共11页
为探讨有机-无机肥配施对小麦-玉米轮作土壤细菌氮循环功能基因的影响,设置单施化肥(NPK)、化肥配施玉米秸秆(NPKS)和化肥配施有机肥(NPKO)3种施肥方式,采用16S rRNA基因的高通量测序技术并结合PICRUSt功能预测分析,探明不同施肥方式下... 为探讨有机-无机肥配施对小麦-玉米轮作土壤细菌氮循环功能基因的影响,设置单施化肥(NPK)、化肥配施玉米秸秆(NPKS)和化肥配施有机肥(NPKO)3种施肥方式,采用16S rRNA基因的高通量测序技术并结合PICRUSt功能预测分析,探明不同施肥方式下小麦和玉米土壤细菌关键氮循环功能基因的变化特征。结果表明:对于KEGG的二级功能分类,NPKS处理下小麦土壤细菌排泄系统的相对丰度较NPK处理显著提高8.73%,而NPKO处理显著降低了辅酶和维生素代谢的相对丰度,降低幅度达到0.90%;NPKS、NPKO与NPK处理间玉米土壤细菌功能相对丰度差异均不显著。有机-无机肥配施下小麦土壤细菌中具有显著差异的三级功能分类数量明显多于玉米土壤细菌。与NPK处理相比,NPKS处理显著降低了小麦土壤细菌的氨基酸糖与核苷酸糖代谢,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,硫胺素代谢,脂多糖生物合成,核黄素代谢和长寿调节途径的相对丰度和玉米土壤细菌Glioma和神经营养素信号通路的相对丰度,但显著提高了玉米土壤细菌突触囊泡循环的相对丰度;NPKO处理显著降低了小麦土壤细菌Cell cycle-Caulobacter、硫胺素代谢和核黄素代谢的相对丰度及玉米季甲烷代谢的相对丰度,但显著提高了小麦土壤细菌碱基切除修复的相对丰度。小麦和玉米土壤细菌均有23个功能基因参与氮循环的KO通路。小麦土壤细菌氮循环功能基因丰度与土壤SOM和TN显著正相关,与土壤NH+4-N显著负相关;玉米土壤细菌氮循环功能基因丰度与土壤TN和TP显著正相关。综上所述,小麦和玉米土壤细菌具有功能上的多样性,有机-无机肥配施下小麦土壤细菌发挥的代谢作用更为强烈。小麦和玉米土壤细菌的氮异化还原和氮同化还原潜力最高,反硝化潜力和固氮潜力次之,硝化潜力最弱。土壤细菌氮循环功能基因受轮作体系影响,SOM和TN促进小麦土壤细菌� 展开更多
关键词 有机-无机肥配施 氮循环 功能基因 小麦-玉米轮作 PICRUSt功能预测
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酱香型大曲细菌的多样性 被引量：10
2
作者 王晓丹 雷安亮 +1 位作者 班世栋 邱树毅 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期70-75,共6页
以酱香型大曲为研究对象,研究酱香型大曲细菌种群多样性及功能基因预测。分别采用可培养稀释平板法以及高通量测序方法分析大曲细菌群落组成,并结合功能基因筛选及高通量测序分析等宏基因组学研究手段,预测其相关基因功能。大曲细菌总... 以酱香型大曲为研究对象,研究酱香型大曲细菌种群多样性及功能基因预测。分别采用可培养稀释平板法以及高通量测序方法分析大曲细菌群落组成,并结合功能基因筛选及高通量测序分析等宏基因组学研究手段,预测其相关基因功能。大曲细菌总数范围在106~108CFU/g,可培养法分离到的51株Bacillus sp.,1株Acinetobacter sp.。确定酱香型大曲细菌的主体类群组成为以厚壁菌门(87.3%~91.8%)为主要类群,其次是放线菌门(3.3%~9.1%),并发现了未曾报道过的蓝细菌门Cyanobacteria(0.1%~1.5%)。确定了以Thermoactinomyces sp.和Bacillus sp.为主的酱香型大曲细菌群落结构组成,其相对含量占细菌总量的60%以上。通过第二代高通量测序方法还对大曲样品中细菌的代谢功能基因进行了预测。 展开更多
关键词 酱香型大曲 高通量测序 细菌多样性 功能基因预测
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生物滴滤塔共代谢降解间二甲苯的性能及微生物群落分析
3
作者 刘佳 窦晓娜 +3 位作者 祁弘毅 鲁少杰 李萍 李坚 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期882-891,共10页
为发挥混合污染物之间的协同作用,引入甲苯,与间二甲苯形成共代谢降解体系,从而促进间二甲苯的生物降解性能,对比分析了二者在不同质量浓度配比下的相互作用关系,以及反应器内微生物群落结构和功能变化。甲苯进气质量浓度约为250 mg/m^(... 为发挥混合污染物之间的协同作用,引入甲苯,与间二甲苯形成共代谢降解体系,从而促进间二甲苯的生物降解性能,对比分析了二者在不同质量浓度配比下的相互作用关系,以及反应器内微生物群落结构和功能变化。甲苯进气质量浓度约为250 mg/m^(3),甲苯与间二甲苯进气质量浓度比分别为1∶1、1∶2、1∶4和1∶6。结果表明,当二者质量浓度比例为1∶1、1∶2和1∶4时,甲苯能够作为生长基质,促进微生物生长与积累,提高生物滴滤反应器内物种丰度及代谢活性,产生共代谢作用,质量浓度比例为1∶2时共代谢作用最明显。二者质量浓度比例为1∶6时,结果正相反,甲苯抑制间二甲苯的生物降解。在整个生物降解过程中,变形菌门均为第一优势菌门。产生共代谢作用时,伯克氏菌属和分枝杆菌属的丰度增加,尤其是伯克氏菌属占比从7.11%最高增加到21.94%。基因代谢功能预测结果表明,一级代谢通路中的新陈代谢和二级代谢子功能中的氨基酸代谢等基因丰度的增加促进共代谢作用的产生。 展开更多
关键词 环境工程学 生物滴滤 共代谢 间二甲苯 微生物群落 功能基因预测
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农村小管径重力流灰水管道中生物膜细菌群落的特征 被引量：3
4
作者 李文凯 郑天龙 刘俊新 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期691-700,共10页
为探究农村小管径重力流灰水管道系统生物膜的细菌群落结构特征,建立了一套模拟真实农村环境条件下水量变化且具有3组坡度参数(5‰,10‰,15‰)的小管径灰水管道实验设备,利用Illumina HiSeq高通量测序技术,分析了连续运行60 d后的管道... 为探究农村小管径重力流灰水管道系统生物膜的细菌群落结构特征,建立了一套模拟真实农村环境条件下水量变化且具有3组坡度参数(5‰,10‰,15‰)的小管径灰水管道实验设备,利用Illumina HiSeq高通量测序技术,分析了连续运行60 d后的管道生物膜的细菌群落特征。结果表明:Proteobacteria、Actinobacteria和Bacteroidetes为优势菌门,优势菌属为Paenarthrobacte、Ensifer和Spingopyxis,坡度变化会显著影响生物膜细菌群落组成;小管径重力流灰水管道生物膜中存在一定丰度的反硝化细菌和硝化细菌,具有生物脱氮功能。通过PICRUSt功能预测发现,高坡度(15‰)的灰水管道具有更高的硝化和反硝化基因丰度。进一步分析可知,小管径灰水管道采用高敷设坡度的设计方案可能具有更强的生物脱氮能力。 展开更多
关键词 小管径重力流管道 灰水 生物膜 细菌 功能菌 功能基因预测
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