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丛枝菌根真菌和根瘤菌互作对苜蓿根际土壤细菌群落结构的影响及PICRUSt功能预测分析 被引量：30
1
作者 杨盼 翟亚萍 +3 位作者 赵祥 王绍明 刘红玲 张霞 《微生物学通报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期3868-3879,共12页
【背景】紫花苜蓿是优良的豆科牧草,可以与丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizae,AM)真菌和根瘤菌形成共生关系,接种AM真菌和根瘤菌可以促进土壤氮、磷循环以及提高苜蓿产量。【目的】探究接种AM真菌和根瘤菌对苜蓿根际细菌群落结构和功能... 【背景】紫花苜蓿是优良的豆科牧草,可以与丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizae,AM)真菌和根瘤菌形成共生关系,接种AM真菌和根瘤菌可以促进土壤氮、磷循环以及提高苜蓿产量。【目的】探究接种AM真菌和根瘤菌对苜蓿根际细菌群落结构和功能的影响。【方法】采集6个不同处理组苜蓿根际、非根际土壤样品,基于细菌16S rRNA基因V3-V4区进行高通量测序,分析比较不同处理组苜蓿根际、非根际土壤中细菌群落分布的规律,并采用PICRUSt软件对不同处理组间菌群功能进行预测。【结果】36个土壤样品中共检测到3849个OTU,分属于50门59纲132目249科595属398种。其中主要的优势菌门为Proteobacteria(52.81%-81.46%)、Bacteroidetes(7.83%-19.68%)及Actinobacteria(2.21%-16.4%)。与不接种相比,接种根内球囊霉和摩西球囊霉分别提高了Gammaproteobacteria和Bacteroidia有益菌的丰度,接种根瘤菌提高了固氮菌(Alphaproteobacteria)的丰度。PICRUSt功能预测表明,细菌菌群共有35个子功能,菌群功能丰富,代谢为最主要的功能,并且接种根瘤菌可增加氨基酸代谢,从而有利于植株N素循环,而接种AM真菌可能对于N循环有一定的抑制作用,相比于单接种AM真菌,双接种AM真菌和根瘤菌处理组碳水化合物代谢更强,从而更有益于植株的氮、磷循环。【结论】接种AM真菌和根瘤菌可分别提高苜蓿根系与氮、磷循环有关的不同有益菌的丰度,从而更有益于植株的氮、磷循环,该结果为提高植株养分吸收、提高苜蓿产量以及菌肥开发利用提供了科学依据。 展开更多
关键词 苜蓿 高通量测序 细菌多样性 细菌群落结构 细菌功能预测
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马铃薯||玉米间作对土壤细菌多样性的影响 被引量：16
2
作者 伏云珍 马琨 +2 位作者 李倩 李光文 崔慧珍 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期1715-1725,共11页
为探明连续马铃薯、玉米单作及间作种植对土壤细菌群落组成的影响,利用IonS5TMXL高通量测序平台,分析了单作玉米(M)、单作马铃薯(P)、马铃薯||玉米间作(PM)下,土壤细菌群落组成以及多样性间的差异。结果表明:与单作相比,马铃薯||玉米间... 为探明连续马铃薯、玉米单作及间作种植对土壤细菌群落组成的影响,利用IonS5TMXL高通量测序平台,分析了单作玉米(M)、单作马铃薯(P)、马铃薯||玉米间作(PM)下,土壤细菌群落组成以及多样性间的差异。结果表明:与单作相比,马铃薯||玉米间作土壤有机质含量显著升高(P<0.05),但土壤全氮、碱解氮、全磷、速效钾、土壤pH等没有显著变化。所获得的56787个土壤细菌可操作分类单元(OTUs)共分为46门、55纲、114目、208科、455属。土壤变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)细菌占总相对丰度的57.68%~65.11%,为优势菌门;间作对土壤细菌群落多样性(香农指数、辛普森指数)、丰富度(ACE指数和Chao1指数)无显著影响,但改变了基于门、属水平上的细菌群落组成。与单作马铃薯相比,间作显著降低了土壤变形菌门(Proteobacteria)相对丰度(P=0.023),提高了浮霉菌门(Planctomycetes)的相对丰度(P=0.043)。在属水平上,相对丰度较低的芽单胞菌属(Gemmatimonas)、Candidatus Solibacter属更易受到种植方式的影响;间作提高了节杆菌属(Arthrobacter)、芽球菌属(Blastococcus)和芽孢杆菌属(Bacillus)的相对丰度。随细菌群落结构变化,细菌群落功能上出现差异,通过KEGG功能预测共得到7个一级功能层,35个二级功能层,表现出功能上的丰富性,土壤细菌群落在代谢、遗传信息处理和细胞过程方面功能活跃。7个一级功能层中的代谢功能组在马铃薯||玉米间作与马铃薯单作间有显著差异。利用前向选择,经蒙特卡罗检验表明,连续马铃薯、玉米单作及间作栽培5年后的土壤各理化性状指标与土壤细菌群落组成、多样性间的相关性均不显著。连续马铃薯||玉米间作及单作5年条件下土壤细菌群落组成的变化是由马铃薯||玉米间作作物种间互利和竞争关系而驱动的。 展开更多
关键词 马铃薯||玉米间作 细菌群落 多样性 功能预测 高通量测序 种间关系
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辣椒连作对土壤细菌群落的影响 被引量：15
