我国西北某陆地油田采出水微生物群落结构

油藏中普遍栖息着多种微生物,其生长代谢可在多个层面影响油田开发过程,但有关微生物多样性及群落组成的认知仍十分有限.采用基于16S r RNA基因的高通量测序技术解析了我国西北地区某油田10口油井采出水中微生物多样性与群落结构.采出水中变形菌门为优势类群,其下属的γ-变形菌纲、α-变形菌纲、ε-变形菌纲在多数样品中的相对丰度较高,而β-变形菌纲相对丰度较低(≤3.2%).假单胞菌属(Pseudomonas)、嗜冷杆菌属(Psychrobacter)和不动杆菌属(Acinetobacter)是相对优势的属,各采出井间微生物多样性与群落结构差别明显.共检出10个属的潜在硫化氢产生菌,硫酸盐还原菌的相对丰度低;硫磺单胞菌属(Sulfurospirillum)在所有样品中均存在,其相对丰度在0.02%～0.89%间波动,该类群在油田酸败中的作用有待研究.     

油菜对Cd污染土壤的修复潜力分析

以甘蓝型油菜为研究材料,利用盆栽试验研究了不同浓度Cd(0,1,2mg/kg)胁迫下油菜的吸收特性,以及土壤微生物群落结构变化.结果表明:随着Cd浓度的升高,油菜植株对Cd的吸收显著增加,而且油菜地上部分的吸收量显著高于地下部分,其中茎的Cd浓度最高,籽粒最低;油菜将Cd从地下转移到地上部分的转运系数随外源Cd浓度的升高而呈现先升高后下降的趋势;且低浓度Cd处理下,油菜对Cd的转运系数较高,修复效率可以达到6.841%~7.752%.土壤微生物多样性分析发现,Cd改变了土壤微生物群落的结构,降低了部分优势菌群的相对丰度,而油菜可以增加这些菌群的相对丰度,提高土壤微生物多样性.因此,种植油菜有利于土壤生态系统的稳定性,可以用于修复中等程度Cd污染土壤.     

湿地水葱根际、根内细菌群落结构及其驱动因素

根际和根内微生物群落对植物的属性和功能具有重要的影响。湿地植物与微生物协同作用,驱动湿地生态系统的物质循环过程,去除污染物,净化水体。本研究运用高通量测序对不同污染梯度下水葱（Scirpus validus）根际、根内细菌群落的结构和多样性进行了分析,研究了环境因子对植物微生物组多样性的影响。结果表明：水葱根际和根内细菌群落在门水平上的组成相似性达69.23%,主要由厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteriota）等组成。根际与根内细菌群落的优势属组成差异性达76.92%。根内的优势属主要为微小杆菌属（Exiguobacterium）、红球菌属（Rhodococcus）、硫杆菌属（Thiobacillus）、芽孢杆菌属（Bacillus）以及norank＿f Steroidobacteraceae属。db-RDA分析结果表明,环境因子对根际细菌多样性的影响较大,总解释率达51.93%,而对根内细菌多样性影响较小,总解释率为39.99%。pH、NO₃^-、NH₄     

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。     

不同养殖环境下罗非鱼肠道微生物的比较分析

为了比较不同养殖环境下罗非鱼肠道菌群结构和相对丰度变化规律,选取稻田和池塘两种养殖环境下的罗非鱼为研究对象,定期测定实验期间的水质指标(溶氧、水温、pH值和氨氮),取养殖202d的罗非鱼,通过16SrRNA高通量测序检测其肠道微生物,并分析不同养殖环境下罗非鱼肠道菌群的变化规律。实验结果表明,养殖水质参数均在正常范围内,但不同养殖环境的水质参数存在差异,可能会导致罗非鱼肠道微生物的结构组成和多样性发生变化。在两种不同养殖环境下,梭杆菌门(Fusobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)3个菌群相对丰度均较高。蓝菌门(Cyanobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria)物种丰富度存在显著性差异,其中蓝菌门在稻田组的罗非鱼肠道菌群中所占比例高于池塘组,而拟杆菌门和放线菌门在池塘组的罗非鱼肠道菌群中所占比例高于稻田组;在属水平下,Cetobacterium,Paeniclostrdium和Romboutsia等菌属在稻田组罗非鱼肠道菌群相对丰度较高,池塘组罗非鱼肠道菌群相对丰度较高的菌属为Cetobacterium,Enterovibrio和Plesiomonas等。不同养殖环境下,罗非鱼肠道微生物菌群分布及丰度有显著差异,该变化可为罗非鱼肠道微生物的研究提供基础数据。     

