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.     

四种蔬菜土壤真菌群落组成与多样性

土壤真菌群落多样性是评价耕作土壤环境质量与健康的重要指标。以山东四种重要的蔬菜作物大葱、姜、草莓、黄瓜种植土壤为研究对象，采用qPCR和基于扩增子测序的高通量测序技术，结合土壤理化性质分析，研究了不同作物土壤真菌的群落组成及其多样性差异。结果表明：大葱土壤中以真菌ITS拷贝数为指标的总真菌丰度最低，且与草莓、黄瓜和姜土壤总真菌丰度具有显著差异(P<0.05);大葱和姜土壤真菌群落香农指数和操作分类单元指数高，多样性较丰富；黄瓜和草莓土壤真菌香农指数和操作分类单元指数低，多样性较差；土壤中子囊菌、担子菌、被孢菌门等相对丰度占比较高，其中在发病土壤中子囊菌门真菌相对丰度更高；土壤真菌类群受环境因子的影响，其中pH和有效磷对真菌群落构成的影响最大。这些结果为厘清不同真菌群落多样性与蔬菜土壤环境质量关系，为蔬菜土壤环境质量改善提供了理论依据。     

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。     

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...     

呼伦贝尔沙地樟子松根内真菌群落结构与功能群特征

为揭示呼伦贝尔沙地樟子松根内真菌群落结构和功能群特征,以呼伦贝尔沙地樟子松天然林和不同林龄人工林为研究对象,采用野外调查和分子生物学相结合的方法,鉴定并分析沙地樟子松根内真菌群落结构和功能群特征。在呼伦贝尔沙地樟子松根尖样品中共获得520个真菌OTUs,隶属于5门87科197属,其中担子菌门(Basidiomycota)和子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度较高,分别为54.98%和39.27%。天然林优势菌属为双子担子菌属(Geminibasidium)、红菇属(Russula)和Phialocephala,人工林优势菌属为乳牛肝菌属(Suillus)、Phialocephala和口蘑属(Tricholoma),其余菌属的相对丰度随林龄的变化波动较大。沙地樟子松人工林根内真菌α多样性指数随林龄增长均呈降低趋势,成熟林根内真菌α多样性指数显著低于沙地樟子松近熟林、中龄林和天然林(P<0.05)。沙地樟子松天然林与人工林根内真菌群落结构变异性较小。其中,天然林与成熟林根内真菌群落结构差异较大,与近熟林根内真菌群落结构最接近。共生营养型真菌比例随林龄增长而逐渐增大,腐生营养型和...     

模拟氮沉降对红椎人工幼龄林土壤微生物生物量和微生物群落结构的影响

采用氯仿熏蒸浸提法和磷脂脂肪酸法(phospholipid fatty acid,PLFA)研究了我国南亚热带地区新造红椎(Castanopsis hystrix)人工幼龄林土壤微生物生物量与群落结构对模拟氮沉降的响应。施氮量分别为0 kg/(hm2·年)(对照)、50 kg/(hm2·年)(低氮)、100 kg/(hm2·年)(中氮)和150 kg/(hm2·年)(高氮),所施氮素为NH4NO3,试验周期为17个月。结果表明,中氮和高氮处理显著提高了土壤氮素的有效性,但显著降低了土壤p H。所有氮处理均未对土壤有机碳含量产生显著影响,但中氮和高氮处理显著降低了土壤碳氮比,并且显著升高了土壤可浸提有机碳含量。中氮和高氮处理显著降低了土壤微生物生物量碳含量,但显著升高了微生物生物量氮(MBN)含量。再者,中氮和高氮处理显著降低了土壤微生物总PLFAs量、细菌PLFAs量和真菌PLFAs量。3个施氮水平均显著降低了革兰氏阴性菌PLFAs的相对丰度,均显著升高了放线菌PLFAs的相对丰度,但仅高氮处理显著降低了革兰氏阳性菌PLFAs的相对丰度。此外,中、高氮处理均显著升高了真菌细菌PLFAs量比。主成分分析结果表明,3个模拟氮沉降水平均显著影响了红椎人工幼龄林土壤微生物群落结构。冗余分析结果表明,氮沉降下红椎人工幼龄林土壤微生物群落结构的变化与MBN和p H显著相关。以上结果表明,氮沉降显著影响了红椎人工幼龄林土壤微生物群落的稳定性,进而对土壤健康和肥力产生消极影响。     

