三江源地区不同植被土壤固氮微生物的群落结构研究 被引量：30

1

作者 张于光 王慧敏 +2 位作者 李迪强 肖启明 刘学端 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期420-425,共6页

利用PCR_RFLP和测序分析法对位于青藏高原腹地三江源自然保护区的高寒草甸、高寒草原和高山森林等不同植被类型的土壤固氮微生物的群落组成进行了探讨。经过PCR_RFLP分析固氮基因nifH ,在3个样品中共得到2 33个克隆和99个可操作分类单元... 利用PCR_RFLP和测序分析法对位于青藏高原腹地三江源自然保护区的高寒草甸、高寒草原和高山森林等不同植被类型的土壤固氮微生物的群落组成进行了探讨。经过PCR_RFLP分析固氮基因nifH ,在3个样品中共得到2 33个克隆和99个可操作分类单元(OTUs) ,NQ_1样地具有最多的克隆数和OTUs,多样性为4 9 74 % ,在所有样品中分别具有1～2个明显的优势种群(占总克隆数>15 % ) ,并且具有4个共同的OTUs。选取了2 6个克隆进行基因测序分析,通过DNAMAN比较表明,这些序列间具有6 6 %～98%的相似性,并且在GenBank数据库中没有发现完全匹配的序列,因此这些序列可能代表着新的固氮生物株系。最后利用ClustalW与Mega软件构建了系统发育树,结果发现,这些序列被分为4个不同的簇,部分序列与属于蛋白细菌(Proteobacteria)的已知细菌具有近的亲缘关系,但是更多的序列与已知细菌具有较远的亲缘关系。 展开更多

关键词 nifh基因 植被类型 群落 PCR-RFLP分析

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野大豆多功能根际促生菌的筛选鉴定和促生效果研究 被引量：36

2

作者 郭英 杨萍 +3 位作者 张丹雨 刘莹莹 马莲菊 卜宁 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期108-115,共8页

为获得野大豆根际促生菌(Plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)并明确其促生特性,采用选择培养方法从沈阳沈北新区蒲河沿岸生长的野大豆根瘤及根际土壤中分离筛选固氮菌与解磷菌,进行形态学、生理生化指标和16S rDNA分子生物学... 为获得野大豆根际促生菌(Plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)并明确其促生特性,采用选择培养方法从沈阳沈北新区蒲河沿岸生长的野大豆根瘤及根际土壤中分离筛选固氮菌与解磷菌,进行形态学、生理生化指标和16S rDNA分子生物学鉴定。采用Touch-Up PCR(上升PCR)的方法扩增固氮酶nifH结构基因,对菌株的解磷、分泌3-吲哚乙酸(IAA)的能力及ACC脱氨酶的活性进行测定分析,筛选出优良菌株进行盆栽大豆的促生作用研究。结果得到12株野大豆PGPR菌,经鉴定分别归属于芽孢杆菌属(Bacillus)、伯克霍尔德菌属(Burkholderia)、根瘤菌属(Rhizobium)、詹森氏菌属(Janthinobacterium)、鞘氨醇单胞菌(Phingomonas)、分枝杆菌属(Mycobacterium)、假单胞菌属(Pseudomonas)和根癌农杆菌属(Agrobacterium);其中2株可解有机磷,11株可解无机磷,3株具分泌IAA能力,5株具ACC脱氨酶活性。盆栽试验表明:3株菌(GD11、GD17、GD58)可使大豆幼苗株高增长,5株菌(GD9、GD11、GD17、GD30、GD58)可使根长增长;6株菌可提高大豆幼苗的茎干重、叶干重、根干重。野大豆根瘤和根际土壤含有多功能根际促生菌,其在农业生产上具有潜在的应用价值。 展开更多

关键词 野大豆 根际促生菌 nifh基因 解磷

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气候条件和作物对黑土和潮土固氮微生物群落多样性的影响 被引量：31

3

作者 董志新 孙波 +1 位作者 殷士学 隋跃宇 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期130-138,共9页

固氮微生物是土壤氮素的主要贡献者之一。利用在黑龙江海伦(寒温带)、河南封丘(暖温带)和江西鹰潭(中亚热带)设置的2种农田土壤(黑土、潮土)的置换试验,研究了不同气候、土壤和种植条件对固氮微生物多样性的影响。通过直接从土壤中提取D... 固氮微生物是土壤氮素的主要贡献者之一。利用在黑龙江海伦(寒温带)、河南封丘(暖温带)和江西鹰潭(中亚热带)设置的2种农田土壤(黑土、潮土)的置换试验,研究了不同气候、土壤和种植条件对固氮微生物多样性的影响。通过直接从土壤中提取DNA,对固氮酶基因nifH PCR扩增并进行DGGE电泳的分析方法研究了2种类型土壤在3种不同水热条件下固氮微生物群落多样性的变化特征。研究结果表明,在置换到不同气候条件下3年后,土壤类型是决定固氮微生物结构及多样性的主要影响因子,其次是短期气候条件变化的影响,最后是种植玉米的影响。土壤固氮微生物多样性、优势度与土壤C/N及碱解氮含量呈显著正相关(p<0.01),与pH呈显著负相关;多元回归分析及典范对应分析均表明土壤碱解氮含量是影响固氮微生物多样性的决定因素。水热条件与土壤固氮微生物多样性没有线性相关关系,暖温带条件下黑土固氮微生物多样性最高,而潮土最低。种植玉米提高了土壤固氮微生物多样性。 展开更多

