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湖泊水体细菌多样性及其生态功能研究进展 被引量:110
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作者 任丽娟 何聃 +2 位作者 邢鹏 王毓菁 吴庆龙 《生物多样性》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期421-432,共12页
维护湖泊生态系统健康发展是一个全球关注的热点问题。细菌不仅是湖泊系统食物网的重要组成部分,同时在控制和调节湖泊水质方面发挥着重要作用。本文对于细菌多样性的相关概念和评价方法、细菌群落在湖泊水体中的分布特征、形成机制及... 维护湖泊生态系统健康发展是一个全球关注的热点问题。细菌不仅是湖泊系统食物网的重要组成部分,同时在控制和调节湖泊水质方面发挥着重要作用。本文对于细菌多样性的相关概念和评价方法、细菌群落在湖泊水体中的分布特征、形成机制及其生态功能等方面进行了综合论述和分析。目前,在湖泊水体中共发现21个典型的淡水细菌门类,其中变形菌门(Proteobacteria)、蓝细菌门(Cyanobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)和疣微菌门(Verrucomicrobia)是最主要的5个门类。Beijerinck和Baas-Becking的观点及Meta-群落假说,均表明湖泊水体细菌群落多样性和物种分布特征是"随机分布"和"环境决定"两种过程共同作用的结果。对湖泊细菌功能的研究,主要集中于细菌参与下的湖泊水体生产力和元素的生物地球化学循环过程。尽管经过十几年的不懈努力,人们对湖泊细菌群落多样性和功能的认识还十分有限,湖泊细菌生态学仍是一门年轻的科学,限制着人们对湖泊微生物群落的进一步认识。未来研究者们需要在以下4个方面重点开展工作:(1)综合细菌表型、基因型、系统发育史及生态特征的一致性来界定细菌"种"的概念;(2)在区域尺度上研究细菌在不同斑块间的扩散作用;(3)在微观尺度上研究细菌群落多样性及功能特征;(4)提出或验证湖泊细菌群落多样性的生态理论及假说,完善微生物生态学相关理论框架。 展开更多
关键词 细菌群落 湖泊 多样性 功能
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利用PCR-DGGE未培养技术对中国白酒高温和中温大曲细菌群落结构的分析 被引量:91
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作者 高亦豹 王海燕 徐岩 《微生物学通报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期999-1004,共6页
采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术,研究了5种高温和中温白酒大曲细菌群落结构,通过优势条带切胶鉴定确定了大曲中优势细菌种属信息。结果表明,Weissella cibaria、Lactobacillus helveticus、L.fermentum、L.panis等... 采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术,研究了5种高温和中温白酒大曲细菌群落结构,通过优势条带切胶鉴定确定了大曲中优势细菌种属信息。结果表明,Weissella cibaria、Lactobacillus helveticus、L.fermentum、L.panis等乳酸菌普遍存在于5种大曲中,Ther-moactinomyces sanguinis仅存在于高温曲酱曲中,同时DGGE检测到了传统方法未能分离鉴定的Staphylococcus xylosus、Klebsiella oxytoca。不同工艺大曲细菌群落结构存在明显差异,随着制曲温度的升高,大曲细菌多样性指数有下降趋势。PCR-DGGE技术是一种能够快速有效地研究白酒大曲细菌群落结构的技术。 展开更多
关键词 大曲 16S rRNAV3 DGGE 细菌群落结构
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秸秆覆盖免耕对土壤细菌群落区系的影响 被引量:47
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作者 高云超 朱文珊 陈文新 《生态科学》 CSCD 2000年第3期27-32,共6页
多年连续秸秆覆盖免耕对土壤细菌群落影响很大 ,免耕可提高 0~ 10cm土层土壤细菌总数、放线菌数、棒状细菌数和贫营养细菌数量 ,特别是免耕土壤能使芽孢杆菌数量增多几倍。
关键词 秸秆覆盖 免耕 土壤细菌群落 土壤耕作
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连作对地黄根际土壤细菌群落多样性的影响 被引量:73
4
作者 张重义 陈慧 +4 位作者 杨艳会 陈婷 林瑞余 陈新建 林文雄 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2843-2848,共6页