3种转化人参皂苷CK菌群的结构与多样性

目的 探讨人参栽培地3种土壤中获得的高效转化人参皂苷CK菌群的群落结构与多样性.方法 采用高通量测序技术分析高效转化人参皂苷CK的微生物群落组成.结果 3种能够高效转化人参皂苷CK的菌群中以子囊菌门(Ascomycota)为主,其相对丰度为14.7％～38.1％.同时在3种菌群中还含有少量的接合菌门(Zygomycota)、担子菌门(Basidiomycota).结论 3种高效转化人参皂苷CK的菌群主要由子囊菌门(Asco-mycota)、接合菌门(Zygomycota)和担子菌门(basidiomycota)组成,属水平主要分布于Penidiella、纤孔菌属(Inonotus)、赤霉菌属(Gibberella)、马拉色氏霉菌属(Malassezia)和Ophiosphaerella等菌属.     

甘肃岷县当归连作种植区土壤细菌群落结构分析

为揭示当归连作土壤细菌群落结构及其功能特征,文中以甘肃岷县闾井镇当归种植区不同连作年限的根际土壤为研究对象,以周边休耕多年的土壤为对照.分析细菌群落结构,土壤理化性质与细菌群落结构的关系,并预测当归土壤细菌群落的基因功能特征.结果表明,当归连作根际土壤细菌群落的多样性指数均高于休耕地土壤,随连作年限的增加根际土壤的细菌群落多样性指数呈先降低后增加的趋势.放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)是当归根际土壤和休耕地土壤细菌群落的主要优势菌门.当归根际土壤放线菌门的相对丰度低于休耕地土壤,酸杆菌门的相对丰度高于休耕地土壤.随连作年限的增加,当归根际土壤放线菌门的相对丰度下降,酸杆菌门的相对丰度增加.冗余分析(CRDA)表明,土壤p H、电导率、全氮含量是影响当归土壤细菌优势菌门的主要因素.土壤p H、速效磷和全氮含量是影响当归土壤细菌优势菌属的主要因素;PICRUSt2功能预测显示,共获得6个一级功能层、47个二级功能层和384个三级功能...     

基于高通量测序的液态奶中微生物多样性研究

目的 为探究不同液态奶样品中微生物的菌群组成和其多样性。方法 采用高通量测序技术对液态奶中细菌16S rRNA的V₃-V₄区进行测序,研究了四组液态奶样品在门水平和属水平的菌群结构。结果 四组样品中共有分类操作单元(Operational Taxonomic Unit, OTU)数目为119个,独有的OTU数分别占15.0%、6.85%、8.86%和12.35%。在门水平,厚壁菌门和变形菌门是四组液态奶的共有菌门,其中4组样品中厚壁菌门的相对丰度分别为38.9%、73.8%、20.9%、29.6%,变形菌门的相对丰度分别为46.9%、10.0%、28.0%、17.2%;在属水平,4组液态奶中的优势菌属分别是芽孢杆菌属、短波单胞菌属;芽孢杆菌属;Cloacibacterium和寡养单胞菌属;芽孢杆菌属、微杆菌属和异常球菌属。结论 四组样品在门水平的菌群组成基本相似。属水平上,液态奶中含有的不动杆菌属、芽孢杆菌属和克雷伯氏菌属属于嗜冷菌,这些菌属可以导致液态奶发生腐败变质等现象。这为今后探索液态奶中腐败菌防治措施提供重要依据。     