关键词 nifh基因 微生物多样性 DGGE 气候 土壤类型 玉米

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高寒地区不同退化草地植被特性和土壤固氮菌群特性及其相关性 被引量：25

4

作者 李建宏 李雪萍 +4 位作者 卢虎 姚拓 王理德 郭春秀 师尚礼 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期3647-3654,共8页

选取东祁连山不同退化程度的高寒草地为研究对象,调查研究其植物种类、植被盖度、高度、地上生物量等植物指标以及土壤好气性自生固氮菌和嫌气性自生固氮菌数量,在此基础上,采用real-time PCR的方法扩增nifH基因,测定不同退化程度草地... 选取东祁连山不同退化程度的高寒草地为研究对象,调查研究其植物种类、植被盖度、高度、地上生物量等植物指标以及土壤好气性自生固氮菌和嫌气性自生固氮菌数量,在此基础上,采用real-time PCR的方法扩增nifH基因,测定不同退化程度草地土壤中固氮菌相对于土壤总细菌的量,以探讨草地退化过程中植被及土壤固氮菌群的变化规律,结果发现:随着退化程度的加深,草地植物种类逐渐减少,并且优势植物发生变化,毒杂草逐渐增多,植被的高度、盖度、地上生物量都逐渐降低。对土壤固氮菌的研究则表明,土壤好气性自生固氮菌和嫌气性自生固氮菌的数量在不同退化草地随草地退化程度的加重而减少,在同一退化程度草地土壤则是随土层深度加深而下降。对土壤固氮菌nifH基因扩增的结果也表明随着退化加剧,土壤固氮菌相对于土壤总细菌的比例在降低,进一步说明草地退化过程中土壤固氮菌不仅是数量上的下降,更是群落结构层面的变化。对植被特性和土壤固氮菌含量的相关分析表明,植被特性和土壤中固氮菌含量呈显著相关。研究从土壤固氮菌群的角度研究了草地退化的过程,说明了二者具有协同性,研究和治理草地退化必须重视土壤功能菌群尤其是固氮菌群的作用。 展开更多

关键词 高寒草地 草地退化 植被特性 固氮菌 nifh基因

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呼伦贝尔草原土壤固氮微生物nifH基因多样性与群落结构 被引量：22

5

作者 文都日乐 李刚 +2 位作者 杨殿林 张静妮 易津 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期790-797,共8页

采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术及扩增产物序列分析方法比较研究了呼伦贝尔5种草地类型(线叶菊草原、贝加尔针茅草原、羊草草原、大针茅草原、克氏针茅草原)土壤固氮微生物nifH基因多样性及群落结构特征。结果表明... 采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术及扩增产物序列分析方法比较研究了呼伦贝尔5种草地类型(线叶菊草原、贝加尔针茅草原、羊草草原、大针茅草原、克氏针茅草原)土壤固氮微生物nifH基因多样性及群落结构特征。结果表明,不同草地类型间土壤固氮微生物群落组成差异显著,羊草草原和大针茅草原相似性较高,相似度为67%,而其他3个草地类型间相似性较低,相似度均低于60%。羊草草原土壤nifH基因多样性最高,其次是克氏针茅草原、大针茅草原和贝加尔针茅草原,线叶菊草原最低。系统发育分析结果表明,呼伦贝尔草原土壤固氮微生物大部分属于变形菌门的α-变形菌纲,分别隶属于慢生根瘤菌属、中慢生根瘤菌属、红假单胞菌属、固氮螺菌属。5种草地类型中,克氏针茅草原土壤中联合固氮菌和自生固氮菌居多,而其他4个草地类型均以共生固氮菌为优势生态类型。 展开更多

关键词 呼伦贝尔草原 nifh基因 多样性 系统发育分析

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长期有机污水灌溉对土壤固氮细菌种群的影响 被引量：22

6

作者 张晶 张惠文 +2 位作者 苏振成 李新宇 张成刚 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期662-666,共5页