采用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术研究地黄连作下根际土壤细菌群落的动态变化.结果表明:地黄根际土壤细菌群落的香农多样性指数、丰富度指数和相似性指数均为对照(CK)>1年>2年,地黄连作下细菌优势种群的比例显著下降,种... 采用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术研究地黄连作下根际土壤细菌群落的动态变化.结果表明:地黄根际土壤细菌群落的香农多样性指数、丰富度指数和相似性指数均为对照(CK)>1年>2年,地黄连作下细菌优势种群的比例显著下降,种植1年土壤中厚壁菌门的芽孢杆菌纲在整个细菌群落中处于主导地位,而种植2年土壤中变形菌门ε-变形菌纲处于主导地位.地黄连作使其根际土壤细菌种类大量减少,群落结构趋于简单.连作后细菌群落多样性水平的变化导致根际土壤微生物群落功能的失调,可能是引发连作障碍的原因之一. 展开更多
关键词 末端限制性片段长度多态性 连作 地黄 根际土壤 细菌群落
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施肥及秸秆还田对砂姜黑土细菌群落的影响 被引量:68
5
作者 王伏伟 王晓波 +4 位作者 李金才 叶爱华 王妍 车威 朱林 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1302-1311,共10页
利用Illumina平台Miseq高通量测序技术对小麦分蘖期砂姜黑土耕层土壤细菌进行高通量测序,结合相关生物信息学分析,探讨了不施化肥秸秆不还田(CK)、施化肥秸秆不还田(F)以及不施化肥秸秆还田(W)3种处理土壤细菌群落组成、多样性和... 利用Illumina平台Miseq高通量测序技术对小麦分蘖期砂姜黑土耕层土壤细菌进行高通量测序,结合相关生物信息学分析,探讨了不施化肥秸秆不还田(CK)、施化肥秸秆不还田(F)以及不施化肥秸秆还田(W)3种处理土壤细菌群落组成、多样性和结构的变化。结果显示,测序共获得14 873个OTUs,计173 323条读数,平均读长439 bp。砂姜黑土细菌优势门(相对丰度〉10%)为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes);优势纲(相对丰度〉10%)为α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、β-变形菌纲(Betaproteobacteria)、酸杆菌纲(Acidobacteria)、鞘脂杆菌纲(Sphingobacteriia)和γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria);优势属(相对丰度〉1%)共47个,3个处理中均有分布的优势属21个,F处理的细菌优势属的种类最多,为39个。相对丰度最大的门、纲和属分别是变形菌门(38.7%~43.1%)、α-变形菌纲(14.5%~18.1%)和鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)(4.6%~7.7%)。F处理细菌丰富度指数(Chao1指数和ACE指数)显著低于CK及W处理,W处理和CK处理土壤细菌丰富度指数无显著差异,与CK处理相比,F处理ACE指数降低22.8%。W处理土壤细菌Shannon多样性指数显著大于CK及F处理,W处理Shannon指数较CK处理提高4.1%,而F处理土壤细菌Shannon指数与CK处理无显著差异。F处理Simpson指数显著高于CK及W处理;F处理Simpson指数较CK处理提高38.1%,而W处理细菌Simpson指数最小,显著低于CK处理,较CK降低23.8%。分层聚类图显示在属的水平上,W处理和CK处理土壤细菌群落结构相似性较高,F处理与CK处理及W处理细菌群落结构差异较大。施化肥对土壤细菌优势类群组成、相对丰度及群落结构的影响大于秸秆还田,施化肥显著降低了土壤细菌丰富度,秸秆还田显著提高了土壤细菌的多样性。 展开更多
关键词 施化肥 秸秆还田 高通量测序 砂姜黑土 细菌群落
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细菌群落结构对水体富营养化的响应 被引量:63
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作者 冯胜 秦伯强 高光 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1823-1829,共7页
于2005年2月在太湖不同营养水平湖区采集水样,直接提取水样的总DNA,以细菌16SrDNA通用引物进行V3区PCR扩增,产物经DGGE(变性凝胶梯度电泳)分离后,获得水体细菌群落的16SrDNA指纹图谱;并运用FDC(表面荧光直接计数)方法对细菌丰度进行了测... 于2005年2月在太湖不同营养水平湖区采集水样,直接提取水样的总DNA,以细菌16SrDNA通用引物进行V3区PCR扩增,产物经DGGE(变性凝胶梯度电泳)分离后,获得水体细菌群落的16SrDNA指纹图谱;并运用FDC(表面荧光直接计数)方法对细菌丰度进行了测定.结果表明,水体中细菌的群落结构随着水体富营养化程度的改变产生明显变化,细菌数量呈现随水体营养水平增加而上升的趋势,营养水平较低的湖心区细菌数量仅为2.87×106cells·mL-1,超富营养化的五里湖区水体中,细菌数量高达5.92×106cells·mL-1;细菌群落多样性随水体营养水平增加呈现显著的下降趋势,在超富营养化的1#、2#采样位点,细菌DGGE主要条带数量仅为23条,在沉水植物丰富区(贡湖湾)细菌DGGE主要条带数量达33条.PCA(主成分分析)的聚类结果表明,太湖水体中不同营养水平下的细菌群落多样性可大致归为3种类型,超富营养化的五里湖区水体细菌群落结构与梅梁湾及汞湖湾存在明显不同,可以大体归为超富营养类型、藻型湖区及草型湖区类型3种.此结果反映了水体富营养化过程中,由于营养物质的增加,促进了某些类群微生物的大量繁殖,水体中微生物的生物量显著增加;生态环境条件的恶化,造成了微生物多样性的下降,这可能导致原本稳定的水生态系统脆弱化. 展开更多