高通量测序技术分析酱香型白酒酒醅的微生物多样性

通过提取酱香型白酒福矛窖酒生产发酵的第2轮窖内发酵末期、第3轮堆积发酵、第3轮窖内发酵中期的酒醅微生物基因组DNA,采用高通量测序技术对各个发酵时期的酒醅的微生物多样性进行测序分析,实验结果显示:福矛窖酒的堆积发酵和窖内发酵的酒醅的微生物菌群结构具有多样性.不同发酵时期的优势菌群,堆积发酵酒醅的优势微生物为乳球菌属、醋酸杆菌属、芽孢杆菌属、梭形杆菌属、假丝酵母属、曲霉属.窖内发酵酒醅的优势微生物为乳杆菌属、醋酸杆菌属、青霉菌属、毕赤酵母属、曲霉属、嗜热子囊菌属、假丝酵母属.从实验结果分析初步揭示不同发酵时期的酿造微生物功能以及在酱香型白酒的酿造过程的作用,酱香型白酒的丰富香味物质的产生与酿造微生物菌群具有相关性.     

内陆河流域浮床植物根际微生物群落特征与比较

为研究内陆河流域不同浮床植物的根际微生物群落结构、多样性、潜在生态功能及其差异,采集了位于沱江二级支流赤水河生态浮床上的风车草（Cyperus involucratus）、黄菖蒲（Iris pseudacorus）、再力花（Thalia dealbata）、鸢尾（Iris tectorum）、美人蕉（Canna indica）、梭鱼草（Pontederia cordata）6种植物生长旺盛时期的根系样本,通过细菌16sRNA片段高通量测序和生物信息学手段,分析了微生物群落结构组成、生物多样性以及潜在的生态功能。结果表明,变形菌门（Proteobacteria）在6种浮床植物根际细菌中占绝对优势,丰度达47.5% - 72.2%,在植物生长环境较为相似且空间距离较近的情况下,不同浮床植物根际微生物属水平优势种群丰度差异仍较大。微生物群落多样性由大到小依次为鸢尾、美人蕉、黄菖蒲、风车草、再力花、梭鱼草,同科同属的黄菖蒲和鸢尾根际细菌组成相对较为相似。风车草根际硝化/反硝化功能菌群丰度更高,梭鱼草根际芳香族化合物降解功能菌群丰度显著高于另外5种植物。根长、株高和生物量更大的植物根际微生物中芽殖杆菌属丰度显著更高,植物生长指标与部分根际细菌氮转化存在正相关关系。研究结果可为浮床植物根际微生物群落研究和生态浮床的建设优化提供参考。     

土壤熏蒸对三七连作土壤微生物群落的影响

用氯化苦熏蒸三七连作土壤,分析土壤微生物群落,并与林下健康三七种植土壤相比较,探究氯化苦熏蒸消减三七连作障碍的微生物学机理.结果表明：三七种植18个月后,试验组三七存活率为63.0%,而对照组三七存活率仅为2.0%.高通量测序与生信分析表明：与林下健康三七种植土壤相比,田间三七连作导致土壤微生物多样性降低(P<0.05),镰刀菌属(Fusarium)、癣囊腔菌属(Plectosphaerella)和链格孢属(Alternaria)等潜在病原菌群的相对丰度升高(P<0.05),伯克霍尔德菌属(Burkholderia)和慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)等潜在有益菌群的相对丰度降低(P<0.05).氯化苦熏蒸可有效降低三七连作土壤中病原菌群的相对丰度(P<0.05),调节微生物群落,显著提高连作三七存活率,是消减三七连作障碍,促进三七可持续栽培的有效措施.     