固氮细菌是土壤生态系统中十分重要的功能群之一,在土壤氮素循环中发挥着不可替代的作用。本文通过传统培养方法和固氮基因(nifH)PCR-DGGE指纹图谱分析方法,从微生物功能群角度,研究了长期有机污水灌溉对土壤表层和亚表层固氮细菌种群... 固氮细菌是土壤生态系统中十分重要的功能群之一,在土壤氮素循环中发挥着不可替代的作用。本文通过传统培养方法和固氮基因(nifH)PCR-DGGE指纹图谱分析方法,从微生物功能群角度,研究了长期有机污水灌溉对土壤表层和亚表层固氮细菌种群数量和多样性的影响。结果表明,土壤表层固氮细菌数量随土壤污染的增高而不同程度减少,亚表层自生固氮菌数量无明显变化。从DGGE指纹图谱结果来看,对照清洁土壤的固氮细菌种群多样性较丰富,其Shannon指数在表层为2.4674,在亚表层为2.8210,分别高于受有机污水灌溉不同年限的土壤固氮细菌种群shannon指数,且种群的相似程度有所差异,说明种群结构发生了一定的变化。改清灌3a和改清灌30a土壤固氮细菌种群shannon指数分别略有增加,但种群结构并没有得到完全恢复。污水灌溉对土壤固氮细菌种群的影响具有长期的生态效应,是导致土壤生态与结构功能改变的重要因素之一。 展开更多

关键词 污灌 固氮细菌 nifh基因 多样性 PCR—DGGE

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PCR-DGGE法研究福建省稻田土壤微生物地区多态性 被引量：17

7

作者 罗青 宋亚娜 郑伟文 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 2008年第3期669-674,共6页

运用细菌16S rDNA基因和固氮细菌nifH基因的特异引物对,将稻田土壤中提取的总DNA进行PCR扩增后,通过DGGE技术对PCR产物进行分析,以揭示福建省稻田微生物地区多态性。结果表明:福建省不同地区的稻田土壤中,细菌与固氮细菌的组成都有较大... 运用细菌16S rDNA基因和固氮细菌nifH基因的特异引物对,将稻田土壤中提取的总DNA进行PCR扩增后,通过DGGE技术对PCR产物进行分析,以揭示福建省稻田微生物地区多态性。结果表明:福建省不同地区的稻田土壤中,细菌与固氮细菌的组成都有较大差异,且固氮细菌的地区多态性更为明显;同一地区表土与根际土中细菌和固氮细菌的组成也有所不同,尤其是固氮细菌组成在不同地区的表土和根际土间的差异都较大。 展开更多

关键词 稻田土壤 根际土壤 多态性 16S RDNA nifh基因 DGGE

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燕麦/大豆和燕麦/花生间作对根际土壤固氮细菌多样性与群落结构的影响 被引量：16

8

作者 冯晓敏 杨永 +2 位作者 任长忠 胡跃高 曾昭海 《中国农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期22-32,共11页

运用PCR-DGGE技术研究燕麦/豆科不同间作组合和单作处理对根际土壤固氮细菌的群落结构及多样性的影响。结果表明:不同生育时期,单作燕麦根际固氮微生物群落结构存在明显差异;在间作系统中,除灌浆期差异显著外,间作燕麦根际固氮微生物群... 运用PCR-DGGE技术研究燕麦/豆科不同间作组合和单作处理对根际土壤固氮细菌的群落结构及多样性的影响。结果表明:不同生育时期,单作燕麦根际固氮微生物群落结构存在明显差异;在间作系统中,除灌浆期差异显著外,间作燕麦根际固氮微生物群落比较稳定。在整个生育期,间作豆科作物相对于其单作,根际固氮微生物群落较为接近。间作系统中作物根际固氮微生物群落结构更为稳定,变化幅度小,或趋于一致,尤其在燕麦/大豆间作系统中表现更为突出。DGGE条带测序可知,燕麦的根际固氮微生物都属于变形菌门,主要为α-变形菌纲的慢生根瘤菌属、β-变形菌纲的Azohydromonas和少数其他菌属。豆科作物根际固氮细菌种类较丰富,主要为α-变形菌纲的慢生根瘤菌属、β-变形菌纲的Azohydromonas和Pseudacidovorax、γ-变形菌纲的克雷白氏杆菌属及少数Cyanobacteri和一些不可培养固氮菌群,且存在一些燕麦根际不存在的菌属,如鱼腥藻属和Ideonella。总体来看,燕麦/豆科间作能够影响作物根际土壤固氮菌的群落结构,有助于深化对燕麦合理间作栽培模式的认识。 展开更多

关键词 PCR- DGGE 间作 nifh基因 燕麦 大豆 花生 群落多样性 群落结构

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稻草还田对水稻土固氮基因(nifH)组成结构和多样性的影响 被引量：15

9

作者 张苗苗 刘毅 +3 位作者 盛荣 秦红灵 伍延正 魏文学 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第8期2339-2344,共6页

