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水稻分蘖期和孕穗期根际反硝化菌群落结构及功能变化 被引量:3
1
作者 吴讷 邵嘉薇 +3 位作者 盛荣 汤亚芳 张文钊 魏文学 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1344-1350,共7页
通过水稻盆栽试验,分别于水稻分蘖期和孕穗期采集根际与非根际土壤,利用末端限制性片段长度多态技术(T-RFLP)和实时荧光定量PCR(qPCR)技术探究水稻生长对根际反硝化作用和反硝化微生物的影响.结果表明:分蘖期根际土壤的反硝化势显著低... 通过水稻盆栽试验,分别于水稻分蘖期和孕穗期采集根际与非根际土壤,利用末端限制性片段长度多态技术(T-RFLP)和实时荧光定量PCR(qPCR)技术探究水稻生长对根际反硝化作用和反硝化微生物的影响.结果表明:分蘖期根际土壤的反硝化势显著低于非根际土壤,而孕穗期根际与非根际土壤的反硝化势没有显著性差异.但分蘖期和孕穗期根际土壤中含narG和nosZ基因的微生物数量均显著高于非根际土壤,其中含nosZ基因的反硝化微生物的群落组成结构和多样性对根际环境响应更敏感.说明虽然水稻根系生长会刺激反硝化微生物的生长繁殖,但抑制了根际土壤中一些反硝化微生物的活性,从而降低了根际土壤的反硝化潜势. 展开更多
关键词 根际土壤 反硝化作用 反硝化势 narg NOSZ 群落组成
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New Primers for Denaturing Gradient Gel Electrophoresis Analysis of Nitrate-Reducing Bacterial Community in Soil 被引量:2
2
作者 R.PASTORELLI R.PICCOLO +1 位作者 S.SIMONCINI S.LANDI 《Pedosphere》 SCIE CAS CSCD 2013年第3期340-349,共10页
The narG gene is frequently used as a molecular marker for bacterial nitrate-reducing community analysis. In this study, a new set of primers targeting the narG gene was designed and applied to semi-nested polymerase ... The narG gene is frequently used as a molecular marker for bacterial nitrate-reducing community analysis. In this study, a new set of primers targeting the narG gene was designed and applied to semi-nested polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE) assay. The potential of the new primers was verified on DNA directly extracted from soils from five different experimental sites distributed in Central and Southern Italy. Specificity of the primers was determined by excision, amplification, and sequencing of bands resolved by DGGE. A phylogenetic analysis showed the correlation between the sequences retrieved from the soils studied and the narG sequences from βand y-Proteobacteria. These primers expanded the existing molecular tools for ecological study on the size and diversity of nitrate-reducing bacterial community in soil. 展开更多
关键词 DNA gene sequence narg phylogenetic analysis PROTEOBACTERIA