3
作者 李莹 刘兰英 +4 位作者 姜宇杰 何肖云 邱胤辉 任丽花 傅建炜 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期297-318,共22页
【目的】土壤微生物对农业生态系统的长期可持续性至关重要。为探讨不同连作年限对辣椒土壤细菌群落结构和潜在功能的影响。【方法】采用16S rRNA基因高通量测序PICRUSt功能预测相结合的研究方法,对不同连作年限下(1Y、3Y、5Y和10Y)的... 【目的】土壤微生物对农业生态系统的长期可持续性至关重要。为探讨不同连作年限对辣椒土壤细菌群落结构和潜在功能的影响。【方法】采用16S rRNA基因高通量测序PICRUSt功能预测相结合的研究方法,对不同连作年限下(1Y、3Y、5Y和10Y)的辣椒土壤细菌微生物群落结构和功能进行分析。【结果】微生物多样性指数和共生网络复杂度随连作年限的延长而降低,同时,连作年限变化对细菌群落组成有显著影响。不同的土壤细菌种群对连作措施的响应程度不一,长期连作增加了变形菌门和拟杆菌门的相对丰度,但降低了绿弯菌门、酸杆菌门、厚壁菌门和髌骨细菌门的相对丰度。PICRUSt功能预测结果表明,延长连作年限改变了土壤细菌整体的氮、磷代谢能力,导致细菌群预测功能基因发生了变化,能量代谢、氨基酸代谢和碳水化合物代谢等重要代谢功能基因减少,而折叠、分类和降解、复制和修复、膜转运、细胞生长与死亡等功能基因丰度明显增加。冗余分析表明,土壤有机质和有效磷是影响细菌群落迁移和功能变化的关键土壤理化因子。【结论】延长辣椒连作年限后,细菌群落结构改变和多样性下降导致土壤微生物群落功能失调可能是造成辣椒连作障碍的原因之一。 展开更多
关键词 辣椒 连作 细菌群落结构 功能预测
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冻融期巴音布鲁克高寒湿地土壤细菌群落变化及其响应机制 被引量：13
4
作者 陈末 朱新萍 +3 位作者 蒋靖佰伦 买迪努尔·阿不来孜 孙涛 贾宏涛 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期134-142,共9页
为探究土壤细菌群落对冻融期环境变化的响应机制,以新疆巴音布鲁克高寒湿地沼泽土壤为研究对象,基于高通量测序技术,研究冻融期高寒湿地土壤细菌群落结构和功能作用的变化。结果表明:细菌群落受控于冻融环境,物种多样性在冻结期显著降低... 为探究土壤细菌群落对冻融期环境变化的响应机制,以新疆巴音布鲁克高寒湿地沼泽土壤为研究对象,基于高通量测序技术,研究冻融期高寒湿地土壤细菌群落结构和功能作用的变化。结果表明:细菌群落受控于冻融环境,物种多样性在冻结期显著降低(P<0.05);同时受土壤环境(土壤温度、土壤湿度、积雪厚度)和养分(土壤总碳、土壤总氮、碳氮比)的影响显著,解释贡献率分别为84.74%和73.91%,细菌群落结构发生生态适应性变化;初冻期、冻结期和融冻期,土壤细菌群落功能作用差异显著(P<0.05),主要体现在"代谢""信号转导"和"生存"三类功能基因含量的差异。冻融期高寒湿地土壤细菌群落结构和功能作用发生变化以增强群落的抗逆性,进化出较为完备的抗寒机制以适应冻融格局变化。 展开更多
关键词 冻融期 细菌群落 高通量测序 功能预测
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带状采伐对毛竹林土壤细菌群落结构及多样性的影响 被引量：12
5
作者 王树梅 王波 +3 位作者 范少辉 肖箫 夏雯 官凤英 《南京林业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期60-68,共9页
【目的】研究带状采伐后毛竹(Phyllostachys edulis)林土壤细菌群落结构及多样性的变化,认识带状采伐对毛竹林土壤生态系统的影响,为利用带状采伐实现毛竹林规模化经营提供指导。【方法】对毛竹林进行不同宽度(3、9、15 m)的带状采伐,2... 【目的】研究带状采伐后毛竹(Phyllostachys edulis)林土壤细菌群落结构及多样性的变化,认识带状采伐对毛竹林土壤生态系统的影响,为利用带状采伐实现毛竹林规模化经营提供指导。【方法】对毛竹林进行不同宽度(3、9、15 m)的带状采伐,25 d后采集样地内土壤样品,采用Illumina MiSeq高通量测序技术分析土壤细菌特定基因片段V3-V4区域,鉴定菌种类群,预测细菌功能,并结合7种土壤养分指标(有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾)的测定结果,探讨带状采伐对毛竹林地土壤细菌群落及土壤养分的影响。【结果】随着采伐宽度的增加,土壤有效磷、全钾、速效钾含量降低,土壤有机质、全氮、碱解氮含量先增后降。适当采伐可以提高土壤肥力,但采伐宽度超过一定限度后,土壤肥力降低,速效养分含量减少。不同带状采伐对毛竹林土壤中细菌类群的丰度、多样性、均匀度的影响各不相同;3 m采伐宽度的毛竹林地内土壤细菌群落丰富度最高,且物种分布最均匀,随着采伐宽度的增大,其毛竹林地内的细菌群落丰富度和物种均匀度均降低,当采伐宽度超过9 m时,群落间的物种组成变化差异减小。带状采伐后变形菌门(Proteobacteria)相对丰度增多,酸杆菌门(Acidobacteria)、绿湾菌门(Chloroflexi)相对丰度减少,这3种菌门同放线菌门(Actinobacteria)一起占据着毛竹林带状采伐土壤细菌群落种的主要地位,对土壤中碳(C)、氮(N)元素固定及其他养分的转化分解发挥着重要的作用。带状采伐后土壤细菌群落代谢通路中最重要的是碳水化合物代谢和氨基酸代谢,说明带状采伐后土壤细菌的优势功能主要集中在C、N两种元素的固定和转化。【结论】毛竹林带状采伐对土壤细菌群落结构及多样性产生显著影响,3 m宽度的带状采伐能够增加细菌类群的丰度、多样性、均匀度以及土壤养分含 展开更多