关键词 富营养化 细菌群落结构 16SrDNA-DGGE 丰度 太湖
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饲料油菜作绿肥对后茬麦田土壤肥力及细菌群落的影响 被引量:66
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作者 李文广 杨晓晓 +7 位作者 黄春国 薛乃雯 夏清 刘小丽 张晓琪 杨思 杨珍平 高志强 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第15期2664-2677,共14页
【目的】探讨黄土高原旱地麦后复种饲料油菜还田对后茬麦田土壤养分、酶活性及细菌群落的影响,为改善农田地力提供依据。【方法】设置饲料油菜播量(S1:小播量;S2:中播量;S3:大播量)和还田时期(D1:早期还田9月10日;D2:中期还田9月20日;D3... 【目的】探讨黄土高原旱地麦后复种饲料油菜还田对后茬麦田土壤养分、酶活性及细菌群落的影响,为改善农田地力提供依据。【方法】设置饲料油菜播量(S1:小播量;S2:中播量;S3:大播量)和还田时期(D1:早期还田9月10日;D2:中期还田9月20日;D3:晚期还田9月30日)二因素试验,以常规农户复种夏玉米模式为对照,比较后茬麦田土壤养分及酶活性变化,并采用16S rRNA基因Illumina MiSeq高通量测序技术和PICRUSt基因预测分析方法,比较后茬麦田耕层土壤细菌群落结构、多样性及代谢功能变化。【结果】与常规农户模式相比,饲料油菜还田可不同程度提升土壤养分及酶活性,其中有机质含量和蔗糖酶活性的提升范围最大,分别为11.73%—60.5%和1.4%—94.5%;饲料油菜播量显著影响土壤养分和酶活性,还田时期显著影响土壤有机质含量和蔗糖酶活性,二者间互作效应显著影响碱性磷酸酶活性;播量、还田时期及其互作效应均显著影响细菌群落多样性;大播量晚期还田处理(S3D3)在所有指标中均表现最优。细菌群落组成方面,门水平上10个土壤样品共得到19个类群,其中优势菌群为变形菌门、放线菌门、酸杆菌门和厚壁菌门;聚类结果显示,10个处理可聚为大播量、中播量、小播量和常规农户模式4类,表明不同播量油菜还田明显改变了土壤细菌群落构成。RDA分析表明,土壤养分、酶活性与细菌群落多样性密切相关。PICRUSt功能预测表明,土壤细菌群落具有丰富的代谢功能,其中编码新陈代谢的基因具有明显优势;二级预测功能分类中,氨基酸代谢、碳水化合物代谢和能量代谢是主要代谢功能路径。KEGG直系同源基因簇KO(KEGG orthologous groups)丰度热图结果表明,油菜还田增加了与土壤碳、氮代谢相关的细菌群落。【结论】合理复种饲料油菜并还田可提高后茬麦田土壤养分含量及酶活性,并有效改善细菌� 展开更多
关键词 油菜 还田 绿肥 小麦 土壤肥力 细菌群落 高通量测序 功能预测
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PCR技术对浓香型白酒糟醅细菌菌群的解析 被引量:61
8
作者 张文学 乔宗伟 +1 位作者 胡承 王忠彦 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期82-87,共6页
为探索中国浓香型白酒发酵糟醅中细菌类微生物区系的形成和演变规律,通过发酵全过程跟踪取样和借助PCR扩增技术,对窖池中心糟醅样品进行了DGGE分析和16SrDNA同源性比较。研究发现,发酵初期表现出明显的微生物多样性分布,共检出Erwinia、... 为探索中国浓香型白酒发酵糟醅中细菌类微生物区系的形成和演变规律,通过发酵全过程跟踪取样和借助PCR扩增技术,对窖池中心糟醅样品进行了DGGE分析和16SrDNA同源性比较。研究发现,发酵初期表现出明显的微生物多样性分布,共检出Erwinia、Kozakia、Acetobacter、Bacillus、Staphylococcus、Lactobacillus、Granulicatella、Arthrobacter、Microbacterium、Shewanella、Clostridium以及未分类Clostridiales等11个以上的细菌分类属;随着发酵的进行,Lactobacillus属细菌成为主要优势菌,检出的有效克隆达到全部克隆的56.1%,并全部为Lac.Acetotolerans(98%)菌株。主要细菌菌群的数量分布及变化趋势揭示,在浓香型白酒糟醅发酵过程中,Lactobacillus属细菌可能充当着重要的角色。 展开更多
