镉胁迫对转PprⅠ基因油菜生理生化的影响

利用露天盆栽试验研究了不同浓度Cd胁迫下转PprⅠ基因油菜和野生型油菜对Cd的吸收特性以及生理响应.结果表明:随着Cd胁迫浓度的升高,转基因和野生型油菜对Cd的吸收均显著增加,且二者地下部分的吸收都大于地上部分;在0.5mg/kg Cd处理下,转基因和非转基因油菜对Cd的吸收差异不显著,但1和2mg/kg处理下转基因油菜对Cd的吸收显著低于非转基因油菜.两种油菜对Cd的富集系数和转运系数均随处理浓度的升高而降低;随着Cd浓度的增加,超氧化物歧化酶(SOD)活性呈现先上升后下降的趋势,且在相同处理浓度下,转基因油菜的SOD活性均高于非转基因油菜;丙二醛(MDA)含量呈上升趋势,且其在转基因油菜中的含量均低于非转基因油菜;叶绿素a和叶绿素b的含量随Cd浓度的升高而下降.因此PprⅠ基因的导入,显著降低了油菜对Cd的吸收,提高了其可食部分安全性.     

镉胁迫对转PprI基因油菜生理生化的影响

利用露天盆栽试验研究了不同浓度Cd胁迫下转PprI基因油菜和非转基因野生型油菜对Cd的吸收特性以及生理响应。结果表明：随着Cd胁迫浓度的升高,转基因和非转基因野生型油菜对Cd的吸收均显著增加,且二者地下部分的吸收都大于地上部分;在0.5 mg/kg Cd处理下,转基因和非转基因油菜对Cd的吸收差异不显著,但1和2 mg/kg处理下转基因油菜对Cd的吸收显著低于非转基因野生型油菜。两种油菜对Cd的富集系数和转运系数均随处理浓度的升高而降低;随着Cd浓度的增加,超氧化物歧化酶（SOD）活性呈现先上升后下降的趋势,且在相同处理浓度下,转基因油菜的SOD活性均高于非转基因野生型油菜;丙二醛（MDA）含量呈上升趋势,且其在转基因油菜中的含量均低于非转基因野生型油菜;叶绿素a和叶绿素b的含量随Cd浓度的升高而下降。因此PprI基因的导入,显著降低了油菜对Cd的吸收,提高了其可食部分安全性。     

大气CO2浓度升高条件下土壤镉污染对土壤酶及微生物群落多样性的影响

本文利用开放式空气二氧化碳(CO2)浓度增加FACE(free air concentration enrichment)平台,研究不同大气CO2浓度条件下,Cd污染胁迫对稻麦轮作土壤中土壤酶及土壤微生物群落多样性的影响.结果表明,在清洁土壤中,大气CO2浓度升高显著诱导蛋白酶、脲酶、尿酸酶的活性以及土壤微生物群落的多...     

胡枝子复垦对德兴铜矿尾砂细菌群落的影响

有色金属矿产开采活动引发诸多环境问题,生态修复已成为矿区可持续发展的重要措施之一,土壤微生物可作为评价生态恢复进程的敏感因子。本研究以江西省德兴铜矿1号尾砂库胡枝子修复区作为对象,采用16S微生物高通量测序和PICRUSt功能基因预测技术分析胡枝子复垦土壤区细菌群落结构、功能组成以及微生物多样性。结果表明,胡枝子复垦区细菌群落由酸杆菌门Acidobacteria、变形菌门Proteobacteria、绿弯菌门Chloroflexi和放线菌门Actinobacteria主导,与未复垦区相比微生物多样性显著升高,并且变形菌门Proteobac-teria、拟杆菌门Bacteroidetes等功能菌群丰度增加显著。胡枝子的直接复垦还改变了细菌群落的功能组成,显著提升信号传导(Signal transduction)和细胞通讯(Cell Communication)等功能基因丰度。亚热带酸性尾矿胡枝子直接复垦对土壤生物学质量具有积极的影响,是一项有效的矿区废弃地生态修复方式。     

基于宏基因组测序技术分析连作对杨树人工林土壤微生物群落的影响

为了了解连作人工林土壤微生物群落的演变动态,以Ⅰ代和连作Ⅱ代杨树人工林为研究对象,提取土壤微生物基因组DNA并进行宏基因组测序分析,结合土壤酚酸含量测定,分析阐明连作杨树人工林土壤微生物群落演变动态及其与土壤酚酸类化感物质累积的相关性。结果表明:杨树人工林土壤中共检测到细菌域微生物类群8个门63属,其中芽孢杆菌属(Bacillus)为优势菌群,Ⅰ代和连作Ⅱ代林之间土壤微生物群落多样性和均匀性没有显著变化。连作Ⅱ代林土壤中9属微生物丰度显著升高(P0.05),7属微生物丰度显著下降(P0.05),连作对杨树人工林土壤微生物群落组成和丰度有显著影响(P0.05);参与DNA修复与蛋白重组,次生代谢物的合成、转运与代谢等代谢功能的基因丰度显著下降(P0.05)。连作Ⅱ代林土壤酚酸总量显著升高(P0.05),并与土壤微生物群落组成和丰度显著相关。     

