福建省稻田土壤细菌群落的16S rDNA-PCR-DGGE分析

用不依赖细菌培养的16S rDNA-PCR-DGGE方法对福建省6个不同地区12个取样点的稻田土壤进行细菌群落结构分析.对12份样品直接提取其总DNA,用F341GC/R534引物扩增16SrDNA基因的V3可变区,结合DGGE(denaturing gradient gel electrophoresis)技术分析样品细菌群落组成.结果表明,福建省不同地区的稻田土壤之间细菌群落结构存在较大差异.犬体上可分为闽东、闽南、闽北、闽西4个大类.同一地区的根际土和表土样品之间也存在差异,但差异相对较低,其中龙岩根际土和表土细菌群落结构相似性最大,永泰差异性最大.回收了DGGE图谱中11个条带,测序结果经过Blast比对表明其中10个条带代表的细菌是不可培养的,显示了DGGE技术的优越性.     

高通量测序和DGGE分析土壤微生物群落的技术评价

【目的】比较新一代高通量测序与传统的变性梯度凝胶电泳(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis,DGGE)指纹图谱技术,评价两种技术研究土壤微生物群落结构的优缺点。【方法】针对新西兰典型草地和森林土壤,以16S rRNA基因为标靶,通过高通量测序和DGGE技术分析土壤微生物群落的组成、丰度和多样性,比较两种方法在土壤微生物研究中的适用性。【结果】在不同的微生物分类水平,高通量测序草地土壤检测到22门,54纲,60目,131科,350属;而DGGE仅检测到6门,9纲,8目,10科,10属,表明DGGE显著低估了土壤微生物的群落组成。森林土壤也得到了类似规律,高通量测序的检测灵敏度是DGGE的3.8、6.7、6.4、19.2及39.4倍。进一步分析土壤中主要微生物类群的相对丰度,发现分类水平越低,高通量测序与DGGE的结果差异越大,尤其在科和属的水平上差异最大。以高通量测序结果为标准,DGGE明显高估了土壤中大多数微生物类群的相对丰度,最高可达2000倍。两种方法都表明草地土壤的多样性指数高于森林土壤,但DGGE多样性指数的绝对值远低于高通量测序结果。【结论】高通量测序能够较为全面和准确的反映土壤微生物群落结构,而DGGE仅能够反映有限的优势微生物类群,在很大程度上极可能低估土壤微生物的物种组成并高估其丰度。     

东北湿地沉积物中T4型噬菌体g23基因的多样性

【目的】揭示我国东北典型湿地沉积物中T4型噬菌体g23基因的多样性,明确湿地环境T4型噬菌体群落分布特征,为噬菌体生态学研究提供数据支撑。【方法】采用简并性引物MZIA1bis和MZIA6对采自东北6个地点不同类型湿地沉积物土壤DNA进行PCR扩增,采用克隆测序方法,解析沉积物中T4型噬菌体g23基因组成,通过UniFrac分析T4型噬菌体群落结构在湿地沉积物中与其他环境中的差异。【结果】在东北湿地沉积物中共得到262条不同的g23基因序列,构建的系统进化树分析表明,我国东北湿地沉积物T4型噬菌体g23基因分布与海洋、湖泊及稻田生态系统中g23基因亲缘关系较近,而与东北旱地黑土g23基因分布较远;以g23基因群集表征的T4型噬菌体群落在不同地点湿地中分异明显。【结论】东北湿地生态系统T4型噬菌体群落结构复杂多样,存在着一些未知的噬菌体类群。     