关键词 浓香型白酒 窖池糟醅 PCR 生物多样性 细菌菌群
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生物炭对土壤酶活和细菌群落的影响及其作用机制 被引量:63
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作者 冯慧琳 徐辰生 +6 位作者 何欢辉 曾强 陈楠 李小龙 任天宝 姬小明 刘国顺 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期422-432,共11页
生物炭因其独特的理化性质能够提高土壤碳氮矿化速率及改善土壤微生态环境,因此探索生物炭调控土壤微生态环境与土壤酶活及其作用机制对改善土壤质量具有重要意义.采用大田试验方式研究不同生物炭施用水平0(CK2)、0.6(T1)、0.9(T2)、1.2... 生物炭因其独特的理化性质能够提高土壤碳氮矿化速率及改善土壤微生态环境,因此探索生物炭调控土壤微生态环境与土壤酶活及其作用机制对改善土壤质量具有重要意义.采用大田试验方式研究不同生物炭施用水平0(CK2)、0.6(T1)、0.9(T2)、1.2(T3)和1.5(T4)t·hm^(-2)以及完全空白对照(CK1:不施任何肥料和生物炭)对土壤养分、土壤酶活和细菌群落结构的影响.结果表明,生物炭施用后土壤容重降低,pH值、速效磷、速效钾、有机质含量和碳氮比均升高,较CK2处理提高的范围分别为0.32%~5.83%、14.09%~23.16%、0%~38.70%、7.49%~14.16%和4.06%~10.13%.随着生物炭用量的增加,4个土壤酶活性均呈现先升高后降低的趋势;蔗糖酶(INV)、脲酶(URE)、过氧化氢酶(CAT)和中性磷酸酶(NPH)分别较CK2处理提高的范围为63.73%~166.37%、117.52%~174.03%、12.98%~23.59%和60.84%~119.71%.与此相对应的细菌多样性显著提升,尤其是增加了芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和变形菌门(Proteobacteria)等促生菌的丰度;减少酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)的丰度.相关性分析表明土壤碳氮比是影响土壤酶活性的关键因素,且土壤酶活又与细菌多样性存在显著的正相关关系;上述4种土壤酶活与芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)的相对丰度呈现极显著正相关关系(P<0.01),其中CAT是影响细菌群落结构的关键因子.本研究揭示了生物炭对土壤酶活及微生物菌落影响作用机制,为生物炭调控土壤酶体系和微生态生物学环境提供了理论依据. 展开更多
关键词 细菌群落 生物炭 土壤酶活 土壤微生态 作用机制
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被孢霉对土壤养分有效性和秸秆降解的影响 被引量:59
10
作者 宁琪 陈林 +4 位作者 李芳 张丛志 马东豪 蔡泽江 张佳宝 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期206-217,共12页
腐生真菌被孢霉在富含有机质的土壤中丰度很高,为土壤碳及养分转化的关键微生物成员。然而目前关于土著被孢霉在秸秆分解过程中对土壤养分有效性影响的研究较少。采用常规平板稀释法从长期施用有机肥的红壤和砂姜黑土中分离真菌菌株,将... 腐生真菌被孢霉在富含有机质的土壤中丰度很高,为土壤碳及养分转化的关键微生物成员。然而目前关于土著被孢霉在秸秆分解过程中对土壤养分有效性影响的研究较少。采用常规平板稀释法从长期施用有机肥的红壤和砂姜黑土中分离真菌菌株,将分离得到的菌株序列与基因库(GenBank)中的序列进行比较,鉴定出了两株被孢霉菌株,即高山被孢霉(Mortierella alpina)和长孢被孢霉(Mortierella elongata)。通过设置盆栽试验,每盆土接种10 g菌剂,研究两株被孢霉对秸秆降解过程中土壤养分有效性和细菌群落的影响。结果表明,在红壤中,与未接种对照相比,接种高山被孢霉处理的土壤有效磷含量提高了29.0%,长孢被孢霉处理下土壤有效氮含量和β-葡萄糖苷酶活性分别提高了15.5%和81.3%。在砂姜黑土中,与对照相比,被孢霉菌株显著提高了土壤可溶性有机碳,速效氮和有效磷的含量以及β-葡萄糖苷酶和磷酸酶的活性。两株被孢霉在红壤中抑制了秸秆的降解,并显著改变细菌群落组成。而在砂姜黑土中,被孢霉菌株促进了秸秆降解,且对细菌群落结构影响不大。在红壤中,苍白杆菌属(Ochrobactrum)、无色杆菌属(Achromobacter)和链霉菌属(Streptomyces)是导致接种处理和对照之间细菌群落差异贡献最大的类群。本研究为土著被孢霉在农业土壤中秸秆分解和养分转化中的作用提供了理论依据。 展开更多
关键词 被孢霉 秸秆降解 土壤肥力 细菌群落 红壤 砂姜黑土
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连作对白肋烟根际土壤细菌群落多样性的影响 被引量:54
11