以中国科学院桃源农业生态试验站长期定位施肥试验为平台,选取稻草还田(C)、氮磷钾(NPK)、氮磷钾加稻草还田(NPK+C)和不施肥对照(CK)4个处理,在晚稻的分蘖期、孕穗期和成熟期分别采集土样,利用实时定量PCR(Q-PCR)和末端限制性片段多态性... 以中国科学院桃源农业生态试验站长期定位施肥试验为平台,选取稻草还田(C)、氮磷钾(NPK)、氮磷钾加稻草还田(NPK+C)和不施肥对照(CK)4个处理,在晚稻的分蘖期、孕穗期和成熟期分别采集土样,利用实时定量PCR(Q-PCR)和末端限制性片段多态性(T-RFLP)等分子生物学方法研究长期稻草还田对水稻土含nifH基因固氮微生物群落丰度、组成和多样性的影响.结果表明:与对照相比,稻草还田和单施化肥处理均显著增加nifH基因的丰度(分蘖期除外),NPK+C处理中含nifH基因的微生物数量最高;nifH基因组成也受到长期施肥的影响,其中CK处理nifH基因组成与各施肥处理明显不同,C与NPK处理间nifH基因组成存在一定差异,而NPK与NPK+C处理间无显著差异.长期施肥不会引起含nifH基因微生物群落多样性的显著改变.可见,稻草还田不仅引起nifH基因群落的组成发生变化,而且导致其数量显著增加,因而可增加土壤的固氮能力. 展开更多

关键词 稻草还田 nifh基因 基因丰度 群落组成 多样性

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不同母岩发育马尾松土壤固氮菌群落结构和丰度特征 被引量：13

10

作者 赵辉 周运超 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第17期6189-6201,共13页

生物固氮是马尾松林地土壤氮素的重要来源,固氮微生物群落组成和数量的变化对土壤氮素供应和地力维持起重要作用。采用池栽试验,应用荧光定量PCR(聚合酶链式反应,Polymerase Chain Reaction)技术,借助Illumina Miseq高通量测序平台,以n... 生物固氮是马尾松林地土壤氮素的重要来源,固氮微生物群落组成和数量的变化对土壤氮素供应和地力维持起重要作用。采用池栽试验,应用荧光定量PCR(聚合酶链式反应,Polymerase Chain Reaction)技术,借助Illumina Miseq高通量测序平台,以nifH基因为标靶,研究四类母岩(变余砂岩、长石石英砂岩、石英砂岩和玄武岩)发育马尾松土壤固氮菌群落结构和丰度的差异及其与土壤化学性质之间的关系。结果表明:(1)玄武岩土壤的有机碳、全氮、碱解氮、微生物量氮、马尾松株高和地径均显著高于其他母岩(P<0.05)。(2)四类母岩土壤nifH基因丰度差异显著,玄武岩土壤nifH基因丰度分别是变余砂岩、石英砂岩和长石石英砂岩的3.75倍、7.89倍和4.41倍。(3)四类母岩土壤固氮菌群落α多样性指数(丰富度和多样性)差异显著,且玄武岩显著高于其他母岩。四类母岩发育土壤共获得有效序列159231条,分属于6个门、14个纲、41个目、69个科和122个属。门水平上,变形菌门和蓝藻门为主要优势类群。属水平上,慢生根瘤菌属、眉藻属、根瘤菌属和固氮螺菌属为主要优势属。玄武岩土壤变形菌门、慢生根瘤菌属、根瘤菌属和固氮螺菌属相对丰度显著高于其他母岩。层次聚类和非度量多维尺度(NMDS)分析结果表明,石英砂岩和长石石英砂岩土壤固氮菌群落结构相似,玄武岩与其他母岩固氮菌群落结构差异较大。(4)土壤有机碳、全氮、碱解氮和微生物量氮是固氮菌丰度、α多样性及群落结构的主要影响因子。综上,玄武岩土壤肥力高,提高了土壤固氮菌数量和群落多样性,有利于马尾松生长。研究从微生物学角度为马尾松适地造林和氮素调控提供了科学依据。 展开更多

关键词 母岩 马尾松 固氮微生物 nifh基因 群落结构

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3种典型荒漠灌木内生固氮菌及固氮酶基因nifH多样性分析 被引量：14

11

作者 徐正金 罗明 +1 位作者 王卫霞 王纯利 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 2014年第2期472-480,共9页