关键词 毛竹 带状采伐 土壤细菌 细菌多样性 细菌群落丰富度 功能预测
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连作龙胆草根际土壤细菌多样性及功能预测分析 被引量：12
6
作者 高嵩 孙文松 +3 位作者 温健 李晓丽 杨正书 李玲 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期102-108,共7页
连续种植单一药用植物会导致严重病害,降低产量和质量,而根际微生物与植物健康密切相关。以清原县种植不同年限龙胆草土壤为研究对象,采用16S rRNA基因高通量测序和PICRUSt功能预测相结合的研究方法比较分析不同年限土壤细菌群落结构和... 连续种植单一药用植物会导致严重病害,降低产量和质量,而根际微生物与植物健康密切相关。以清原县种植不同年限龙胆草土壤为研究对象,采用16S rRNA基因高通量测序和PICRUSt功能预测相结合的研究方法比较分析不同年限土壤细菌群落结构和潜在功能组成特征。结果表明:4组龙胆草土壤样品通过高通量测序共得到801346条有效序列,可注释到36门51纲112目218科470属。Alpha多样性分析表明,随着种植年限增加,根际土壤细菌丰富度和多样性指数呈逐年下降趋势,种植3年细菌丰度和多样性大幅度降低。主成分分析表明,连作影响根际土壤细菌的群落结构。与对照组相比,变形菌门、放线菌门和酸杆菌门是龙胆草根际土壤的优势菌群。随种植年限增加,优势菌群unidentified_Actinobacteria、Acidobacteriia和unidentified_Gemmatimonadetes芽孢杆菌纲(Bacilli)纲含量显著增加,α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、Δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria)和unidentified_Acidobacteria纲含量显著减少。PICRUSt功能预测分析结果表明,土壤细菌主要涉及遗传信息处理、翻译、细胞生长与死亡、折叠、分类和降解、核苷酸代谢等35个子功能。随着单一栽培年限的增加,典型病原体数量增加,有益细菌数量减少,导致根际微生态失衡,从而造成连作障碍。 展开更多
关键词 龙胆草 根际土壤 细菌群落 多样性分析 功能预测
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烟秆生物炭还田对植烟黄棕壤养分、细菌群落结构与功能的影响 被引量：9
7
作者 戴华鑫 梁太波 +7 位作者 李彩斌 罗贞宝 关罗浩 钟帅 翟振 边文杰 黄卫 张艳玲 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期476-487,共12页
【目的】明确烟秆生物炭对植烟黄棕壤养分、细菌群落结构与功能的影响,为提高烟秆的资源化利用提供理论依据。【方法】基于大田试验,比较不同用量烟秆生物炭(0、5、15、20和40 t/ha)施用4年后烟田土壤养分指标及细菌丰度变化;采用16S r... 【目的】明确烟秆生物炭对植烟黄棕壤养分、细菌群落结构与功能的影响,为提高烟秆的资源化利用提供理论依据。【方法】基于大田试验,比较不同用量烟秆生物炭(0、5、15、20和40 t/ha)施用4年后烟田土壤养分指标及细菌丰度变化;采用16S rDNA序列高通量测序技术和PICRUSt基因预测方法,分析耕层土壤细菌群落结构、多样性及代谢功能变化。【结果】随着生物炭施用量的增加,土壤pH、有机质、总氮、有效磷、速效钾含量及细菌丰度呈增加趋势。主坐标分析(PCoA)和聚类分析结果表明,施用生物炭改变了细菌群落组成。生物炭用量在15 t/ha时,土壤细菌OTU丰富度及Alpha多样性指数最高;在门水平上,变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)相对丰度较低,而芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、浮霉菌门(Planctomycetes)和硝化螺旋菌门(Nitrospirae)相对丰度较高;在属水平上,芽单胞菌属(Gemmatimonas)、黄色土源菌属(Flavisolibacter)和Roseiflexus相对丰度较高。冗余分析(RDA)结果表明,生物炭用量与土壤拟杆菌门显著正相关(P<0.05,下同),与酸杆菌门显著负相关。PICRUSt功能预测表明,施用生物炭增加了与土壤碳代谢相关的细菌基因丰度。【结论】贵州植烟黄棕壤施用烟秆生物炭后,土壤养分、烤烟农艺性状和经济性状指标均有提升,土壤细菌群落丰富度及多样性显著提高,土壤细菌碳代谢能力增强,对改善烟田土壤微生态具有积极作用。以15 t/ha烟秆生物炭作用效果较好,可在生产上推广应用。 展开更多
关键词 生物炭 植烟黄棕壤 土壤养分 细菌群落 功能预测
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生物质炭对人参连作土壤微生物组成及功能的影响 被引量：10