作者 陈冬梅 柯文辉 +5 位作者 陈兰兰 黄锦文 吴文祥 陈婷 张重义 林文雄 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1751-1758,共8页
以种植白肋烟1年、2年和4年的土壤为研究对象,采用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术分析根际土壤细菌群落的动态变化.结果表明:白肋烟根际土壤细菌群落香农指数和丰富度指数随着种植年限的增加呈现出先增后减的趋势,连作4年后细菌... 以种植白肋烟1年、2年和4年的土壤为研究对象,采用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术分析根际土壤细菌群落的动态变化.结果表明:白肋烟根际土壤细菌群落香农指数和丰富度指数随着种植年限的增加呈现出先增后减的趋势,连作4年后细菌群落的多样性水平显著降低,细菌群落结构较单一.随着种植年限的增加,根际土壤细菌群落与对照的相似性指数逐渐降低.种植年限为1年、2年的土壤和对照土壤中放线菌门放线菌纲是优势类群,种植年限为4年的土壤中放线菌纲所占的比例下降,而厚壁菌门的芽孢杆菌纲成为优势类群.白肋烟连作使根际鞘氨醇单胞菌属和链霉菌属等益生菌数量减少、蜡状芽孢杆菌等潜在致病菌增加,破坏了烟草根际土壤微生物群落的平衡,使其微生态环境恶化. 展开更多
关键词 连作 白肋烟 根际土壤 细菌群落 T-RFLP
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凡纳滨对虾咸淡水养殖系统内细菌群落组成的PCR-DGGE分析 被引量:39
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作者 罗鹏 胡超群 +3 位作者 谢珍玉 张吕平 任春华 许尤厚 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期49-53,共5页
采用PCR(polym erase chain reaction)-DGGE(denaturing grad ient gel electrophoresis)及传统的微生物培养方法对凡纳滨对虾Litopenaeus vannam ei咸淡水养殖系统内各种环境的细菌群落组成进行了比较研究。传统的微生物培养计数表明,... 采用PCR(polym erase chain reaction)-DGGE(denaturing grad ient gel electrophoresis)及传统的微生物培养方法对凡纳滨对虾Litopenaeus vannam ei咸淡水养殖系统内各种环境的细菌群落组成进行了比较研究。传统的微生物培养计数表明,从海湾水、养殖池水到对虾粪样,细菌和弧菌的数量表现出依次增加的趋势,粪样及肠壁中弧菌的数量高出外界水环境1—4个数量级。相对于外界水环境,粪样中有很高的芽孢杆菌孢子含量,但是肠壁定植细菌中不存在芽孢杆菌(孢子)。PCR-DGGE及聚类分析结果表明,从海湾沿岸、养殖池、对虾粪便到对虾肠壁,细菌群落的多样性由高到低,无论是在哪种环境,群落的优势种都十分明显,且只有2—4种。来自同一环境各样品间的细菌群落组成非常相似,来自不同环境的样品,其细菌群落组成差别较大。聚类图上各簇的排列顺序反映了样品在取样空间分布上的毗邻次序和它们的相似程度。 展开更多
关键词 PCR-DGGE 凡纳滨对虾 LITOPENAEUS vannamei 咸淡水养殖系统 细菌群落
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PCR-DGGE技术对城市餐厨垃圾堆肥中细菌种群结构分析 被引量:40
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作者 刘有胜 杨朝晖 +3 位作者 曾光明 肖勇 杨恋 徐峥勇 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1151-1156,共6页
使用基于16SrDNA的PCR-DGGE(变性梯度凝胶电泳)技术对城市餐厨垃圾堆肥过程中细菌种群结构随时间的变化进行了研究.在堆肥不同时间取样,进行了堆肥温度、pH、含水率、有机质、C/N的变化分析和DGGE分析.结果显示,堆肥温度高于50℃的天数... 使用基于16SrDNA的PCR-DGGE(变性梯度凝胶电泳)技术对城市餐厨垃圾堆肥过程中细菌种群结构随时间的变化进行了研究.在堆肥不同时间取样,进行了堆肥温度、pH、含水率、有机质、C/N的变化分析和DGGE分析.结果显示,堆肥温度高于50℃的天数为7d,最高达65℃,可有效杀灭致病菌;最终pH值接近7.5;C/N为20.04.PCR-DGGE图谱显示,不同时间堆肥样中细菌DGGE图谱有着明显的差异性;堆肥升温期细菌种群丰富,优势种群不明显;高温期细菌种群减少,优势种群明显;降温期细菌种群结构基本保持稳定.温度对堆肥过程中细菌种群具有明显的筛选作用.堆肥各阶段DGGE图谱相似性Cs值比较低,堆肥处理后细菌种群结构与堆肥原料之间存在明显差异. 展开更多
关键词 餐厨垃圾 堆肥 DGGE 细菌种群结构
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连作对再植枸杞根际细菌群落多样性和群落结构的影响 被引量:43