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长期施肥制度对稻田土壤反硝化细菌群落活性和结构的影响 被引量:28
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作者 陈哲 袁红朝 +1 位作者 吴金水 魏文学 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第11期5923-5929,共7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,研究了3种长期施肥制度(对照不施肥-CK,化学施肥-NPK,化学施肥+有机肥-NPKOM)下土壤反硝化速率的差异。同时,以硝酸还原酶基因(narG)作为反硝化细菌的功能标志物,分析了施肥对反... 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,研究了3种长期施肥制度(对照不施肥-CK,化学施肥-NPK,化学施肥+有机肥-NPKOM)下土壤反硝化速率的差异。同时,以硝酸还原酶基因(narG)作为反硝化细菌的功能标志物,分析了施肥对反硝化细菌群落结构和多样性的影响。结果表明,长期施用有机肥的土壤反硝化速率,反硝化菌多样性都高于对照和施用化肥处理。从3个处理的土壤样品中共获得35个narG基因的可操作分类单元(OTU)主要分布在两个簇,与变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)的反硝化细菌有一定的亲缘关系,均为首次从土壤中克隆。Shannon多样性指数显示,NPKOM处理的narG基因多样性最高,CK处理次之,NPK处理最低。LUBSHUFF软件对narG基因群落组成的分析显示,施有机肥后含narG基因的细菌群落组成与CK之间有显著性差异(P<0.05),而化肥(NPK)没有产生显著影响。实验结果为进一步研究亚热带地区水稻土反硝化作用及反硝化功能菌提供了重要的依据。 展开更多
关键词 水稻土 施肥 反硝化速率 narg基因 多样性
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土壤团聚体N_2O释放与反硝化微生物丰度和组成的关系 被引量:8
4
作者 周汉昌 张文钊 +3 位作者 刘毅 盛荣 秦红灵 魏文学 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1144-1152,共9页
不同粒径团聚体的物理化学和生物学特性差异可能影响N2O的产生与释放,但目前有关团聚体N2O释放的微生物学机制少有研究。本研究从菜地土壤中分筛出粒径为〈1mm、2~4mm和4~8am的团聚体并开展培养试验,通过实时荧光定量PCR(Quantitat... 不同粒径团聚体的物理化学和生物学特性差异可能影响N2O的产生与释放,但目前有关团聚体N2O释放的微生物学机制少有研究。本研究从菜地土壤中分筛出粒径为〈1mm、2~4mm和4~8am的团聚体并开展培养试验,通过实时荧光定量PCR(Quantitative Polymerase Chain Reaction,qPCR)与末端限制性片段长度多态性分析(Terminal-Restricted Fragment Length Polymorphism.T—RFLP)技术的结合,研究了不同粒径团聚体反硝化微生物群落数量与组成的变化规律及其与N2O释放的相互关系。结果表明,不同粒径团聚体N2O释放速率表现为:粒径小于1mm团聚体〉2.4mm团聚体〉4~8mm团聚体;硝酸还原酶基因(narG)和氧化亚氮还原酶基因(nosZ)的丰度也表现为小粒径团聚体最高,随团聚体粒径增加而显著下降。然而,不同粒径团聚体间含narG和nosZ基因的群落组成并没表现出显著差异。因此,不同粒径团聚体N2O释放速率差异与反硝化功能微生物丰度密切相关,而与它们的组成没有显著相关性。 展开更多
关键词 土壤团聚体 narg基因 nosZ基因 N2O 质量含水量
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添加水铁矿对水稻土N_2O释放及反硝化微生物的影响 被引量:4
5
作者 王庆 杨会翠 +4 位作者 王玲 秦红灵 张文钊 盛荣 魏文学 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1306-1315,共10页