8
作者 杨莉 刘宇航 +3 位作者 郝佳 勾颖 潘根兴 杨利民 《华南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期28-36,共9页
【目的】探究栽培人参Panax ginseng C.A.Mey.后土壤细菌群落多样性与功能变化,以及增施生物质炭对土壤细菌群落多样性与功能的影响。【方法】对人参连作土壤进行不同生物质炭改良的田间试验,结合高通量测序技术,分析土壤细菌群落多样... 【目的】探究栽培人参Panax ginseng C.A.Mey.后土壤细菌群落多样性与功能变化,以及增施生物质炭对土壤细菌群落多样性与功能的影响。【方法】对人参连作土壤进行不同生物质炭改良的田间试验,结合高通量测序技术,分析土壤细菌群落多样性与功能变化。【结果】植参土壤(前茬作物为三年生人参)中Spartobacteria_genera_incertae_sedis、Sphingomonas、Gemmatimonas、Afipia、Gp1、Gp2、Gp3、Gp6、Rummeliibacillus 9个属细菌数量显著降低,表明栽培人参或人参根系分泌物可能抑制上述细菌的生长。另外,植参土壤Gaiella属细菌数量显著增加,添加生物质炭后该属优势度进一步增加;说明栽培人参或人参根系分泌物以及施用生物质炭均可促进该细菌的生长。相较于新林土,植参土壤细菌数量、群落多样性、细菌分类组成及优势属占比均不同程度地下降,单优势种群比例上升。生物质炭处理对上述劣变趋势具有一定的正向调节作用,细菌分类组成及数量变化趋势趋向于新林土,并协助提升细菌染色质结构和动力学,转录,复制、重组和修复,信号转导机制与细胞防御功能。【结论】增施生物质炭能够提升植参土壤细菌多样性,调节细菌群落结构以及细菌功能,使老参地土壤朝良好的方向发展。研究结果为连作人参土壤的修复及人参栽培提供了理论参考。 展开更多
关键词 生物质炭 细菌分类 优势属 功能预测 连作障碍
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基于高通量测序的雪茄烟叶细菌多样性与功能预测 被引量：10
9
作者 闫铁军 郑霖霖 +6 位作者 李秀妮 刘利平 潘勇 王剑 龙飞 周平 时向东 《中国烟草学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期125-132,共8页
【背景和目的】环境条件与烟叶理化性质的改变直接影响烟叶的细菌群落结构和功能。为探究海南不同产区茄衣、茄套和茄芯细菌群落组成,研究雪茄烟叶细菌群落结构及代谢功能。【方法】以海南光村、昌江、白沙和五指山4个产区茄衣、茄套和... 【背景和目的】环境条件与烟叶理化性质的改变直接影响烟叶的细菌群落结构和功能。为探究海南不同产区茄衣、茄套和茄芯细菌群落组成,研究雪茄烟叶细菌群落结构及代谢功能。【方法】以海南光村、昌江、白沙和五指山4个产区茄衣、茄套和茄芯为试验材料,基于16S rRNA测序技术分析细菌群落结构,PICRUSt预测分析细菌群落的代谢功能。【结果】12个样本中共聚类2317个OTU,属于10个科。五指山产区茄套的细菌群落丰富度及多样性最高,其Chao1指数、ACE指数和Shannon指数分别为344.00、344.00和6.54。光村和五指山产区细菌群落丰富度及多样性均表现为茄衣<茄套、茄芯。昌江产区则表现为茄衣>茄芯、茄套。茄衣的主要优势菌科为葡萄球菌科,相对丰度明显高于茄套、茄芯,不同产区之间无明显差异。茄套和茄芯的主要优势菌科为肠杆菌科,明显高于茄衣,且昌江、五指山>光村、白沙。KEGG代谢通路分析结果表明,不同产区茄衣、茄套和茄芯细菌预测功能种类差异较小,丰度差异较大。【结论】在科分类水平上,不同产区不同用途雪茄烟叶细菌群落多样性丰富,细菌群落结构组成相似,相对丰度有所差异,葡萄球菌科、肠杆菌科是造成烟叶细菌群落结构差异的关键菌科。细菌群落代谢途径丰富,主要富集在碳水化合物代谢、氨基酸代谢和能量代谢通路中,除此之外,也较多的富集在辅助因子以及维生素代谢等通路。 展开更多
关键词 雪茄烟叶 高通量测序 细菌群落组成 功能预测
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黑河上游不同植被类型土壤细菌群落多样性、功能及季节动态 被引量：9
10
作者 王竹 刘扬 +1 位作者 王芳 王义成 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期6339-6353,共15页
土壤微生物群落与植物群落间的作用机制是探究生物地球化学循环过程和维持植被生态系统稳定的关键.黑河上游植被的垂直分布特征明显,选取垫状植被(CV)、灌丛草甸(HM)、森林草原(FS)、山地干草原(MS)和荒漠草原(DG)共5种典型植被样地,运... 土壤微生物群落与植物群落间的作用机制是探究生物地球化学循环过程和维持植被生态系统稳定的关键.黑河上游植被的垂直分布特征明显,选取垫状植被(CV)、灌丛草甸(HM)、森林草原(FS)、山地干草原(MS)和荒漠草原(DG)共5种典型植被样地,运用高通量测序技术分析冬、夏季不同植被类型土壤细菌的群落结构和多样性,基于FAPROTAX数据库进行群落功能预测,运用冗余分析、结构方程模型探讨驱动土壤细菌群落的主要环境因子,并揭示细菌群落变化的作用机制与季节差异.