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作者 纳小凡 郑国旗 +4 位作者 邢正操 马金平 李占辉 卢俊辉 马飞 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1280-1292,共13页
受枸杞道地产区土地资源等因素限制,连作障碍已成为影响枸杞产业发展的重要原因之一,导致严重的经济损失。研究连作条件下枸杞农田土壤生态系统微生物群落的演替规律对枸杞产业的可持续发展具有重要的理论意义。以宁夏银川市南梁农场连... 受枸杞道地产区土地资源等因素限制,连作障碍已成为影响枸杞产业发展的重要原因之一,导致严重的经济损失。研究连作条件下枸杞农田土壤生态系统微生物群落的演替规律对枸杞产业的可持续发展具有重要的理论意义。以宁夏银川市南梁农场连作多年的枸杞地为研究对象,利用Illumina MiSeq测序技术分析了连作对再植枸杞根际/非根际细菌群落的影响。结果表明,连作地显著抑制再植枸杞苗地径的增加,且其土壤pH较对照样地显著降低(p<0.05)。测序结果证实,与对照样地相比,连作地再植枸杞根际土壤细菌物种数显著降低(p<0.05),细菌群落α多样性下降(p>0.05)。主坐标分析表明,连作和对照样地间枸杞非根际细菌群落结构无明显差异,但连作显著改变再植枸杞根际细菌的群落结构。对细菌群落丰度的统计分析发现,连作地枸杞根际浮霉菌门、非根际假单胞菌门的相对丰度较对照样地显著降低(p<0.05)。此外,冗余分析结果表明:枸杞园土壤pH和有效磷含量是影响枸杞非根际土壤细菌群落结构变化的主要因素,分别解释了41.8%和35.4%的群落结构变化(p<0.05),其他土壤因子无统计学意义,但土壤理化因子对再植枸杞根际细菌群落结构变化的影响均未达显著水平。这些结果证实连作能够显著抑制再植枸杞生长、影响再植枸杞根际细菌群落结构和多样性,干扰枸杞与土壤细菌群落间的互作关系。这些研究结果将为解析枸杞连作障碍机制提供理论基础。 展开更多
关键词 枸杞 连作 根际 细菌群落 16S RRNA
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秸秆还田下氮肥运筹对夏玉米不同时期土壤酶活性及细菌群落结构的影响 被引量:41
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作者 张鑫 周卫 +2 位作者 艾超 黄绍敏 梁国庆 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期295-306,共12页
【目的】通过研究秸秆还田下氮肥运筹对夏玉米不同生育期土壤酶活性和细菌群落结构的影响,揭示土壤细菌群落对不同施肥措施的响应规律,为调节土壤养分,提高作物产量,改善土壤生物功能提供科学依据。【方法】基于河南农业科学院原阳试验... 【目的】通过研究秸秆还田下氮肥运筹对夏玉米不同生育期土壤酶活性和细菌群落结构的影响,揭示土壤细菌群落对不同施肥措施的响应规律,为调节土壤养分,提高作物产量,改善土壤生物功能提供科学依据。【方法】基于河南农业科学院原阳试验基地5年连续定位试验,选取不施肥(CK)、单施化肥(氮肥基追比1∶1,N)和秸秆全量还田下氮肥基追比1∶1(SN1)、1∶1.5(SN2)和1∶2(SN3)共5个处理,于2016年夏玉米抽丝期和收获期采集0-20 cm土壤样品,采用常规方法测定土壤基础理化性质,采用荧光微型板酶检测技术测定土壤酶活性,采用Illumina Miseq高通量测序方法测定土壤细菌群落结构。【结果】秸秆还田下氮肥基追比对玉米产量及氮肥利用率产生明显影响,相比于N处理,SN1处理显著增产9.98%;SN1和SN2处理氮肥利用率分别提高9.83、5.10个百分点。在夏玉米抽丝期和收获期,相比于N处理,秸秆还田下各氮肥运筹处理不同程度地提高了土壤pH、有机碳、全氮和速效钾含量,其中均以SN1处理增幅最为明显。在玉米抽丝期,除土壤磷酸酶外,SN1处理土壤酶活性均为最高;SN1处理对收获期土壤β-葡萄糖苷酶、纤维二糖甘酶、β-木糖苷酶、α-葡萄糖苷酶和酚氧化酶活性的促进最明显。细菌群落除抽丝期SN1与CK处理Shanno指数显著高于N处理而Simpson指数显著低于N处理外,其余处理间差异不显著。各施肥处理下门水平和纲水平的主要优势种群均为变形菌门、放线菌门和α-变形菌纲和放线菌纲。线性判别效应分析(LEfSe)显示,不同生育期比较,抽丝期最大LDA(linear discriminant analysis)值为酸杆菌纲,收获期为芽单胞菌纲;而同一生育期各处理间比较,抽丝期各处理最大LDA值均为变形菌门的α-变形菌纲,收获期均为γ-变形菌纲。典范对应分析表明,抽丝期土壤pH(P=0.002)、有机质含量(P=0.004)和收获期土壤pH(P=0.03)� 展开更多
关键词 秸秆还田 小麦–玉米轮作体系 氮肥运筹 高通量测序 土壤酶活性 细菌群落
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南美白对虾养殖环境及其肠道细菌多样性分析 被引量:38
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作者 孙振丽 宣引明 +10 位作者 张皓 蒋明 潘云生 张益明 龚叶平 陆小平 余德山 薛仁宇 胡小龙 曹广力 贡成良 《中国水产科学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期594-605,共12页