Biolog和PCR-DGGE技术解析施肥对德惠黑土细菌群落结构和功能的影响

试验采用Biolog和PCR-DGGE技术研究了不同施肥处理对吉林省德惠市黑土细菌群落结构和功能的影响.Biolog试验结果表明,单施有机肥处理的土壤细菌群落对底物碳源利用种类最多,代谢功能多样性最高;而施用化肥处理降低了土壤细菌群落代谢功能.DGGE图谱表明,不同施肥处理的土壤细菌16S rDNA多数条带分布相同,说明这些细菌类群在黑土中较稳定,在本试验中未受到施肥的影响,但也有一些特殊条带出现或缺失,施用化肥处理降低了土壤细菌群落结构组成多样性.对Biolog和DGGE试验结果的主成分分析显示,未施肥和单施有机肥处理的土壤细菌群落结构和功能相似,表明单施有机肥处理主要是增加了土壤微生物的总量,而对黑土细菌群落结构组成影响是次要的;单施化肥和半量有机肥 化肥处理的土壤细菌群落代谢功能多样性相似,但其结构组成产生了分离.研究表明化肥处理主要是影响到土壤中快速生长和富营养的细菌类群,施用化肥降低了这些细菌类群的代谢活性.     

典型亚热带热分层水库秋季细菌群落垂直分布

水库在我国东南沿海地区是重要的饮用水水源地,对地区经济发展和社会稳定起到重要作用。选择亚热带地区典型的热分层水库——福建莆田东圳水库,于2011年秋季稳定分层期,以水体温度的垂直变化特征为依据进行分层采样。应用PCRDGGE和克隆测序的方法研究浮游细菌群落的垂直分布特征,利用多元统计分析揭示细菌群落与热分层水体理化指标之间的关系。结果显示:溶解氧、电导率、叶绿素a、总氮、氨氮及硝氮在上下层水体中的分布有显著差异,下层缺氧区细菌的ShannonWiener指数和DGGE条带数明显高于上层好氧区,表明东圳水库热分层水体中存在明显的物理、化学及生物分层现象。测序结果表明β-变形菌可能是东圳水库中占优势的细菌类群,统计结果提示溶解氧是显著影响细菌群落组成的环境因子。热分层水体的物理化学分层与水体细菌群落结构密切相关,提示水库生态学研究应对水体热分层给予重视。     

红树林土壤细菌群落16S rDNA V3片段PCR产物的DGGE分析

从土壤中抽提微生物总DNA ,直接扩增 16SrDNAV3片段 ,应用变性梯度凝胶电泳 (DGGE)和分子克隆技术分析 16SrDNAV3片段的多态性 ,发现地域因素和红树品种都是影响土壤细菌群落结构的因素。通过对杯萼海桑土壤 16SrDNAV3片段PCR产物两个DGGE条带进行分子克隆、序列测定和Blast分析 ,发现每个DGGE条带包含着许多不同的 16SrDNAV3片段 ,并且其中多数为NCBI未收录的序列。这表明DGGE和克隆技术相结合的方法是研究土壤微生物群落结构的一种可行方法。     

黄海北部不同站位海洋细菌群落分布特征

[目的]为揭示北黄海不同海域中真细菌群落分布的差异,[方法]采用16s rRNA基因文库和变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术,对远海和近海两个站位的沉积物和水体中细菌群落特征进行了解析和评价.[结果]文库分析揭示海水及沉积物中微生物种类丰富,存在大量未被认知的类群.各站位中主要为变形菌门(Proteobacteria),沉积物中γ-Proteobacteria和δ-Proteobacteria亚门占优势,水中则以α-Proteobacteria亚门占优势,但各亚门微生物在两个站位中存在明显系统发育学分歧.DGGE图谱聚类分析显示,近海沉积物和海水中细菌群落优势类群相似性很高,而远海沉积物和海水中则相似性很低.[结论]研究结果表明,微生物种类在不同地理位置和生存介质中存在明显差异,环境因素对微生物的分布起主导作用.     

甘肃省野生羊肚菌根际细菌群落与土壤环境因子相关性研究

[背景]羊肚菌是全球广泛分布的物种,具有重要的经济和科研价值,其根际微生态系统各要素间的相关性研究相对较少.[目的]探究甘肃省不同地区野生羊肚菌根际土壤中细菌群落-土壤理化性质及细菌群落-酶活性相关性.[方法]采用Illumina MiSeq高通量测序技术,对细菌群落组成进行测量,进而分析其多样性,最终揭示细菌群落-土...     