新乡市获嘉县传统耕作区农田土壤微生物群落结构和多样性研究

新乡地区是河南省重要的粮食产区,其农田土壤微生物的群落结构和多样性目前仍不清楚.以新乡市获嘉县长期免耕和传统耕作的农田土壤为材料,测定其土壤理化特征,并且采用高通量测序技术分析其土壤微生物的群落特征.结果显示,该区域农田土壤的基本理化性质为:含水量9.37%～13.39%,pH值8.55～8.65,全氮和全磷质量分数分别为0.91～0.96mg/g和4.06～5.34mg/g.土壤中优势细菌菌群为变形菌门(～30%)、浮霉菌门(～20%)、酸杆菌门(～16%)和放线菌门(～8%),优势真菌菌群为子囊菌门的粪壳菌纲(～50%)、散囊菌纲(3%～10%)和座囊菌纲(～10%).免耕处理的土壤微生物丰富度和多样性要高于常规耕作的土壤微生物,而且轮作处理的土壤微生物数量要高于同等条件下单一种植模式的对照处理.本研究有助于了解该地区不同种植模式下的土壤微生物群落结构,可为进一步改良土壤和防治土传病害提供理论依据.     

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。     

溃疡病猕猴桃和健康猕猴桃根际土壤细菌群落结构

从湘西永顺县猕猴桃基地分别采集萌芽期(3月)、生长期(6月)和成熟期(9月)溃疡病猕猴桃和健康猕猴桃根际土壤样品,采用宏基因组测序技术探究了土壤样品中细菌群落结构和种群丰度.结果发现：虽然3个时期健康猕猴桃和病患猕猴桃根际土壤的细菌群落结构和种群丰度存在一定差异,但优势属主要包括Acidobacteria类群、芽单胞菌属、Gaiella等.其中假单胞菌属细菌的种群丰度随生长期延长呈现出先上升后下降的规律,与猕猴桃溃疡病发生进程吻合,提示假单胞菌属细菌可能是猕猴桃溃疡病发生的传染源.此外,黄杆菌科和丛毛单胞菌科细菌在病患猕猴桃土壤样品中丰度高于健康样品,推测其与猕猴桃溃疡病的发生存在正相关关系;红螺菌科、高温单孢菌科,芽孢杆菌属和链霉菌属细菌在健康猕猴桃土壤样品中丰度高于病患样品,推测其在猕猴桃溃疡病发生中起拮抗作用.     

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。     

粪菌移植对肺炎克雷伯菌所致小鼠肝脓肿感染的抑制作用

探讨粪菌移植(FMT)对高致病性肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)所致小鼠肝脓肿(KLA)感染的抑制作用及相关机制.小鼠随机分为对照(Healthy)组、肺炎克雷伯菌(Kp)组和干预(FMT)组. Kp组小鼠经口灌胃10⁶ CFU K1血清型肺炎克雷伯菌;FMT组在给菌24 h后经口灌胃给予正常小鼠粪菌悬液(300 mg/mL,0.3 mL).结果表明,与Kp组相比,FMT处理明显降低了小鼠KLA感染率;16S rRNA高通量测序分析表明,FMT显著改变了小鼠肠道菌群组成,包括增加了Alloprevotella、norank＿f＿Muribaculaceae等益生菌的丰度;同时FMT处理明显降低了小鼠血清TNF-α和胃肠内防御素分子浓度,同时增加了肠黏蛋白2(MUC2)的表达.因此,肠道菌群和免疫防御因子可能一起参与了FMT对高致病性肺炎克雷伯菌所致小鼠KLA感染的抑制作用.     

氮添加与凋落物管理对华北落叶松人工林土壤真菌群落的短期影响

以阴山山地华北落叶松人工林为研究对象,开展氮添加和凋落物管理试验,利用高通量测序技术,研究不同措施对表层土壤(0～10 cm)真菌群落组成、多样性和功能的短期影响,并对二者交互作用进行探讨。结果表明:氮添加和凋落物管理显著增加子囊菌门相对丰度,降低担子菌门相对丰度。氮添加显著增加糙缘腺革菌属相对丰度,高氮最大,为10.15%;凋落物管理显著增加猪块菌属、马鞍菌属和被孢霉菌属相对丰度,均堆积最大,分别为11.03%、13.57%和6.36%。两种处理方式均显著提高土壤真菌Shannon指数和Simpson指数,分别高氮、搅拌最大,结果为6.41、5.77和0.96、0.94。氮添加和凋落物管理显著降低共生营养型真菌相对丰度。土壤pH和硝态氮含量是影响土壤真菌群落的主要因子。高氮搅拌土壤有效磷、速效钾、硝态氮含量以及真菌OTU(operational taxonomic units)数目、Alpha多样性指数、腐生营养型真菌相对丰度均最大,对促进凋落物分解,维持地力平衡具有重要作用。     