结果表明:(1)不同植被类型和季节下土壤理化性质差异显著,各指标随土壤深度的变化规律不同,森林草原(FS)的土壤含水率和碳氮养分含量更高;(2)细菌群落α-多样性指数在季节间的差异(P<0.05)大于植被类型(P>0.05),冬季群落丰度整体高于夏季,物种多样性在冬季随海拔呈“倒U”型分布,夏季呈“W”型分布;(3)细菌群落结构和组成在门水平上无显著差异,优势种群为酸杆菌门(Acidobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria),但在属水平上随季节有明显不同;(4)土壤细菌群落的功能随植被类型和季节变化较小,均以化能异养、硝化和氨氧化作用为主;(5)影响细菌群落的关键因子存在季节差异,冬季为土壤温度(ST)、总有机碳(TOC)和pH,夏季为土壤含水率(SWC)、碳氮比(C/N)和pH;(6)土壤细菌群落受彼此关联的环境因子的协同作用,土壤理化性质对细菌群落多样性和功能的影响较植被类型更直接,改善土壤的碳、氮水平有助于提升细菌的物种和功能多样性.研究结果可为探索区域植被退化机制和维持高寒生态系统稳定提供参考. 展开更多
关键词 土壤细菌群落 功能预测 植被类型 季节差异 黑河上游
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短期内有机肥增施对高原土壤养分和细菌群落的影响 被引量：9
11
作者 田夏琼 关统伟 +3 位作者 王淑英 汪兰云 张迎春 李峻 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期924-931,共8页
【目的】探索短期增施有机肥对高原土壤养分和细菌群落结构的影响。【方法】采用高通量测序技术对3种施肥处理(施加100%常规复合化肥、50%常规化肥+30000 kg/hm^(2)有机肥、25%常规化肥+55000 kg/hm^(2)有机肥)作用下的土壤进行养分含... 【目的】探索短期增施有机肥对高原土壤养分和细菌群落结构的影响。【方法】采用高通量测序技术对3种施肥处理(施加100%常规复合化肥、50%常规化肥+30000 kg/hm^(2)有机肥、25%常规化肥+55000 kg/hm^(2)有机肥)作用下的土壤进行养分含量和细菌群落结构分析。【结果】增施有机肥降低了土壤pH,提高了有机质、全氮、有效磷、有效钾、有效铜、有效铁的含量。在已知细菌群落中,3种不同处理下土壤的优势菌门包括变形菌门、酸杆菌门、拟杆菌门、放线菌门、芽单胞菌门,其中酸杆菌门和变形菌门在增施有机肥处理下,相对丰度分别提高了3.99%和13.97%。鞘氨醇单胞菌属和芽单胞菌属是已知细菌群落中的优势属,在3种处理下的相对丰度存在差异。短期增施有机肥提高了土壤细菌丰富度,降低了细菌多样性。Pearson分析结果表明有机质和pH是影响细菌丰富度和多样性的主要驱动因子。KEGG功能预测表明基于合适量的有机肥增施下,土壤细菌与代谢、运输以及传导等功能相关的基因上调。【结论】短期内增施有机肥在一定程度上提高了土壤的养分含量和质量,同时也改变了土壤细菌群落和功能。 展开更多
关键词 有机肥 细菌群落 土壤养分 KEGG功能预测
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不同曝气方式对人工湿地细菌多样性、代谢活性及功能的影响 被引量：9
12
作者 王飞鹏 黄亚玲 +4 位作者 张瑞瑞 岳琛 李飞翔 张超月 穆景利 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期2007-2017,共11页
细菌在人工湿地去除污染物过程中起着非常关键的作用.基于DNA和RNA高通量测序技术探讨了不同曝气强化方式影响下的人工湿地单元内细菌多样性、代谢活性和功能.结果发现:①养殖废水和人工湿地处理组共检测到细菌4042个操作分类单元(OTUs)... 细菌在人工湿地去除污染物过程中起着非常关键的作用.基于DNA和RNA高通量测序技术探讨了不同曝气强化方式影响下的人工湿地单元内细菌多样性、代谢活性和功能.结果发现:①养殖废水和人工湿地处理组共检测到细菌4042个操作分类单元(OTUs),其中α-变形菌、γ-变形菌和拟杆菌为多样性最高的类群,且人工湿地曝气强化方式会在一定程度上增加细菌的多样性;②基于DNA和RNA测序结果均发现细菌优势类群主要为:α-变形菌、γ-变形菌、拟杆菌和放线菌,且这4种类群代谢活性主要受到总氮(TN)和硝态氮(NO_(3)^(-)-N)浓度的调控;③基于FAPROTAX数据库功能注释,共检测到56个细菌功能群组,主要为:化能异养、好氧化能异养、发酵、胞内寄生、暗氢氧化、光合自养、光合异养和硝酸盐还原.氮循环相关功能的发现表明细菌在人工湿地去除氮营养盐过程中起着非常关键的作用.该结果有助于加强对曝气处理下人工湿地去除污染物过程中细菌群落结构及功能的认识. 展开更多
关键词 人工湿地(CW) 高通量测序 细菌群落结构 代谢活性 FAPROTAX功能预测
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基于高通量测序技术巴彦淖尔市酸粥中细菌多样性分析 被引量：8
13
作者 张青 郭淑文 +3 位作者 苏靖 雍雅萍 袁晓黎 郭瑞 《中国酿造》 CAS 北大核心 2020年第9期101-105,共5页