凉水保护区土壤产类漆酶-多铜氧化酶细菌群落结构

在凉水国家级自然保护区3种主要林型红松(Pinus koraiensis)、白桦(Betula platyphylla)及云杉(Picea dietrich)林采集林下土壤样品,以铜离子作为筛选剂处理后,结合平板分离法与基于16S rDNA V3区片段的变性梯度凝胶电泳(DenaturingGradient Gel Electrophoresis,DGGE)技术,调查了土壤样品中产类漆酶-多铜氧化酶(laccase-like multicopper oxidase,LMCO)细菌的群落结构。这是研究产类漆酶-多铜氧化酶细菌在环境中存在的种、属及分布的新尝试。平板分离获得10株细菌均为芽孢杆菌属(Bacillus sp.),其中梭状芽孢杆菌(Bacillus fusiformis)未见相关报道。通过DGGE图谱分析可知,产类漆酶-多铜氧化酶细菌在研究地不同林型土壤中的群落结构无明显差异,在红松林土壤中多样性最为丰富。DGGE条带测序结果表明,取样地土壤中产类漆酶细菌主要为罗尔斯顿菌属(Ralstonia sp.)、肠杆菌属(Enterobacter sp.)、芽孢杆菌属和一些未培养细菌。     

不同DGGE谱带信息提取方法对分析结果的影响

自1993年Muyzer,et al.[1]将变性梯度凝胶电泳技术(Denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)引入到微生物生态学研究以来,DGGE已被广泛应用于各种生态系统(如淡水、海洋、土壤、动物消化道等)的微生物群落结构分析[2—6]。但对于DGGE凝胶的分析至今仍没有统一的方法,     

腾冲热海四种不同颜色菌藻席的DGGE图谱比较

研究热泉水化学成分与菌藻席群落结构的关系。直接提取四种菌藻席(mat)总DNA,PER扩增获得16S rDNA的V8高变区片段,进行DGGE分析。结果：四种菌藻席的细菌组成差异很大,DGGE条带数目最低为20,最高为47;4种菌藻席共有的条带为1。结合文献报道的3个热泉的水化学性质分析,表明水化学成分是热泉生态系统中重要的生态因子,直接影响菌藻席的群落结构和物种组成。     

铜陵铜尾矿废弃地生物土壤结皮中的蓝藻多样性

生物土壤结皮是生态系统原生演替过程中的一个早期阶段,在铜陵铜尾矿废弃地自然生态恢复过程中生物土壤结皮在尾矿废弃地表面广泛分布.以生长在铜陵杨山冲和铜官山2处铜尾矿废弃地的生物土壤结皮为研究对象,运用常规培养方法和变性梯度凝胶电泳技术(PCR-DGGE)对不同群落生物土壤结皮中的蓝藻多样性及优势类群进行研究.结果表明2种研究方法所获得的蓝藻种类组成具有明显差异.显微观察结果表明常规培养试验中主要蓝藻类群为微囊藻属(Microcystis)、色球藻属(Chroococcus)、颤藻属(Oscillatoria)、念珠藻属(Nostoc)和浮鞘丝藻属(Planktolyngbya),其中优势种类主要为铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、断裂颤藻(Oscillatoria fracta)和细浮鞘丝藻(Planktolyngbya subtilis);提取样品中微生物总DNA,对蓝藻16SrRNA进行PCR-DGGE分析,回收DGGE图谱中24个条带进行测序分析,结果显示,所有序列与GenBank数据库中的近缘蓝藻的相似性系数均在93％以上,其中优势蓝藻类群主要隶属于微鞘藻属(Microcoleus)和细鞘丝藻属(Leptolyngbya),裸地(YL)处和木贼群落下尾矿表面(YM)的生物土壤结皮中优势蓝藻类群主要为微鞘藻属,而黄色真藓-藻类混合结皮(YT)和白茅群落( YB,TG)下的生物土壤结皮中的优势类群主要隶属于细鞘丝藻属.     