沿黄稻区土壤菌群结构与生态功能研究

为了解沿黄稻区不同基质土壤的微生物组成,采集了河滩砂质土壤(sand soil, SS)和毗邻稻田土壤(paddy soil, PS).利用16S rRNA基因高通量测序技术揭示沿黄稻区土壤菌群的组成及其潜在的生态功能.Alpha多样性分析显示两种土壤的菌群丰富度和多样性指数无显著性差异.进一步的物种组成分析,发现unclassified＿f＿Micrococcaceae、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、norank＿f＿noorank＿o＿Vicinamibacterales、norank＿f＿Vicinamibacterales在SS和PS中广布,与土壤基质类型无关丰度,但芽孢杆菌属(Bacilllus)、硫杆菌属(Thiobacillus)在PS中的相对丰度显著高于SS.基于FAPROTAX数据库的功能热图分析显示PS(尤其是P2＿1、P3＿1)中芳香烃降解功能序列的相对丰度高于SS,结合菌群相对丰度结果推测类诺卡氏菌属(Nocardioides)、unclassified＿f＿Nocardioidaceae是该差异产生的关键.SS中光养微生物丰度显著高于PS,尤以卟...     

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。     

玉米不同种植年限对土壤磷库及含相关功能基因微生物群落的影响

研究了沙质草地开垦后,玉米不同种植年限下土壤磷库变化及磷循环的微生物过程。选取科尔沁地区沙质草地开垦后种植玉米不同年限(10yr,20yr和60yr)的土壤,探究了土壤磷形态变化规律及微生物的作用。结果表明：长期(60yr)种植玉米的土壤中速效磷(3.28mg·kg^-1)和全磷(0.34g·kg^-1)含量较10yr分别显著提高至7.81 mg·kg^-1及0.56g·kg^-1(P<0.05);活性磷和中等活性磷含量呈先上升后下降趋势,稳态磷含量持续上升。另外,种植玉米60yr土壤较10yr降低了丛枝菌根真菌的丰度;土壤碱性磷酸酶活性显著增加(P<0.05)。高通量测序结果表明：种植玉米60yr后,土壤中含phoD基因细菌的多样性显著下降,群落结构发生明显改变。土壤pH值、全碳和全氮与含phoD基因细菌群落的变化显著相关,这表明长期种植玉米造成土壤碳、氮及pH值的改变影响了土壤磷循环过程。     

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.     

新制和老化微塑料对土壤阿特拉津消减的影响

为了探明老化前后微塑料对土壤中阿特拉津消减的影响，选取了新制和老化聚乙烯(PE和APE)微塑料，对其性质进行了表征；研究了它们对阿特拉津的吸附行为；考察了有无蚯蚓情况下土壤和孔隙水中阿特拉津浓度以及菌群结构对微塑料添加(0.2%和2%，质量比)的响应．在此基础上，探究了这两种微塑料对土壤中阿特拉津消减的影响与机制．结果表明：(1)这两种微塑料对阿特拉津的吸附等温线符合Freundlich模型(R²=0.96～0.97);APE对阿特拉津的吸附能力(lgK_f=1.29)略高于PE(lgK_f=1.27)，与老化前后PE表面极性的变化有关；(2)蚯蚓是影响土壤菌群结构的主要因素，而且蚯蚓存在时微塑料对菌群结构的影响更显著；添加蚯蚓使土壤中阿特拉津优势降解菌的相对丰度提高了8%～171%，并且优势降解菌相对丰度的增幅与微塑料老化和添加量有关；(3)这两种微塑料通过吸附抑制土壤中阿特拉津释放到孔隙水中，从而降低了阿特拉津的消减率(降幅在10%～67%之间)；相反，蚯蚓通过提高土壤降解菌的相对丰度，促进了阿特拉津的消减(消减率的增幅...     