不同摄入量小米对小鼠肠道菌群和短链脂肪酸的影响

摄入一定量杂粮可降低一些慢性代谢疾病的发病率,但目前杂粮摄入量没有统一的标准,尚不清楚杂粮摄入过多是否会对健康产生不良影响。以小米添加量为20%、40%、60%、80%的饲料喂养3周龄C57BL/6J小鼠,持续12周,采用自动血生化分析仪、16S rRNA高通量基因测序、气相色谱-质谱联用仪分析了不同摄入量小米对小鼠血脂水平、肠道菌群和粪便短链脂肪酸的影响。结果发现,80%摄入量的小米显著增加了小鼠血清的总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇的水平,同时增加了肠道丙酸、丁酸、异丁酸和戊酸的含量。肠道菌群分析结果表明,所有小米干预组的拟杆菌门(Bacteroidota)、Muribaculaceae的丰度上升,厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteriota)、乳杆菌科(Lactobacillaceae)、双歧杆菌属 (Bifidobacterium)的丰度下降。摄入不同添加量小米的小鼠肠道菌群组成具有较大差异,其中20%小米摄入量组的小鼠菌群中显著富集了另枝菌属(Alistipes)、副拟杆菌属(Parabacteroides)、肠杆菌属(Enterorhabdus),而80%摄入量小米显著降低了小鼠菌群中的粪杆菌属(Faecalibaculum)、布劳特氏菌属(Blautia)和罗氏菌属(Roseburia)的丰度。研究结果表明,20%摄入量的小米就能有效调节小鼠肠道菌群,而过高摄入量(80%)的小米使小鼠血脂水平升高,降低了肠道菌群的多样性和均匀度以及有益菌的丰度,所以要理性看待杂粮的营养价值,避免过量摄入。     

第四纪红黏土红壤区针叶人工林土壤酶活性和微生物学特征

以红壤丘陵区第四纪红黏土区为例,选取典型针叶林(马尾松Pinus massoniana、杉木Cunninghamia lanceolata和湿地松Pinus elliottii)样地,研究不同针叶林土壤酶活性和微生物学特征.结果显示,在林分生长期内,土壤有机碳、全氮、酶活性、有机碳活性组分比例、土壤微生物基质利用效率、真菌-细菌比值和土壤微生物功能多样性等指标在杉木和湿地松样地均高于马尾松样地和荒地.由此说明湿地松和杉木人工林能够改善土壤酶活性和微生物学特征,提高土壤生化功能,进而改善林下土壤质量,而马尾松效果不明显.     

光伏阵列对松嫩草地土壤细菌群落组成与多样性的影响

为阐明光伏电站对松嫩草地土壤细菌组成与多样性的影响,调查并测定了吉林西部一座光伏电站的光伏板行间、光伏板下和光伏阵列周边(对照)的植物群落特征和土壤特征,采用Illumina HiSeq 2500基因测序仪进行了土壤细菌16S rDNA测序.结果表明：光伏阵列呈现提高土壤细菌Ace, Chao1和Simpson多样性指数的趋势,并显著增加拟杆菌纲、梭菌纲、酸杆菌纲、放线菌纲和γ-变形菌纲的相对丰度.影响土壤细菌群落的主要因素是土壤pH和全碳、全氮和总有机碳含量,以及植物群落地上生物量和盖度.光伏阵列对松嫩草地土壤细菌群落组成和优势纲丰度均有一定的影响,并对土壤细菌多样性的恢复发挥了积极作用.