采用Illumina MiSeq高通量测序技术对采集自内蒙古自治区巴彦淖尔市的10份酸粥样品中的细菌多样性进行解析,同时基于细菌属水平对其进行围绕中心点的划分(PAM),并基于PICRUSt和BugBase软件对细菌的基因功能及表型进行预测。结果表明,所... 采用Illumina MiSeq高通量测序技术对采集自内蒙古自治区巴彦淖尔市的10份酸粥样品中的细菌多样性进行解析,同时基于细菌属水平对其进行围绕中心点的划分(PAM),并基于PICRUSt和BugBase软件对细菌的基因功能及表型进行预测。结果表明,所有酸粥样品中的细菌隶属于9个细菌门的55个属,样品间细菌多样性和丰度存在明显差异,但优势细菌门均为硬壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria),优势细菌属均为乳杆菌属(Lactobacillus)和醋杆菌属(Acetobacter)。所有酸粥样品可分为两个聚类,聚类I以醋杆菌属(Acetobacter)为主,聚类II以乳杆菌属(Lactobacillus)为主;两个聚类中细菌对于碳水化合物的利用和细菌的生长繁殖等存在显著差异(P<0.05),隶属于聚类I的酸粥样品中,其细菌的代谢和繁殖更加迅速。 展开更多
关键词 酸粥 细菌多样性 高通量测序 基因功能预测 表型预测
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腊肠发酵过程中细菌多样性评价及其对风味的影响 被引量：8
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作者 郭壮 王玉荣 +3 位作者 葛东颖 尚雪娇 张振东 赵慧君 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期186-192,共7页
采用电子鼻对不同发酵时间腊肠风味品质进行评价,并采用MiSeq高通量测序技术对细菌多样性进行解析,同时对细菌的代谢功能进行预测,最终对细菌多样性与风味品质和代谢通路进行关联分析。结果发现在发酵到10 d左右,腊肠的风味品质发生了... 采用电子鼻对不同发酵时间腊肠风味品质进行评价,并采用MiSeq高通量测序技术对细菌多样性进行解析,同时对细菌的代谢功能进行预测,最终对细菌多样性与风味品质和代谢通路进行关联分析。结果发现在发酵到10 d左右,腊肠的风味品质发生了明显的变化,发酵初期是腊肠风味品质形成的关键时期。在门水平上,厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)平均相对含量之和高达96.00%。在属水平上,主要为乳杆菌属(Lactobacillus)、葡萄球菌属(Staphylococcus)和魏斯氏菌属(Weissella)等乳酸菌。经基因功能预测和相关性分析发现,乳酸菌对腊肠的发酵成熟和风味品质的形成有至关重要的作用。同时,研究表明发酵时间控制在10 d左右,所得的腊肠品质较好。 展开更多
关键词 腊肠 电子鼻 细菌多样性 功能预测 高通量测序
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茶白星病不同病情等级下叶际细菌群落多样性与功能预测 被引量：7
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作者 周凌云 向芬 +5 位作者 刘红艳 李维 周琳 银霞 曾泽萱 王振中 《茶叶通讯》 北大核心 2019年第1期24-31,共8页
茶白星病是一种多年来严重为害高海拔茶园的叶部病害,为了突破该病害生物防控的技术瓶颈,明确不同茶白星病病情等级下叶际细菌群落具有重要意义。运用高通量测序方法比较分析3个不同发病等级的茶白星病叶片(BCK、B2和B4)中细菌群落组成... 茶白星病是一种多年来严重为害高海拔茶园的叶部病害,为了突破该病害生物防控的技术瓶颈,明确不同茶白星病病情等级下叶际细菌群落具有重要意义。运用高通量测序方法比较分析3个不同发病等级的茶白星病叶片(BCK、B2和B4)中细菌群落组成,结果发现:在门水平上,3个病情等级下优势门均为Acidobacteria (酸杆菌门)、Bacteroidetes(拟杆菌门)、Proteobacteria(变形菌门)和Firmicutes(厚壁菌门),其中Proteobacteria(变形菌门)占总数的73.53%～90.25%。相对丰度多样性与茶白星病的发病病情等级呈正相关的为Acidobacteria(酸杆菌门)和Bacteroidetes(拟杆菌门)。在属水平上,随着病情等级升高,叶际细菌群落整体OTUs、差异OTUs及其多样性均上升。优势属Methylobacterium(甲醇杆菌属)与Hymenobacter(膜杆菌属)的相对丰度与病情等级呈正相关,而Ralstonia(雷氏菌属)与Stenotrophomonas(寡养单胞菌)则相反,表明茶白星病菌与叶际细菌存在协同作用,细菌群落在3个不同病情等级下存在差异,为进一步研究茶叶叶际微生态防控茶白星病提供了科学依据。 展开更多
关键词 茶叶 叶际细菌 茶白星病 细菌群落 多样性 功能预测
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宣恩火腿发酵过程中表面微生物群落演替规律 被引量：7
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作者 邓祥宜 李继伟 +4 位作者 何立超 张原源 黄国威 鲍晓龙 邱朝坤 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期34-42,共9页