具有特殊生境的内生固氮菌,对改善植物营养、增强植物抗逆性及群落稳定性具有重要作用,是一类潜力巨大、尚待开发的微生物资源。以新疆3种典型荒漠灌木多枝柽柳(Tamarix ramosissima)、黑果枸杞(Lycium ruthenicum)、盐穗木(Halostachys... 具有特殊生境的内生固氮菌,对改善植物营养、增强植物抗逆性及群落稳定性具有重要作用,是一类潜力巨大、尚待开发的微生物资源。以新疆3种典型荒漠灌木多枝柽柳(Tamarix ramosissima)、黑果枸杞(Lycium ruthenicum)、盐穗木(Halostachys caspica)为材料,从根和枝条组织中分离筛选获得137个内生固氮菌菌株,采用16SrDNA PCR-RFLP、16SrDNA序列测定、BOXAIR-PCR指纹图谱、nifH PCR-RFLP等方法分析其遗传多样性及系统发育关系。结果表明:分离菌株经16SrDNA PCR-RFLP酶切图谱聚类划分为9个遗传类型。序列测定和系统发育分析显示,代表菌株分属于拉恩氏菌属(Rahnella)、假单胞菌属(Pseudomonas)、泛菌属(Pantoea)、芽孢杆菌属(Bacillus)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)和申氏杆菌属(Shinella),其中Rahnella为优势种群。一个测定菌株的16SrDNA序列同源性低于97%,提示可能为一个潜在的新种。BOXAIR-PCR分析优势种群的基因组结构特征,获得12种指纹图谱类型,显示出该种群具有丰富的基因组多样性。nifH PCR-RFLP分析分离内生固氮菌菌株固氮酶基因nifH的分子多态性,将其划分为3种基因型,体现了nifH具有高度保守性,同时在不同固氮微生物种群和菌株间也存在一定的多样性。研究结果丰富了固氮微生物物种资源库和基因库,对于内生固氮菌资源的保护和利用奠定了科学基础。 展开更多

关键词 荒漠灌木 内生固氮菌 遗传多样性 16SrDNA全序列 nifh基因

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不同年限毛竹林土壤固氮菌群落结构和丰度的演变 被引量：11

12

作者 何冬华 沈秋兰 +4 位作者 徐秋芳 陈俊辉 程敏 毛新伟 李永春 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期934-942,共9页

应用变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)和荧光定量PCR(real time fluorescent quantitative PCR,q PCR)方法研究了不同年限毛竹林土壤固氮菌群落结构和丰度的变化。结果表明:土壤p H、有机质、有效磷、... 应用变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)和荧光定量PCR(real time fluorescent quantitative PCR,q PCR)方法研究了不同年限毛竹林土壤固氮菌群落结构和丰度的变化。结果表明:土壤p H、有机质、有效磷、速效钾和铵态氮含量在马尾松林改造成毛竹林5 a后明显提高,而后逐渐降低,并趋于稳定;土壤固氮菌多样性和nif H基因丰度也呈现相似的趋势。条带测序分析表明,毛竹林土壤固氮菌均为不可培养的固氮菌,与慢生根瘤菌(Bradyrhizobium sp.)具有较高的相似度。冗余分析结果表明,不同栽培年限毛竹林地土壤固氮菌群落组成发生了明显变化,长期栽培毛竹林引起的土壤养分变化对土壤固氮菌多样性具有重要影响。 展开更多

关键词 毛竹林 nifh基因 多样性 变性梯度凝胶电泳

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黄土高原不同种植年限苜蓿土壤固氮微生物群落结构和丰度特征 被引量：6

13

作者 王晓菲 罗珠珠 +4 位作者 李玲玲 牛伊宁 孙鹏洲 海龙 李林芝 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期665-676,共12页

生物固氮是紫花苜蓿(Medicago sativa)土壤氮素的重要来源,固氮微生物数量及其群落结构变化对土壤氮素供应和肥力维持起着重要作用。本研究采用Illumina MiSeq测序和荧光定量PCR技术,探究了黄绵土区玉米农田和不同种植年限[2019年(2年)... 生物固氮是紫花苜蓿(Medicago sativa)土壤氮素的重要来源,固氮微生物数量及其群落结构变化对土壤氮素供应和肥力维持起着重要作用。本研究采用Illumina MiSeq测序和荧光定量PCR技术,探究了黄绵土区玉米农田和不同种植年限[2019年(2年)、2012年(9年)、2003年(18年)]紫花苜蓿地土壤nifH固氮基因丰度、nifH固氮微生物群落结构和多样性,通过共现网络分析丰富和稀有固氮微生物的生态地位,耦合土壤理化性质明确影响固氮微生物群落结构的主导因子。结果表明,黄绵土固氮微生物nifH基因丰度为2.97×10^(6)~5.93×10^(6) copies·g^(-1)(干土),且表现为苜蓿地显著高于玉米农田。土壤样品经测序共获得有效序列176 367条,主要分布在5门、8纲、11目、15科、17属。门水平上,变形菌门和蓝藻门为主要优势类群;属水平以斯克尔曼氏菌属和固氮弧菌属为优势属。与玉米农田相比,多年持续种植紫花苜蓿显著提高了斯克尔曼氏菌属的相对丰度,但其随种植年限延长呈降低趋势。长期种植紫花苜蓿促生了固氮菌属、伯克氏菌属、弗兰克氏菌属、中慢生根瘤菌属、地杆菌属和慢生根瘤菌属等生理类群,同时也使得梭状杆菌属、红假单胞菌属和三离藻属消亡。RDA分析发现,固氮微生物不同种群对环境因子的响应并不一致,具有各自的生态位,但土壤全磷是影响土壤固氮微生物群落结构的主导环境因子,其次是有机碳和硝态氮。分子生态网络分析表明固氮菌生态网络中丰富类群占据生态系统核心地位,且物种间均为协同合作关系,群落结构相对稳定,对环境变化具有较强的适应能力。综上,黄土高原半干旱区种植紫花苜蓿显著提高了土壤nifH基因丰度,改变了固氮微生物nifH群落结构,该结果可为黄绵土固氮微生物多样性研究和紫花苜蓿适宜种植年限的确定提供基础数据和理论依据。 展开更多