为了探讨南美白对虾(Penaeus vannamei Boone)肠道及其养殖环境中细菌种群组成和分布,采用Illumina miseq测序平台,基于16S r RNA基因的序列测定结果,对南美白对虾肠道及其养殖池塘底泥、水体中细菌的种群结构进行分析。结果显示,在南... 为了探讨南美白对虾(Penaeus vannamei Boone)肠道及其养殖环境中细菌种群组成和分布,采用Illumina miseq测序平台,基于16S r RNA基因的序列测定结果,对南美白对虾肠道及其养殖池塘底泥、水体中细菌的种群结构进行分析。结果显示,在南美白对虾肠道、养殖池塘底泥、水体分别检测到206、265和270个细菌属,其中,有90个属在3个样品中均可检测到,底泥和水、底泥和虾肠道、水和虾肠道中检测到的共有细菌属分别为146、128和119个,表明养殖池塘底泥、水和肠道中细菌存在密切的相互作用。在底泥、水和虾肠道样品中丰度大于1%的优势菌属分别有20、17和10个;底泥、水体和虾肠道中丰度最高的细菌均为一种分类未明的细菌属,丰度分别为23.08%、37.13%和42.22%。除此之外,底泥中主要优势细菌属分别为假单胞菌属(Pseudomonas)(5.77%)、Ohtaekwangia(4.79%)和狭义的梭菌属(Clostridium)(3.88%);水体中主要优势细菌属分别为土壤杆菌属(Sediminibacterium)(6.64%)、Spartobacteria genera incertae sedis(3.95%)和GPIIa(3.20%),而虾肠道中主要优势细菌属分别为假单胞菌属(Pseudomonas)(14.57%)和不动杆菌属(Acinetobacter)(6.54%)。在底泥、水和肠道中分别检测到3、6和6个潜在致病细菌属,丰度最高的细菌属分别是假单胞菌属(5.77%)、黄杆菌属(Flavobacterium)(0.77%)和假单胞菌属(14.57%)。在底泥、水和肠道中检测到的益生菌可分别分配至8、6和7个细菌属,其中有5个属在3个样品中均可检测到。聚类分析显示,养殖池塘底泥、水体和南美白对虾肠道细菌种群中丰富度位于前20的分类操作单元(OUT)在聚类树的位置存在明显不同。研究结果进一步加深了对健康南美白对虾肠道细菌种群及其与养殖环境中细菌种群互作的理解,为益生菌制剂的研发提供了新的线索。 展开更多
关键词 南美白对虾 养殖水体 底泥 肠道 细菌种群
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活性污泥微生物菌群研究方法进展 被引量:33
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作者 朱海霞 陈林海 +7 位作者 张大伟 赵现方 杨天佑 陈洪卫 闫亚娟 汪杏莉 秦广雍 李宗义 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期314-322,共9页
活性污泥是活性污泥法处理污水系统的功能主体。人类对活性污泥微生物菌群的认识随着其研究方法的发展而逐步深入。传统培养方法只能检测到活性污泥中1%~15%的微生物。随着一系列基于免培养的分子生物学技术的出现,活性污泥中菌群... 活性污泥是活性污泥法处理污水系统的功能主体。人类对活性污泥微生物菌群的认识随着其研究方法的发展而逐步深入。传统培养方法只能检测到活性污泥中1%~15%的微生物。随着一系列基于免培养的分子生物学技术的出现,活性污泥中菌群的复杂性和多样性以惊人的速度被人们认识,大量依靠传统检测方法未能发现却在活性污泥中起关键作用的微生物逐渐被发现。许多模拟活性污泥菌群生存环境条件的现代培养技术开始发展,且已成功培养了一部分传统培养方法不能培养的细菌类群,这为研究基于免培养方法发现的大量新的微生物菌群的生理特性和作用机制提供了可能,也无疑将把人们对活性污泥菌群的认识推向一个新的层次.主要介绍活性污泥微生物菌群研究的一系列方法,从传统培养方法到基于免培养的现代分子生物学技术,再到现代培养技术,着重论述了现代分子生物学技术及其在活性污泥微生物菌群研究中的进展。 展开更多
关键词 活性污泥 菌群 16S RRNA PCR-DGGE PCR-SSCP FISH FCM
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不同种植模式下丹参根际土壤微生物群落结构变化 被引量:36
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作者 王悦 杨贝贝 +4 位作者 王浩 杨程 张菊 朱濛 杨如意 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第13期4832-4843,共12页