地下水原位修复过程中微生物群落结构的变迁

针对主要受三氯乙烯（TCE）和二氯乙烯（DCE）污染的地下水,将复合药剂注入地下,在缺氧/厌氧条件下,经30 d的修复,可以使TCE完全去除,同时使DCE浓度降至风险控制值以下.注药前,地下水中变形菌门（Proteobacteria）的相对丰度高达95.44%.注入复合药剂后,厚壁菌门（Firmicutes）的相对丰度增至53.45%.同时,具有TCE和DCE降解功能的梭菌属（Clostridium）和毛球菌属（Trichococcus）在复合药剂的刺激下富集,其相对丰度从0分别增加到35.17%和14.00%,成为了新的优势菌属,使受污染的地下水得到有效修复.热图分析表明,复合药剂对TCE和DCE降解微生物的生长繁殖起到了促进作用.通过分析地下水中微生物群落结构的变化可以间接评估地下水的修复效果.     

种植黑麦草对山西工矿区多环芳烃和重金属复合污染土壤微生物群落多样性的影响

本文以山西工矿区生黄土为供试土壤,以黑麦草(Lolium perenne L.)为供试植物材料,通过室内培养实验,采用变性梯度凝胶电泳技术(DGGE),研究不同浓度PAHs和HgCl2单一及复合污染种植黑麦草对土壤微生物群落多样性的影响.结果表明:不同浓度PAHs与HgCl2处理下黑麦草土壤微生物基因条带差异明显.与对照组相比,低浓度污染处理下基因条带数稍有增加,而高浓度污染处理下部分基因条带消失.各污染水平下土壤微生物所共有的优势条带较多.在HgCl2单一污染条件下,土壤微生物多样性首先随着污染浓度的升高而增加,污染浓度大于3 mg·kg-1时,土壤微生物群落多样性指数随着浓度的升高逐渐降低,在最高浓度60 mg·kg-1时,较对照组降低5.0%;PAHs单一污染与HgCl2单一污染处理下土壤微生物群落多样性指数表现出相似的规律,污染浓度大于10 mg·kg-1时,土壤微生物群落多样性指数开始降低,在最高浓度50 mg·kg-1时,较对照组降低了2.8%.HgCl2与PAHs复合污染在中浓度A22(PAHs 5 mg·kg-1、HgCl215 mg·kg-1)时对土壤微生物群落多样性表现为协同作用,而在最高浓度A36(PAHs 50mg·kg-1、HgCl260mg·kg-1)则表现为抑制作用.     

氮沉降对土壤微生物影响的研究进展

土壤中氮沉降增加作为全球环境变化的重要现象之一,给人类带来了巨大挑战。笔者综述了近年来氮沉降对土壤微生物的影响研究,从土壤微生物生物量、群落结构和多样性、微生物活性、功能基因与底物利用等方面进行总结分析。综合来看,氮沉降对土壤微生物的影响主要表现为:1土壤微生物生物量、真菌生物量以及真菌与细菌生物量比值下降;2外生菌根真菌子实体生产力和外生菌根丰度下降,外生菌根真菌群落结构组成改变;3丛枝菌根真菌群落结构组成改变,但氮沉降对丛枝菌根真菌的多样性和对腐生真菌的影响结果存在较大争议;4细菌群落结构组成改变,贫营养细菌丰度下降,富营养细菌丰度上升;5土壤微生物活性下降,某些功能基因丰度下降,对复杂有机碳、氮的代谢能力下降。同时,相关研究报道表明:氮沉降可以直接或通过降低土壤p H,增加微生物的碳限制,改变底物的数量和质量等途径间接对微生物生物量和群落结构产生影响。     