关键词 黄绵土 紫花苜蓿 nifh基因 丰富类群 稀有类群 生态网络

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亚热带分层水库固氮微生物时空分布格局 被引量：8

14

作者 王丽娜 陈辉煌 +2 位作者 刘乐冕 余正 杨军 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第18期5827-5837,共11页

生物固氮作用是水生态系统氮元素的重要来源途径之一,通常通过固氮微生物实现。但是,目前人们对亚热带分层水库固氮微生物多样性、分布和丰度认识还非常有限。以厦门市汀溪水库为例,基于固氮基因(nifH)综合应用克隆文库、定量PCR、定量R... 生物固氮作用是水生态系统氮元素的重要来源途径之一,通常通过固氮微生物实现。但是,目前人们对亚热带分层水库固氮微生物多样性、分布和丰度认识还非常有限。以厦门市汀溪水库为例,基于固氮基因(nifH)综合应用克隆文库、定量PCR、定量RT-PCR研究固氮微生物在不同季节和不同水层的时空分布格局与演替规律。结果表明,汀溪水库具有丰富多样的固氮微生物,包括蓝藻、α-变形菌、β-变形菌、γ-变形菌、厚壁菌,以及少量未知的固氮细菌和序列;固氮微生物的群落组成、丰度、多样性和活性均呈现显著的时空差异。春、夏和秋3季表层和底层蓝藻nifH基因序列所占比例均超过50%,其中表层高于底层;冬季表层和底层蓝藻OTU数目比例超过50%。聚类分析表明,冬季表层和底层群落汇聚为一类;春、夏和秋三个季节表层首先聚为一类,然后与底层分别汇为一支。汀溪水库热分层时期的固氮微生物群落组成的空间差异大于季节差异,而且表层水体蓝藻在所有固氮微生物中占据绝对优势地位。相关分析表明,固氮微生物RNA丰度和RNA/DNA分别与氨氮、水温显著负相关;固氮微生物DNA丰度与溶解氧、pH、叶绿素a显著负相关,与硝氮显著正相关。综上所述,亚热带水库热分层对固氮微生物的群落结构具有显著的影响,在水库环境保护和生态管理中,特别是蓝藻水华防控时,要充分考虑水体热分层的生态效应。 展开更多

关键词 生物固氮 nifh基因 分层水库 汀溪水库 时空变异

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攀西高原不同轮作制度下土壤固氮微生物nifH基因多样性与群落结构特征 被引量：3

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作者 梁锦鹏 陈玉蓝 +5 位作者 王勇 罗琳 雷善钰 杨沁閻 陈强 辜运富 《微生物学通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期118-130,共13页

[背景]关于高原生境轮作制度对土壤固氮微生物群落组成及多样性的影响研究尚少。[目的]深入认识攀西高原不同轮作制度对农田土壤肥力及土壤固氮微生物nifH基因群落结构与多样性的影响,以期建立合理的轮作制度。[方法]以凉山州冕宁县不... [背景]关于高原生境轮作制度对土壤固氮微生物群落组成及多样性的影响研究尚少。[目的]深入认识攀西高原不同轮作制度对农田土壤肥力及土壤固氮微生物nifH基因群落结构与多样性的影响,以期建立合理的轮作制度。[方法]以凉山州冕宁县不同作物轮作制度[包括光叶紫花苕-烤烟(分轮作15年和20年两种,分别为G1和G2)、苦荞-烤烟(KQ)、大麦-烤烟(DM)和撂荒(CK)]的土壤为研究对象,通过化学分析和Illumina MiSeq技术,对土壤理化性质、土壤固氮微生物nifH基因多样性及群落组成进行分析。[结果]撂荒土壤全氮、铵态氮、硝态氮、有机碳和含水量最显著(P<0.05)。KQ轮作下土壤有效磷和速效钾分别提高了43.0%和2.60%,而DM轮作下的土壤理化性质均下降。土壤固氮酶活以撂荒土壤最高,G2轮作最低。土壤固氮微生物nifH基因多样性以G1轮作最高、G2轮作最低,门水平上以变形菌门(Proteobacteria)是优势共有nifH基因类群,相对丰度占群落的63.0%-92.4%;属水平上,偶氮氢单胞菌属(Azohydromonas)是不同轮作制度下的优势物种,慢生根瘤属(Bradyrhizobium)是撂荒土壤中的优势物种。[结论]冗余分析发现,土壤pH和含水量是驱动土壤固氮微生物nifH基因的群落组成的关键因子。本研究表明不同轮作制度可以明显改变土壤肥力状况和固氮微生物nifH基因群落组成,其中以光叶紫花苕-烤烟轮作15年的影响最明显,可以提高土壤养分含量,增加土壤固氮微生物nifH基因多样性。 展开更多