林下连作种植参根际土壤可培养微生物区系及细菌群落对酚酸类化感物质的响应

为探究酚酸类成分对林下连作参根际土壤中微生物区系及可培养细菌群落的影响,以未栽培人参(Panax ginseng C.A.Meyer)林地土壤(1#样品)、连作未发病土壤(2#样品)和连作发病土壤(3#样品)为研究对象,探究根际土壤中微生物区系及可培养细菌群落结构、多样性的变化。同时,通过高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography, HPLC)分析方法对土壤样品中的酚酸进行定性和定量分析。结果表明,2#样品和3#样品土壤可培养微生物总数量与1#样品相比分别下降61.37%和68.24%;可培养细菌分别下降61.36%和68.18%;可培养放线菌分别下降72.97%和75.68%;可培养真菌分别为1#样品的1.40倍和0.47倍。3种样品共分离到193株细菌,分属于4门6纲13目19科39属96种。3种样品中最优势菌纲均为芽孢杆菌纲Bacilli(相对分离频率分别为51.67%、64.00%、48.28%),1#样品、2#样品最优势菌属为芽孢杆菌属Bacillus(相对分离频率分别为15.00%、21.33%),3#样品最优势菌属为链霉菌属...     

土壤熏蒸与施加生物炭对三七苗期存活率的影响

通过原位试验,以不作任何熏蒸处理仅施用等量梯度生物炭为对照(CK),对比研究了土壤石灰熏蒸(FS)与农药熏蒸处理(FN)后施用不同生物炭量B0、B150、B200、B250(kg/亩)对三七存活率的影响.结果显示:FS处理平均存活率22.3%,FN处理平均存活率15.6%,而CK仅为6.8%;2种不同的熏蒸处理,三七幼苗存活率与生物炭量的增加呈正相关,以FS处理优于FN和CK,并以FS+B250处理的存活率最高达37.6%.     

刈割强度对晋北盐渍化草地土壤细菌群落结构的影响

刈割是农牧交错带主要的草地利用方式，为探究刈割对草地土壤细菌群落的影响，本研究通过土壤微生物高通量测序研究不同刈割强度下土壤细菌多样性和群落结构。结果表明，刈割处理增加了细菌群落的丰富度、多样性和优势度。在中度刈割强度下，土壤细菌的Shannon-Wiener多样性指数显著高于其他处理，达到6.505；刈割能使Simpson指数增加13.89%～19.44%，在轻度刈割强度下土壤细菌的Simpson指数最高达到0.004 3。盐渍化草地的土壤细菌优势类群有变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteriota）、酸杆菌门（Acidobacteriota）、厚壁菌门（Firmicutes）。刈割显著降低了变形菌门的相对丰度，并且在中度刈割强度下相对丰度值最低为21.09%；显著增加了放线菌门和厚壁菌门的相对丰度，均在中度刈割强度下丰度最高，分别为25.95%和11.35%。土壤因子（硝态氮、全碳、碳氮比和水分）影响土壤细菌群落组成，刈割可能通过影响土壤全碳驱动土壤细菌中优势类群的改变，进而影响土壤细菌多样性。     

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.     