重金属污染下台湾相思和尾叶桉根区土壤微生物群落多样性

利用BIOLOG微平板技术对广州市黄埔区龟山重金属污染下台湾相思（Acacia confusa）和尾叶桉（Eucalyptus urophylla）根区土壤微生物群落多样性进行了研究.结果表明,广州市黄埔区龟山土壤重金属污染严重,其中全Cd和全Zn含量大大超出广州市背景值,并对微生物群落产生最大负效应.土壤环境的恶化导致细菌数量减少,微生物代谢活性滞后,对醣类和氨基酸类碳源利用低,多样性指数降低.黄埔区台湾相思和尾叶桉根区土壤细菌数量和微生物多样性显著高于裸地.由于重金属污染对根区土壤的影响较大,台湾相思和尾叶桉根区土壤的细菌数量、微生物碳源利用类型以及群落多样性指数均无显著差异.然而,台湾相思根区土壤微生物的代谢活性随着培养时间的延长,呈迅速上升趋势,并较其他供试土壤具有更高的代谢能力;另外,台湾相思不仅可以稳定土壤中的Cu和Pb,还能吸收Cd和Zn,并且其固氮能力能有效增加土壤养分含量,对土壤条件进行改良,也是广州市常用的造林先锋树种,适合作为广州市黄埔区重金属污染地植被重建材料.     

低含量Pb对Cd处理下冬小麦幼苗根际微生物群落的影响*

采用Biolog Eco微生物分析法,分析了土壤盆栽试验条件下低于国家"土壤环境质量标准"规定的Ⅱ类土壤环境基准值每kg干土350 mg(土壤pH>7.5)的Pb对Cd处理下冬小麦幼苗根际土壤微生物群落的影响特征.结果表明:土壤Pb含量低于国家土壤环境基准值时,会显著影响Cd对冬小麦幼苗根际土壤微生物碳源利用率、代谢功能多样性指数及群落结构的影响特征,主要表现为土壤低含量Pb增强了Cd对微生物利用不同碳源能力的抑制效应,同时亦加强了Cd对微生物代谢功能多样性指数的影响特征;冬小麦幼苗根际土壤微生物代谢功能多样性指数与根系分泌物酚酸和简单糖类之间的相关性特征在低含量Pb-Cd处理与Cd处理之间明显不同,且相关方向和显著性水平均发生了明显变化.     

大白菜(Brassica pekinensis L.)对镉富集基因型差异的研究

研究了15种大白菜基因型对镉(Cd)富集的基因型差异,以期筛选出低积累Cd的白菜基因型.盆栽试验结果表明,不同白菜基因型的Cd含量、富集系数(BFs)和转运系数(TFs)差异显著(P0.05).丰源新3号、现代夏秋和春秋六轮的Cd积累量均小于0.50mg/kg,其富集系数和转运系数都小于1.0,具有一定低积累Cd的潜力.大田试验的结果表明丰源新3号的Cd含量小于0.50mg/kg,富集系数和转运系数均小于1.0,表明其为排斥Cd的白菜基因型.现代夏秋和春秋六轮的富集系数和转运系数均小于1.0,但其地上部Cd含量均高于0.50mg/kg,不属于Cd低积累白菜.值得注意的.北京小杂56在盆栽和大田中的Cd含量、富集系数和转运系数均大于1.0,可用于植物修复污染土壤.     

干旱区污染绿洲土壤中Cd和Zn形态分布与生物有效性

利用盆栽试验研究了干旱区污染绿洲土壤中Cd和Zn形态分布与生物有效性。结果表明:少量的Cd和Zn有促进油菜生长的作用,但高质量分数的Cd和Zn对油菜的生长有明显抑制作用;原状绿洲土壤中Cd和Zn形态以残渣态为主,随着绿洲土壤中Cd和Zn污染程度的加深,Cd和Zn各形态分布发生了显著变化,其中碳酸盐结合态Cd和Zn和铁锰氧化物结合态Cd和Zn质量分数大幅增加,并逐渐占据绝对优势,而残渣态Cd和Zn质量分数则几乎不变。相关分析表明土壤中的铁锰氧化物结合态Cd质量分数与油菜叶和根部的Cd质量分数呈极显著相关,表明土壤中的铁锰氧化物结合态Cd对油菜叶和根部累积Cd有最大贡献;铁锰氧化物结合态Zn和有机物结合态Zn分别与油菜根部和叶部的Zn质量分数呈极显著相关,表明土壤中铁锰氧化物结合态Zn和有机物结合态Zn分别对油菜根和叶部累积Zn贡献最大;油菜叶和根部Cd的富集系数均大于Zn的,表明油菜吸收Cd的能力大于Zn的;两种金属的富集系数叶部的均大于根部的,表明Cd和Zn的迁移性较强,且Cd在油菜中的迁移能力大于Zn的,其毒害作用也相应大于Zn的。两种金属主要累积在油菜可食用的叶部,因此对人体健康有潜在威胁。     