羊卓雍错不同湖区水体真菌群落结构及其多样性

湖泊水体真菌能够对水体变化做出迅速响应,在湖泊生态系统地球化学循环中扮演着非常重要的角色。以羊卓雍错、空母错以及沉错为研究对象,利用高通量测序的方法探讨羊卓雍错水体真菌群落结构及多样性。结果表明,不同湖区水体理化因子差异较大。真菌群落主要由子囊菌门（Ascomycota）、被孢霉门（Mortierellomycota）、担子菌门（Basidiomycota）等组成。α-多样性指数显示,羊卓雍错沿岸区OTU数显著高于羊卓雍错湖心区,其他α-多样性指数在不同湖区间差异不显著。NMDS分析显示,各湖区间真菌群落的β-多样性差异明显。聚类分析显示,同一湖区样点间水体真菌群落结构存在不同程度的差异,空母错与沉错交接处水体真菌群落结构较为相似。相关性分析及RDA分析结果表明,浊度、化学需氧量、氨氮以及总氮是影响羊卓雍错水体真菌丰富度的主要理化因子,总磷和氨氮是影响羊卓雍错各样点水体真菌群落结构的主要理化因子。羊卓雍错水体真菌资源比较丰富,人类活动及湖泊水文状况对水体真菌分布有较大影响。     

松嫩平原不同盐渍土条件下蓝藻群落的生态分布

以松嫩平原典型的不同程度盐碱化草地为研究对象,测定了其土壤的电导率、离子组成、有机碳等,分析了3种类型盐碱土上的固氮蓝藻群落.结果表明:3种类型土壤的理化特征和蓝藻群落各有其特点,固氮蓝藻有7个属,其中以丝状种类占优势;蓝藻在不同类型盐碱土上分布略有差异,在中度盐碱土种类最为丰富;不同种类的蓝藻对生境的选择性不同;松嫩平原草地是个脆弱的生态系统,其土壤理化特性及藻类分布较特殊.因此,必须加强保护和管理.     

东北稻田水体噬藻体psbA基因多样性

【目的】揭示东北稻田噬藻体psbA基因多样性,分析其系统进化地位,为噬藻体生态学研究提供数据支持。【方法】采用滤膜分离并浓缩噬体、PCR-克隆测序技术对我国东北稻田水体中噬藻体psbA基因进行调查。【结果】在东北稻田水体中共得到17条来自于噬藻体的psbA基因,经系统进化分析表明,我国东北稻田具有新的噬藻体的类群,与日本稻田生态系统中psbA基因类群相比,两地间噬藻体类群存在显著的差异,稻田水体中噬藻体psbA基因类群有别于海洋、湖泊类群。【结论】采用PCR-克隆测序技术以psbA基因为分子标记首次对我国东北稻田水体噬藻体类群进行调查,发现有新的噬藻体类群。     

土壤微生物多样性海拔格局研究进展

生物多样性的海拔分布格局与维持机制是生物多样性与生态系统功能研究的热点领域。相比动植物多样性海拔分布格局,土壤微生物多样性海拔分布格局的研究还处在起步阶段。近年来,随着以罗氏454、Illumina Mi Seq等为代表的高通量测序平台的发展,土壤微生物海拔梯度分布格局的研究进展较快。对土壤微生物多样性海拔分布格局最新研究综述发现,土壤微生物海拔分布模式并不明确,表现为无趋势、下降、单峰或者下凹型等多种海拔分布模式。这与大型动植物并不相同,暗示其驱动机制可能存在一定的差异。微生物由于其个体微小、扩散能力强以及较高的多样性和个体丰度而在局域尺度上可能更易受到气候环境因素的影响。土壤pH、碳、氮等因子是影响微生物多样性和群落组成在海拔梯度上变异的重要因素。此外,温度和降水也具有重要作用。另外,除微生物自身属性以及取样限制外,测序深度可能是影响土壤微生物物种丰富度海拔分布格局的重要因素。目前,对土壤微生物群落的研究在功能基因、群落构建机制以及生态学理论的验证方面还存在着不足。未来的研究应进一步加大测序深度,增加取样密度,着重关注全球气候变化及生物多样性丧失背景下土壤微生物群落的构建和维持机制及其生态系统功能等方面。     