高通量测序揭示某石化固废填埋场污染对土壤微生物群落结构和功能的影响

石油化工行业产生大量固体废物,包含有毒有害污染物,其填埋处置可能对周边环境造成潜在危害,亟待开展石化固废填埋场对周边环境的影响研究．本文选择中国北方某石化固废填埋场作为研究对象,采用16S rDNA和宏基因组高通量测序技术揭示填埋场土壤微生物群落结构和功能特征,评估其对周边土壤微生物的影响．研究结果表明:填埋场土壤微生物群落结构较背景点存在差异,属水平上,Solirubrobacter等丰度降低;Mycobacterium、Sphingomanas、Arthrobacter和Bradyrhizobium等丰度增加;同时其微生物群落功能也区别于背景点,直系同源蛋白簇（COG）注释到高丰度的生物学功能,不仅有助于维持微生物正常的生理活动,也可帮助其适应外源污染胁迫;与背景点相比,填埋场土壤差异表达的基因功能与微生物对于污染胁迫的降解反应及毒性响应相关．填埋场构筑的防渗墙以及低渗透性介质条件能够有效地降低填埋场污染对于周边土壤微生物群落结构和功能的影响．相关性分析证实污染胁迫,特别是多环芳烃污染胁迫,是填埋场土壤微生物群落结构和功能改变的重要原因．      

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.     

天津地区不同土地利用方式对土壤微生物群落的影响

实验通过基于现代分子生物方法的变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术比较分析了天津地区农业和工业两种类型用地土壤中微生物多样性及群落结构动态.结果表明:工业用地土壤中微生物Shannon-Weaver多样性(p0.05)和均匀度(p=0.005)低于农业用地,在外源物质的输入和生态系统的耗散结构作用下,工业污染用地土壤表现出较高的微生物相对含量和群落组织能力,促进了特异优势菌形成,通过微生物资源管理可以将其应用于生态污染修复.同时,研究也发现土壤中真菌(41.7%±5.9%)的群落动态要高于细菌(32.7%±3.1%)(p0.01),这表明真菌在评价土壤质量状况时更具潜力.     

环丙沙星和铜复合污染下河流底质微生物群落与抗生素抗性基因的交互关系

选择环丙沙星(CFC)和铜(Cu)作为目标污染物,设计室内驯化试验,通过16S rRNA高通量测序、定量PCR等技术探究CFC和Cu复合污染下河流底质微生物群落与抗生素抗性基因(ARGs)间的交互关系。结果表明,CFC单一污染、Cu单一污染和复合污染试验组中ARGs丰度、微生物群落组成及功能存在显著差异;所有试验组的总ARGs相对丰度呈现随时间先增后减的变化趋势。共现网络分析表明, intI 1与3类ARGs和8个菌群相关,是ARGs和微生物群落之间的桥梁;所属变形菌门、酸杆菌门、厚壁菌门、拟杆菌门和绿弯菌门的细菌最有可能成为水环境中ARGs的潜在宿主。基于偏冗余分析发现,在MGEs、微生物群落和污染物等因素中微生物群落对ARGs丰度变化总解释率最高(49.77%);路径分析表明,CFC和Cu主要通过微生物群落间接地影响ARGs的传播和扩散。     

基于传统分离和高通量测序的健康和患锈腐病西洋参根际土壤微生物群落分析

探究健康和患锈腐病西洋参根际土壤微生物的群落多样性和可培养菌株分离，以期为西洋参锈腐病发生机制及防控提供参考。利用传统分离技术和高通量测序技术分析健康和患锈腐病西洋参的根际土壤，探究其微生物的群落组成及多样性变化。经由传统分离技术合计得到24株细菌和25株真菌，优势菌属包括假单胞菌属(Pseudomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)和青霉菌属(Penicillium)。高通量测序结果显示，健康和锈腐病土壤中细菌群落均以蓝细菌门(Cyanobacteria)和变形门(Proteobacteria)为主；患锈腐病组有所降低的为蓝细菌门(Cyanobacteria)、软壁菌门(Tenericutes)和变形菌门(Proteobacteria),大幅上调的为拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)与厚壁菌门(Firmicutes)。健康和锈腐病土壤内所含的真菌群落以子囊菌门(Ascomycota)为主，被锈腐病感染后有所上调的为担子菌亚门(Basidiomycota)、子囊菌门(Ascomycota)与被孢...