水稻土氧化还原状态的变化与N_2O的释放有密切关系。为揭示水稻土中Fe对N_2O释放及反硝化功能微生物的影响,本研究选取第四纪红壤发育的水稻土,设置3个水铁矿添加水平(Fe 0,10,40μmol g^(-1)土)和两个土壤质量含水量(50%,80%)进行土壤... 水稻土氧化还原状态的变化与N_2O的释放有密切关系。为揭示水稻土中Fe对N_2O释放及反硝化功能微生物的影响,本研究选取第四纪红壤发育的水稻土,设置3个水铁矿添加水平(Fe 0,10,40μmol g^(-1)土)和两个土壤质量含水量(50%,80%)进行土壤培养试验,利用实时荧光定量PCR(real time flourescent quantification polymerase chain reaction,q PCR)和末端限制性片段长度多态性(terminal-restricted fragment length polymorphism,T-RFLP)分析技术开展研究。结果表明,N_2O排放速率升至高峰期的过程中,外源铁处理尤其是添加高量铁(40μmol g^(-1))处理导致硝态氮含量显著高于对照,而N_2O排放速率却明显低于对照;然而,高峰期后添加高量铁处理却维持了较对照显著高的N_2O排放速率;与此同时,添加水铁矿对硝酸还原酶基因(narG)和氧化亚氮还原酶基因(nosZ)丰度的影响表现出与N_2O排放相同的趋势,即N_2O排放速率升至高峰期的过程中,外源铁处理明显抑制了反硝化微生物的生长与繁殖,而高峰期后外源铁对反硝化微生物的抑制作用不明显。因此,水稻土中添加Fe(Ⅲ)对N_2O释放影响的主要原因可能是前期抑制了反硝化功能微生物的种群数量,从而减少了硝酸根的还原和N_2O的产生,而后期由于反硝化微生物数量的恢复和NO_3^-等含氮化合物的残留,使得外源铁处理的N_2O释放量明显高于对照。 展开更多
关键词 水稻土 N2O narg基因 nosZ基因
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好氧反硝化菌Pseudomonas aeruginosa NO62筛选分离与性质鉴定 被引量:4
6
作者 蔡亚君 桂震 +1 位作者 李锋 杨小俊 《长江大学学报(自然科学版)》 CAS 2011年第1期240-243,289,共4页
从生活污水处理场活性污泥中筛选分离到1株具有好氧反硝化特性的菌株NO62,经过常规生理生化鉴定、Vitek-32细菌鉴定系统鉴定结合16S rDNA鉴定,确定其为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。菌株P.aeruginosa NO62在好氧培养(150 r/m... 从生活污水处理场活性污泥中筛选分离到1株具有好氧反硝化特性的菌株NO62,经过常规生理生化鉴定、Vitek-32细菌鉴定系统鉴定结合16S rDNA鉴定,确定其为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。菌株P.aeruginosa NO62在好氧培养(150 r/min)时在37℃生长最好,但其反硝化活性则在30℃培养时最好。反硝化活性与菌体生长成正相关,在菌体的对数生长期硝态氮迅速被还原成亚硝态氮,继续培养则亚硝态氮浓度也逐渐降低,表明亚硝态氮被进一步还原。通过PCR的方法在NO62的总DNA中也检测到硝酸盐还原酶的编码基因narG。对NO62菌株反硝化活性的研究,可为该菌应用于污水脱氮处理奠定良好的理论基础。 展开更多
关键词 好氧 反硝化 铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa) narg基因 应用
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基于大肠杆菌K-12MG1655的narG基因缺失荧光工程菌的构建 被引量:2
7
作者 邓仁榆 黄云吉 +2 位作者 李亭亭 李成磊 吴琦 《基因组学与应用生物学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1901-1906,共6页
本研究应用PCR扩增两翼与靶基因上下游同源含有Cmr(氯霉素抗性基因)的片段,经电击转化至E.coli K-12 MG1655中。在λRed重组系统的帮助下,通过氯霉素抗性基因两侧的同源序列在体内与narG基因发生同源重组,随后利用Cmr两端的FTP位点,通过... 本研究应用PCR扩增两翼与靶基因上下游同源含有Cmr(氯霉素抗性基因)的片段,经电击转化至E.coli K-12 MG1655中。在λRed重组系统的帮助下,通过氯霉素抗性基因两侧的同源序列在体内与narG基因发生同源重组,随后利用Cmr两端的FTP位点,通过FLP酶专一性重组将Cmr删除,获得narG基因精确敲出且不带Cmr的E.coli K-12 MG1655(ΔnarG)突变株。