关键词 nifh基因 高通量测序 多样性 群落结构 轮作制度

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中国南海一株固氮类芽孢杆菌的筛选和分离鉴定 被引量：7

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作者 张丽红 刘艳芳 胡青平 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期100-105,共6页

为了解中国南海海洋自生固氮菌的种类,作者对采集的南海海底淤泥样品进行了固氮微生物的分离、筛选及鉴定。经过土样沸水加热处理,无氮培养基平板初筛后,对分离获得的细菌固氮酶结构基因nif H进行扩增,并对其固氮酶活性进行检测,最终获... 为了解中国南海海洋自生固氮菌的种类,作者对采集的南海海底淤泥样品进行了固氮微生物的分离、筛选及鉴定。经过土样沸水加热处理,无氮培养基平板初筛后,对分离获得的细菌固氮酶结构基因nif H进行扩增,并对其固氮酶活性进行检测,最终获得一株能够产芽孢的固氮细菌。对该菌株进行生理生化性状测定、16S r DNA序列分析(Gen Bank登录号KJ627376),并基于nif H、16S r DNA系统进化树分析,确定该菌为一株固氮类芽孢菌(Paenibacillus sp.)NH-1。本研究表明固氮类芽孢杆菌在海洋中确有分布,海洋自生固氮菌的多样性远远超出人们之前的认识。 展开更多

关键词 固氮类芽孢杆菌 固氮酶活性 nifh基因 16S RDNA

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滩涂土壤固氮菌群落与环境因子的典范对应分析 被引量：7

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作者 蔡树美 徐四新 +4 位作者 张翰林 张德闪 吕卫光 顾富家 诸海焘 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1159-1165,共7页

选择连续4年进行水稻–紫云英轮作的田块,在0~10、10~20、20~40和40~80 cm剖面深度分别采集土样,利用PCR-DGGE技术分析水稻–紫云英轮作对土壤不同剖面深度固氮菌nif H基因丰度与群落多样性的影响,并对固氮菌群落与8个环境因子进行了典... 选择连续4年进行水稻–紫云英轮作的田块,在0~10、10~20、20~40和40~80 cm剖面深度分别采集土样,利用PCR-DGGE技术分析水稻–紫云英轮作对土壤不同剖面深度固氮菌nif H基因丰度与群落多样性的影响,并对固氮菌群落与8个环境因子进行了典范对应分析(CCA)。试验结果表明,水稻–紫云英轮作能提高滩涂土壤固氮菌的丰度和多样性。水稻-紫云英轮作处理10~20 cm土壤剖面中固氮菌丰度最大,水稻–休闲处理40~80 cm土壤剖面中的最小,其Shannon-Weaver多样性指数分别为3.18和1.51。滩涂土壤环境因子中,总氮与NH_4^+-N、EC与有效磷、pH与速效钾,两两之间的相关性最高;CCA排序图表明土壤有机质、NH_4^+-N和有效磷是影响滩涂土壤固氮菌群落的主要因子。 展开更多

关键词 滩涂盐碱地 nifh基因 PCR-DGGE 典范对应分析

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高寒地区根瘤菌拌种对禾/豆混播土壤微生物群落的影响 被引量：5

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作者 颜珲璘 芦光新 +8 位作者 邓晔 顾松松 颜程良 马坤 赵阳安 张海娟 王英成 周学丽 窦声云 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期204-215,共12页

拌种根瘤菌是提高植物固氮效率的有效手段之一。本研究探讨了根瘤菌拌种处理对高寒地区典型禾/豆混播中土壤微生物群落结构和多样性的影响,旨在为根瘤菌拌种在牧草生产应用中提供理论依据。以苜蓿‘北林201’、‘川草2号’老芒麦和‘阿... 拌种根瘤菌是提高植物固氮效率的有效手段之一。本研究探讨了根瘤菌拌种处理对高寒地区典型禾/豆混播中土壤微生物群落结构和多样性的影响,旨在为根瘤菌拌种在牧草生产应用中提供理论依据。以苜蓿‘北林201’、‘川草2号’老芒麦和‘阿坝’垂穗披碱草混播为研究对象,设置根瘤菌拌种和不拌种两个处理。采集根周土壤和根际土壤,基于16S rRNA基因高通量测序技术分析原核生物多样性和群落结构,FAPROTAX对不同处理原核微生物群落功能进行预测,并通过BugBase分析比较不同处理下原核微生物高水平表型的分类和变化。32个土壤样品共检测到8814个OTU,分属于6个门3577个属。优势门为放线菌门(Actinobacteria)(26.11%-46.20%)和变形菌门(Proteobacteria)(20.61%-32.91%)。拌根瘤菌改变了牧草土壤中原核生物的群落结构,拌种处理的原核微生物多样性指数(Observed_richness、Shannon index、inverse Simpson index)都显著(P<0.05)低于不拌种。拌根瘤菌增加了消化作用以及反硝化功能的相对丰度。拌种处理后禾本科根际土壤原核微生物的需氧、厌氧、兼性厌氧、革兰氏阴性、革兰氏阳性的种群增加,而豆科结果与之相反。拌种后,豆科根际的nifH基因显著高于不拌种的丰度。拌根瘤菌降低了禾/豆混播草地土壤原核微生物的α多样性,改变了土壤原核微生物群落的结构组成,增加了消化作用和反硝化作用种群的相对丰度,并提高了nifH基因的丰度。本研究为根瘤菌拌种在禾/豆混播栽培方式提供了科学依据。 展开更多