为揭示宣恩火腿发酵过程中微生物群落演替规律,运用高通量测序技术分析不同发酵时间火腿表面细菌和真菌群落组成,并对物种相关性和微生物群落功能进行分析。结果表明:宣恩火腿表面细菌群落多样性在发酵过程中持续增加,共检出11个门和96... 为揭示宣恩火腿发酵过程中微生物群落演替规律,运用高通量测序技术分析不同发酵时间火腿表面细菌和真菌群落组成,并对物种相关性和微生物群落功能进行分析。结果表明:宣恩火腿表面细菌群落多样性在发酵过程中持续增加,共检出11个门和96个属;发酵前、中期,木糖葡萄球菌(Staphylococcus xylosus)占绝对优势(>98%),发酵后期主要优势属为葡萄球菌属(Staphylococcus)、沙雷氏菌属(Serratia)和甲基菌属(Methylobacterium)。宣恩火腿表面真菌群落多样性相对稳定,共检出3个门和8个属;发酵前、中期的优势属为曲霉属(Aspergillus)、未分类真菌g_unclassified_k_Fungi(OTU7)和节菌属(Wallemia),发酵后期的优势属为曲霉属、未分类真菌和酵母(g_unclassified_o_Saccharomycetales)。物种相关性网络分析结果表明,曲霉属Aspergillus cibarius和木糖葡萄球菌呈正相关,与其他细菌呈负相关;帚状曲霉(Aspergillus penicillioides)、未分类酵母与木糖葡萄球菌呈负相关,与其他细菌呈正相关。功能预测结果表明,细菌和真菌均对宣恩火腿中蛋白质、脂肪的降解有重要作用。该研究揭示了宣恩火腿发酵过程中表面微生物群落演替规律,可为人工接种生产火腿提供参考,以便进一步改善火腿品质、缩短加工周期和提升安全性。 展开更多
关键词 宣恩火腿 发酵过程 微生物区系 细菌多样性 真菌多样性 下一代测序技术 功能预测
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锑矿废水影响下水库沉积物中细菌群落结构特征研究 被引量：6
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作者 李彬 杨爱江 +2 位作者 胡霞 徐琨 刘吉 《微生物学通报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2956-2971,共16页
【背景】水库沉积物中的微生物是水生态系统的重要组成部分,在沉积物物质循环中起重要作用。【目的】揭示含锑废水影响下水库表层沉积物中细菌群落结构特征及影响因子。【方法】基于Illumina高通量测序技术,对冷水沟水库表层沉积物细菌... 【背景】水库沉积物中的微生物是水生态系统的重要组成部分,在沉积物物质循环中起重要作用。【目的】揭示含锑废水影响下水库表层沉积物中细菌群落结构特征及影响因子。【方法】基于Illumina高通量测序技术,对冷水沟水库表层沉积物细菌群落结构进行研究并分析其与沉积物理化性质的相关性;基于FAPROTAX软件对细菌功能进行预测分析。基于重金属污染负荷指数法评价水库重金属污染情况。【结果】高通量测序结果表明冷水沟水库的细菌群落较为丰富,主要由变形菌门(Proteobacteria,40.32%-20.19%)、拟杆菌门(Bacteroidetes,25.89%-4.44%)、脱硫杆菌(Desulfobacter,9.43%-2.02%)等81个门570个属组成。相关性分析表明,不同提取形态的锑及水溶态锑与多个不同分类水平下的细菌群落有显著的相关性。FAPROTAX软件对细菌功能进行预测,结果表明,化能异养功能细菌占优势(占总细菌的14.59%-23.58%),包括化能异养(Chemoheterotrophy)和需氧化能异养(Aerobic Chemoheterotrophy);此外,与碳、氮、硫元素循环有关的功能微生物以及人类病原致病微生物的相对丰度(占总细菌的12.42%-32.89%)也较高,这与水库的地理条件、周边环境及污染物类型有较大的相关性。重金属污染负荷指数法评价结果表明,水库范围重金属污染较重。【结论】研究区域受锑矿废水影响的水库(2015年建成蓄水)沉积物中细菌的群落以变形菌门(Proteobacteria)及拟杆菌门(Bacteroidetes)为最优势菌群,细菌功能主要以化能异养为主。 展开更多
关键词 表层沉积物 含锑废水 细菌群落结构 细菌功能预测
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不同种植地苜蓿根际土壤细菌群落结构多样性差异分析 被引量：6
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作者 翟亚萍 王绍明 +4 位作者 刘鸯 杨盼 张霞 赵祥 刘丹 《新疆农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期955-964,共10页
【目的】研究新疆北部不同种植地苜蓿根际细菌群落结构多样性与生态功能,分析土壤酶活性对苜蓿根际细菌群落结构的影响,为新疆苜蓿土壤微生物的分布特征提供基础数据。【方法】使用高通量测序技术对新疆北部不同种植地苜蓿根际与非根际... 【目的】研究新疆北部不同种植地苜蓿根际细菌群落结构多样性与生态功能,分析土壤酶活性对苜蓿根际细菌群落结构的影响,为新疆苜蓿土壤微生物的分布特征提供基础数据。【方法】使用高通量测序技术对新疆北部不同种植地苜蓿根际与非根际土壤细菌群落结构多样性进行研究,比较根际与非根际土壤细菌群落结构多样性差异及与土壤酶活性之间的关系;利用Tax4Fun功能预测获得相应样地的细菌群落的生态功能。【结果】新疆北部不同种植地苜蓿根际土壤酶活性大体表现为根际大于非根际,根际微生物在提高土壤酶活性中具有重要指示作用。Alpha多样性指数与土壤中性磷酸酶之间呈显著正相关性(P<0.05)而与其他土壤酶活性之间无显著性关系,细菌群落结构特征与土壤中性磷酸酶含量具有很强的相关性。