最后转化NO诱导的GFP(绿色荧光蛋白基因)报告基因质粒p SB1C3_BBa_K 381001,获得具有对(亚)硝酸盐荧光应答的重组发光工程菌株K-12 MG1655(ΔnarG)::GFP。生长曲线测定结果表明,narG基因的敲出对大肠杆菌正常生长无显著影响(p>0.05)。荧光工程菌对(亚)硝酸盐的应答结果表明,E.coli K-12 MG1655(ΔnarG)::GFP对(亚)硝酸盐的敏感性相对于E.coli K-12 MG1655::GFP提高了2.5倍左右。且在0~8μmol/L的硝酸盐浓度下符合线性关系:(R2=0.968 3);在0~4μmol/L的亚硝酸盐浓度下符合线性关系:(R2=0.997 5)。本研究所构建的E.coli K-12 MG1655(ΔnarG)::GFP能够有效检测痕量(亚)硝酸盐,可为检测食品和水质中(亚)硝酸盐提供新的方法选择。 展开更多
关键词 narg基因 RED重组系统 基因敲出 (亚)硝酸盐 GFP
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氧气对水稻土N_(2)O排放和narG型反硝化微生物的短期影响 被引量:1
8
作者 姚东良 彭德元 +3 位作者 王振华 秦红灵 刘毅 张俊忠 《湖南农业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期335-343,共9页
选取第四纪红土发育水稻土,在0%(厌氧)、10%(兼性厌氧)和21%(好氧)等3个O_(2)体积分数及40%和60%2种土壤含水量条件下进行室内培养,探讨O_(2)含量对土壤N_(2)O排放及narG型反硝化微生物种群丰度和群落组成的影响。结果表明:40%和60%2种... 选取第四纪红土发育水稻土,在0%(厌氧)、10%(兼性厌氧)和21%(好氧)等3个O_(2)体积分数及40%和60%2种土壤含水量条件下进行室内培养,探讨O_(2)含量对土壤N_(2)O排放及narG型反硝化微生物种群丰度和群落组成的影响。结果表明:40%和60%2种土壤含水量条件下,厌氧处理的N_(2)O排放通量均最高,且60%土壤含水量处理下的N_(2)O排放通量略高于40%土壤含水量处理的;方差分析表明,相比于土壤含水量,O_(2)含量是制约土壤中N_(2)O排放更关键的因子;微生物narG基因丰度与O_(2)含量呈极显著(P<0.01)负相关,与N_(2)O排放通量和土壤NO_(3)^(–)–N消耗质量分数呈极显著(P<0.01)正相关,与土壤含水量呈正相关,但不显著;O_(2)含量和含水量均会造成土壤narG型反硝化微生物群落组成差异,40%土壤含水量处理,OTU1882(Pseudolabrys)、OTU1510(分枝杆菌属)的占比较大,60%土壤含水量处理,OTU1593(地杆菌属)的占比较大,当土壤含水量一定时,同一培养时间厌氧处理的优势OTU1882和OTU1510相对丰度偏低,且变化幅度较大,其相对丰度与N_(2)O排放通量呈负相关,其中OTU1882的影响显著(P<0.05)。可见,土壤O_(2)含量通过调控土壤微生物的narG基因丰度和群落组成而调控N_(2)O的排放。 展开更多
关键词 水稻土 narg型反硝化微生物 氧气 土壤含水量 N2O排放
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重组大肠杆菌表达天蓝色链霉菌M145 narG2H2J2I2基因还原硝酸盐能力研究 被引量:1
9
作者 毛亚一 丁晓明 《河南大学学报(自然科学版)》 CAS 2016年第2期182-188,共7页
将天蓝色链霉菌M145 narG2 H2J2I2基因转入大肠杆菌中表达,检测重组大肠杆菌在有氧和微氧环境下生长和消耗硝酸盐的能力.结果表明,在有氧和微氧环境下,大肠杆菌NE01生长最慢、DH10B生长最快,而消耗硝酸盐速度方面却为NE01最快,NE02最慢... 将天蓝色链霉菌M145 narG2 H2J2I2基因转入大肠杆菌中表达,检测重组大肠杆菌在有氧和微氧环境下生长和消耗硝酸盐的能力.结果表明,在有氧和微氧环境下,大肠杆菌NE01生长最慢、DH10B生长最快,而消耗硝酸盐速度方面却为NE01最快,NE02最慢;在微氧环境下DH10B、NE02、NE01消耗硝酸盐速度都较其有氧环境下快,且于10h内NE01将硝酸盐消耗完毕.因此,有氧和微氧环境下,重组大肠杆菌克隆表达天蓝色链霉菌M145 narG2 H2J2I2基因能促进硝酸盐消耗,且在微氧环境下消耗得更快.本研究结果为继续改造重组菌用于硝酸盐污染的环境修复奠定了基础. 展开更多
关键词 narg2H2J 212 硝酸盐 环境修复 重组大肠杆菌
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