关键词 根瘤菌拌种 nifh基因 微生物多样性 微生物群落结构 功能预测

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三峡库区水体中固氮微生物多样性及其影响因素 被引量：6

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作者 佘伟钰 冯灿 +1 位作者 杨渐 蒋宏忱 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1127-1142,共16页

【目的】研究分析不同时空条件下三峡库区水体固氮微生物多样性,并探讨其与地球化学参数的相关性。【方法】采集三峡库区不同时间(三月份和六月份)和空间(干流与支流)的水体样品,对其进行地球化学参数分析,并通过构建克隆文库分析样品... 【目的】研究分析不同时空条件下三峡库区水体固氮微生物多样性,并探讨其与地球化学参数的相关性。【方法】采集三峡库区不同时间(三月份和六月份)和空间(干流与支流)的水体样品,对其进行地球化学参数分析,并通过构建克隆文库分析样品中固氮功能基因(nifH)的多样性进而探讨其与水体地化参数的相关关系。【结果】统计分析显示三峡库区水体固氮微生物α-多样性和群落组成具有时空差异。支流水体样品的固氮微生物α-多样性高于干流水体样品;六月水体样品的固氮微生物α-多样性高于三月水体样品。三峡库区三月水体样品中的固氮微生物群落以Proteobacteria (50.3%)和Firmicutes (40.0%)为主;六月水体样品的固氮微生物群落以Proteobacteria(48.4%)、Firmicutes(25.4%)和Cyanobacteria(19.0%)为主。Mantel检验结果显示:固氮微生物群落结构的差异与温度、pH和DIC等地球化学参数具有显著(P<0.05)相关性,其中温度和pH的相关性系数最大。【结论】三峡库区固氮微生物的种群结构和多样性具有时空差异,影响三峡水库水体中固氮微生物群落结构与多样性的主要环境因素为温度和pH,同时浊度、DIC、氨氮也对库区水体固氮微生物群落结构和多样性有一定的影响。 展开更多

关键词 三峡水库 固氮微生物 nifh基因 环境因素

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白蚁共生菌固氮研究进展 被引量：6

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作者 王亚召 嵇保中 +1 位作者 刘曙雯 丁芳 《应用与环境生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期342-349,共8页

白蚁是寡氮营养型生物,食物中缺乏氮素营养,因此消化道内共生菌固氮对于白蚁的生存至关重要.本文从固氮活性检测及菌种分离鉴定、固氮酶基因筛查、固氮活性的影响因子、白蚁与固氮菌的关系等方面介绍白蚁共生菌固氮的研究进展:NifH基因... 白蚁是寡氮营养型生物,食物中缺乏氮素营养,因此消化道内共生菌固氮对于白蚁的生存至关重要.本文从固氮活性检测及菌种分离鉴定、固氮酶基因筛查、固氮活性的影响因子、白蚁与固氮菌的关系等方面介绍白蚁共生菌固氮的研究进展:NifH基因高度保守,适用于固氮菌多样性研究;白蚁nifH基因序列在同属种类间较相似,但在科水平上存在分化;白蚁nifH基因多样性受白蚁生活类型及其系统发育地位影响,且与不同白蚁消化道内共生的原生动物区系相关;低等白蚁固氮能力较强,高等白蚁没有或固氮能力较弱,同种白蚁不同品级个体因食性选择不同固氮能力存在差异;食物含氮量与共生菌固氮活性具有较好的补偿性,两者呈负相关关系.后肠囊是主要固氮场所,固氮菌种类多为兼性厌氧菌,与白蚁之间存在联合固氮关系.应用共生原生动物和共生固氮菌协同作用的碳氮代谢理论可揭示白蚁共生菌固氮活性与原生动物区系之间的关系.白蚁共生固氮的研究不仅可解释昆虫的营养生理,还可为其他昆虫的生物固氮研究提供参考.固氮酶基因检测为固氮菌种类调查和系统进化分析提供了便利,可为白蚁内生固氮菌资源开发提供依据.关于高等白蚁体内固氮菌附生场所、固氮菌区系与蚁巢基质或食物的关系等均需进一步研究. 展开更多

关键词 白蚁 固氮 共生菌 nifh基因 联合固氮 后肠囊 兼性厌氧

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