利用高通量测序技术对苜蓿根际、非根际土壤中微生物进行测序,所有2581720条序列分属于细菌的51个门、64个纲、137目、252科和600属;所有土壤样品中在门水平上,变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)丰度最高;在属水平上其中12个土样类型共同拥有的有190个属。Tax4Fun基于SILVA数据库进行基因功能预测,苜蓿根际细菌群落所涵盖的一级功能基因为:环境信息处理(Environmental_Information_Processing)、未分类(Unclassified)、生物体系统(Organismal_Systems)、人类疾病(Human_Diseases)、新陈代谢(Metabolism)、遗传信息处理(Genetic_Information_Processing)、细胞过程(Cellular_Processes)。【结论】新疆北部不同种植地苜蓿根际土壤细菌多样性改变与土壤中性磷酸酶含量有关,根际与非根际及不同种植地之间,微生物群落组成相似,但物种多样性、细菌的生态功能存在一定差异。 展开更多
关键词 苜蓿 土壤微生物 细菌群落多样性 细菌功能预测
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养殖塘和市售小龙虾肠道细菌多样性的比较 被引量：6
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作者 邓祥宜 李池茜 +3 位作者 张涵池 柯奥 鲍晓龙 李继伟 《微生物学杂志》 CAS CSCD 2021年第3期44-52,共9页
养殖塘与市售小龙虾在摄食、存活率方面存在明显差异。为了揭示这些差异是否与肠道细菌群落组成有关,通过Illumina高通量测序技术研究了养殖塘和市售小龙虾肠道细菌群落组成,并对群落功能进行了分析。结果显示,养殖塘小龙虾肠道细菌群... 养殖塘与市售小龙虾在摄食、存活率方面存在明显差异。为了揭示这些差异是否与肠道细菌群落组成有关,通过Illumina高通量测序技术研究了养殖塘和市售小龙虾肠道细菌群落组成,并对群落功能进行了分析。结果显示,养殖塘小龙虾肠道细菌群落组成与市售小龙虾差异明显。养殖塘小龙虾肠道细菌优势门为变形菌门(Proteobacteria)(占49.98%~58.11%)、厚壁菌门(Firmcutes)(9.51%~36.76%)、软壁菌门(Tenericutes)(6.02%~26.96%)和拟杆菌门(Bacteroidetes)(4.06%~4.14%);市售小龙虾肠道细菌主要优势门为拟杆菌门(21.05%~39.22%)、厚壁菌门(20.51%~35.94%)、暂定门RsaHF231(11.55%~46.34%)和变形菌门(4.29%~11.04%)。在属水平上,柠檬酸杆菌属和哈夫尼菌属是养殖塘小龙虾肠道中的正常核心菌群,但其在市售样本中占比较低;暂定门RsaHF231未分类属、拟杆菌属、丹毒丝菌科的[Anaerorhabdus]_furcosa_group和g_ZOR0006是市售小龙虾肠道中的优势类群,但在养殖塘样本中含量较低。COG功能预测结果显示,养殖塘小龙虾肠道细菌群落的代谢功能较市场样本旺盛。与养殖塘小龙虾相比,市售小龙虾肠道细菌群落组成和功能有较大差异,这可能与其摄食减少、存活率降低有关。 展开更多
关键词 小龙虾(克氏原螯虾) 肠道微生物 细菌群落多样性 高通量测序 功能预测
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锡林郭勒牧区酸马奶天然发酵剂中风味物质及微生物多样性 被引量：6
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作者 于佳琦 夏亚男 +5 位作者 乔晓宏 靳志敏 李鹏亮 王茹 王洋 双全 《食品工业科技》 CAS 北大核心 2021年第10期112-121,共10页
本试验以锡林郭勒牧区酸马奶天然发酵剂为研究对象,探究其风味物质及微生物多样性。采用液液萃取-气相色谱-质谱联用(LLE-GC-MS)技术测定酸马奶天然发酵剂中的风味物质,同时基于Illumina MiSeq高通量测序技术对细菌16S rRNA基因V3-V4可... 本试验以锡林郭勒牧区酸马奶天然发酵剂为研究对象,探究其风味物质及微生物多样性。采用液液萃取-气相色谱-质谱联用(LLE-GC-MS)技术测定酸马奶天然发酵剂中的风味物质,同时基于Illumina MiSeq高通量测序技术对细菌16S rRNA基因V3-V4可变区和真菌ITS区测序并分析菌群结构,并对其相关代谢通路进行分析及预测。结果表明,天然发酵剂中共检测到43种风味物质,主要风味物质为L-乳酸、棕榈酸、月桂酸、辛酸乙酯、乳酸乙酯、月桂酸乙酯、2,3-丁二醇、十二硫醇、异戊醇等。高通量测序共获得180069条细菌和187397条真菌优化序列。细菌群落主要包括乳杆菌属、醋酸菌属、乳球菌属和链球菌属等,其中乳杆菌属为优势细菌属,相对丰度为72.26%。真菌群落主要包括德克酵母属和克鲁维酵母属,其中德克酵母为优势真菌属,相对丰度94.09%。经基因功能预测,发酵剂碳水化合物代谢及氨基酸代谢功能突出,且存在大量代谢通路中的酶基因,为酸马奶发酵过程风味物质的形成奠定了基因学基础。 展开更多
关键词 天然发酵剂 酸马奶 风味物质 细菌多样性 真菌多样性 功能预测
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