内蒙古通辽市砂质土壤中微生物群落结构及其与环境因子的关系

在内蒙古通辽市采集6个土壤样品,研究该地区砂质土壤中微生物群落结构及其与环境因子的关系。应用Illumina Mi Seq高通量测序技术发现,相对丰度大于1%的细菌门有放线菌门、变形菌门、厚壁菌门、芽单胞菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、拟杆菌门,相对丰度大于5%的真菌门有子囊菌门、担子菌门。典范对应分析显示影响细菌群落结构的环境因素主要有硝态氮、溶解性有机碳、铵态氮、总氮和含砂量,影响真菌群落结构的环境因素主要有溶解性有机碳、硝态氮、p H、总氮和含砂量。方差分解分析表明硝态氮、溶解性有机碳和铵态氮分别解释了20.73%、16.51%和15.59%的细菌群落结构的差异;溶解性有机碳、硝态氮和p H分别解释了22.29%、22.05%和17.76%的真菌群落结构的差异。研究为探索砂质土壤中微生物群落结构及其与环境因子的关系提供了理论依据。     

低分子有机酸对油菜吸收Cd和Zn的影响

本文探讨土壤中外加混合低分子有机酸(甲酸、乙酸、苹果酸、柠檬酸)对油菜吸收土壤中重金属元素Zn和Cd的影响。结果表明,随着低分子有机酸添加量的增加,Zn胁迫下,油菜地上部分Zn含量先增大后减小;Cd胁迫下,油菜地上部分Cd含量的变化较为复杂,呈现先减少,后增加,再减少的趋势。有机酸添加量的增加能提高根际土壤B1和B2态中Zn和Cd的提取量(B1态Cd除外),而对非根际土壤B1和B2态Zn和Cd的提取量无显著影响。Zn或Cd胁迫下,低浓度的有机酸能起到解毒作用,提高油菜的生物量;高浓度的有机酸能提高根际土壤B1和B2态Zn或Cd的含量,Zn或Cd的毒性增加,油菜的生长受抑制。     

织锦巴非蛤育苗期水体菌群结构特征

为探究织锦巴非蛤(Paphia textile)幼体发育各阶段水体菌群的组成和结构特征,为其苗种规模化人工繁育提供理论依据,本研究采用高通量测序技术对幼体在D形幼虫期(HD)、壳顶期(HK)、变态前期(HB)、变态后期(HA)、稚贝期(HZ)的水体菌群进行测序分析。Alpha多样性指数结果表明,HD菌群丰度和菌群多样性均最高,而HZ菌群丰度最低,HB菌群多样性最低。在门分类水平上,幼体发育所有阶段中占优势的细菌门类主要有变形菌门(Proteobacteria)[包括α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)和γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)]、拟杆菌门(Bacteroidota)和放线菌门(Actinobacteriota)。在科分类水平上,红杆菌科(Rhodobacteraceae)和黄杆菌科(Flavobacteriaceae)是整个育苗周期的主导类群;微杆菌科(Microbacteriaceae)相对丰度在HB低于1%,在HA和HZ逐渐增长,分别为9.95%和12.82%;冷形菌科(Cryomorphaceae)相对丰度在HD不足1%,在HK、H...     

耐热菌剂对堆肥有机质降解及细菌演替的影响

针对传统堆肥周期长、有机质降解效率低的问题,将耐热复合菌剂接种于餐厨废弃物高温堆肥中,研究其对有机质降解及微生物群落动态变化的影响。结果表明,接种耐热复合菌剂有利于：有机质降解,堆肥细菌群落丰富度和多样性的提高,厚壁菌门(Firmicutes)和尿素芽胞杆菌属(Ureibacillus)相对丰度的提高,冗余分析的结果表明,厚壁菌门(Firmicutes)对有机质降解的影响最强;网络分析结果表明,堆肥过程中尿素芽孢杆菌属(Ureibacillus)相对丰度的增加以及乳杆菌属(Lactobacillus)相对丰度的降低促进了有机质的降解。因此,接种耐热复合菌剂可以提高高温堆肥的质量和效率。     

大气氮沉降对森林土壤微生物影响的研究进展

大气氮沉降是影响森林生态系统的新生态因子之一,过量氮沉降将改变参与森林生态系统物质转化和养分循环的土壤微生物.作者综述了国内外模拟氮沉降对森林土壤微生物生物量、群落结构和多样性、微生物活性和酶活性、底物利用能力以及功能基因的影响研究现状.结果表明：(1)整体来看,氮沉降对森林土壤微生物生物量产生负面影响的报道较多;(2)氮沉降改变了森林土壤微生物群落的构成和丰富性;(3)氮沉降短期内促进森林土壤呼吸速率,长期氮输入会抑制土壤呼吸速率;(4)氮沉降改变了参与凋落物分解相关土壤酶的活性;(5)氮沉降降低了土壤微生物代谢复杂有机质的代谢能力;(6)氮沉降增加和降低了某些微生物功能基因的丰度.此外,作者还探讨了氮沉降对森林土壤微生物研究存在的问题和未来研究的重点.