采用MiSeq高通量测序技术对连作、轮作、套作3种种植模式下丹参根际土壤中细菌的16S rDNA基因V3-V4区片段和真菌18S rDNA基因V4区片段进行了测序,研究了细菌和真菌群落结构的变化,并分析了其与土壤因子的关系,从根际微生态系统的变化阐... 采用MiSeq高通量测序技术对连作、轮作、套作3种种植模式下丹参根际土壤中细菌的16S rDNA基因V3-V4区片段和真菌18S rDNA基因V4区片段进行了测序,研究了细菌和真菌群落结构的变化,并分析了其与土壤因子的关系,从根际微生态系统的变化阐释了丹参连作障碍的发生机理。总体上,细菌和真菌群落的大部分Alpha多样性指数在3种种植模式之间没有显著差异,但呈现轮作>套作>连作的趋势。与连作相比,轮作显著提高了细菌群落的香农-威纳指数和丛枝菌根真菌的侵染率。从细菌群落的组成上看,轮作模式下芽单胞菌门的相对丰度显著低于连作和套作。相反,轮作和套作时浮霉菌门和拟杆菌门的相对丰度则高于连作。轮作和套作模式下,真菌群落中的接合菌门、壶菌门和子囊菌门的相对丰度显著高于连作。另外,不同种植模式下微生物之间的相互作用关系也有明显差异,轮作甚至会造成真菌之间的相互关系发生逆转。连作模式下检出了丹参枯萎病的病原菌镰刀菌,而有益菌枯草杆菌属的数量却呈下降趋势,这可能是引起丹参病害加剧的原因之一。主坐标成分分析表明,微生物群落在3种种植模式之间没有发生显著的分化,前两个主坐标成分的总解释能力均小于30%,表明没有显著的主导因子。轮作和套作可以提高土壤pH和部分矿质营养,降低ORP。但是,土壤性质的变化仅影响细菌群落,对真菌群落的影响不明显。套作模式下,总钾和有效钾会提高细菌和真菌群落的多样性;轮作和连作模式下的真菌群落则刚好相反,它们更适应低钾和高ORP的环境。研究结果表明,轮作和套作可以在一定程度上改善土壤质量,提高根际细菌群落多样性,改变微生物群落组成,以及微生物-微生物、微生物-丹参之间的相互关系,这些可能是缓解丹参连作障碍的重要原因。 展开更多
关键词 高通量测序 细菌群落 真菌群落 种植模式
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利用非培养技术研究芝麻香型白酒高温大曲的细菌群落多样性 被引量:36
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作者 姚粟 葛媛媛 +5 位作者 李辉 刘洋 赵纪文 张峰国 信春晖 程池 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1-6,共6页
采用构建16S rDNA克隆文库的非培养方法,对我国芝麻香型白酒高温大曲细菌的群落结构及其多样性进行研究。文库中含有24个分类操作单元(OTU),优势菌属(丰度)分别为Thermoactinomyces sp.(51.99%),Kroppenstedtia sp.(17.38%),Saccharopol... 采用构建16S rDNA克隆文库的非培养方法,对我国芝麻香型白酒高温大曲细菌的群落结构及其多样性进行研究。文库中含有24个分类操作单元(OTU),优势菌属(丰度)分别为Thermoactinomyces sp.(51.99%),Kroppenstedtia sp.(17.38%),Saccharopolyspora sp.(13.87%),Lactobacillus sp.(6.95%)和Weissellasp.(4.96%)。首次在高温大曲中发现Thermoactinomyc vulgaris和Kroppenstedtia eburnea;同时发现3个潜在细菌新种,分属于Saccharothrix sp.,Streptoalloteichus sp.和Pseudofulvimonas sp.。 展开更多
关键词 芝麻香型白酒 高温大曲 细菌群落 16SrDNA克隆文库
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烟草青枯病发病烟株根际土壤细菌群落分析 被引量:34
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作者 施河丽 向必坤 +6 位作者 谭军 彭五星 孙玉晓 王瑞 吴文昊 魏国胜 丁才夫 《中国烟草学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期57-65,共9页
【目的】研究青枯病发生对根际土壤细菌群落组成的影响,探明影响根际土壤细菌群落的环境因子。【方法】采用宏基因组学高通量测序技术,比较发病烟株和健康烟株根际土壤细菌群落差异。【结果】(1)健康烟株根际土壤细菌Ace指数、Chao指数... 【目的】研究青枯病发生对根际土壤细菌群落组成的影响,探明影响根际土壤细菌群落的环境因子。【方法】采用宏基因组学高通量测序技术,比较发病烟株和健康烟株根际土壤细菌群落差异。【结果】(1)健康烟株根际土壤细菌Ace指数、Chao指数和Shannon指数有高于发病烟株的趋势,而Simpson指数有低于发病烟株的趋势;(2)发病烟株根际土壤中芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)和链霉菌属(Streptomyces)等益生菌减少,而劳尔氏菌属(Ralstonia)和Rudaea等病原菌增加;(3)土壤pH、有效磷(AP)、交换性钙(Ca)和有效铜(Cu)含量在发病烟株根际土壤中显著减少,而速效钾(AK)含量显著增加。【结论】与健康烟株根际土壤相比,发病烟株根际土壤细菌多样性、有益菌丰度、土壤pH和养分含量都较低;pH、P、K、Ca、Cu是对根际土壤细菌群落影响较大的土壤环境因子。 展开更多
关键词 烟草青枯病 根际土壤 细菌群落 土壤化学性质
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