保安湖水体细菌群落结构时空变化特征及驱动因子

为了探究保安湖水体细菌群落结构时空变化特征及驱动因子,研究于2019年春、夏、秋、冬四季采集保安湖水样,使用宏基因组测序技术对保安湖水体细菌群落的组成及多样性变化进行了研究。结果表明:(1)保安湖不同湖区细菌群落组成无显著差异(P>0.05);夏、秋季细菌丰富度、均匀度、香农及辛普森多样性指数均显著高于春、冬季(P<0.05),夏、秋季优势类群为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobactetiota)、蓝藻门(Cyanobacteria),而春、冬季变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobactetiota)占主导地位;(2)温度、透明度、pH、溶解氧、高锰酸盐指数、叶绿素a及总磷等因素是保安湖水体细菌群落结构变化的重要驱动因子;(3)保安湖细菌群落构建过程在春、夏、秋季由随机性过程主导,在冬季由确定性过程主导;(4)保安湖细菌网络互作具有明显的季节特征,从春季到冬季,保安湖细菌种间相互作用逐渐紧密复杂。综上所述,保安湖水体细菌群落结构具有明显的季节变化特征,温度、透明度、pH、溶解氧、高锰酸盐指数等因素具有驱动水体细...     

吉林省中西部平原区土壤螨类群落结构特征

对吉林省中西部平原区进行土壤螨类群落调查,了解该区土壤螨类群落组成、分布及土地利用差异对土壤螨类群落结构的影响。共捕获土壤螨类96属16443只。研究结果显示:土壤螨类群落组成各类群空间分布的广狭与个体数量的多寡在吉林省中西部平原区未呈现出明显的一致性;中部平原区与西部平原区土壤螨类群落组成存在明显差异,气候和土壤差异是主导因素;不同土地利用类型生境螨类群落特征存在一定的差异,农业生产活动减少了土壤螨类类群数和个体密度,使螨类在土壤剖面不同土层间分布更加均匀;同时农业活动也减少了螨类的群落多样性。MGP分析能够反映人类干扰对甲螨群落结构的影响,其中MGPⅠ分析对不同土地利用条件下甲螨群落结构的季节变动更敏感。MI指数显示,农田和居民点的农业生产活动增加了中气门螨类r-选择类群的数量[动物学报51(3):401-412,2005]。     

五台山亚高山土壤真菌海拔分布格局与构建机制

生物多样性的海拔分布格局与维持机制是生物多样性与生态系统功能研究的热点领域。尽管微生物驱动着地球上许多重要的生物地球化学循环,但与大型生物体相比,对微生物多样性海拔梯度分布格局知之甚少。运用Illumina Miseq高通量测序技术,全面分析了五台山亚高山生态系统（海拔2000-3058 m范围内）土壤真菌群落组成和多样性变化特征。结果表明,子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）、接合菌门（Zygomycota）、壶菌门（Chytridimycota）为主要的优势菌门。非度量多维尺度分析（NMDS）和相似性分析（ANOSIM）表明真菌群落组成和结构在海拔梯度上存在显著的差异（P<0.05）。典范对应分析（CCA）显示pH、植物丰富度、总碳含量与土壤真菌群落结构存在显著相关性（P<0.05）。局域海拔尺度上,土壤真菌多样性与植物多样性（α和β多样性）呈显著正相关关系（P<0.05）。方差分解分析（VPA）和偏Mantel分析表明土壤真菌群落构建过程中,环境因子和空间变量都起作用,并且环境因子占绝对的优势。土壤真菌群落之间的Bray-Curtis距离与海拔距离呈显著正相关关系（P<0.05）,说明环境选择是亚高山土壤真菌海拔分布格局的决定因素。总之,五台山亚高山沿海拔梯度土壤真菌群落结构和多样性产生明显的变化,群落构建主要由确定性过程和随机过程驱动,但确定性过程占主导地位。土壤pH、植物丰富度、总碳含量是影响土壤真菌群落结构的重要因素。     

青海湖主湖区与湖水淹没区的细菌群落结构差异分析

为对比青海湖与湖滨淹没区的微生物群落结构及多样性的差异, 利用16S rRNA高通量测序技术, 研究不同环境条件下水体的微生物群落组成的异同。结果表明: 青海湖主湖区及淹没区的细菌在分类门级水平上相对丰度最高的为变形菌门(Proteobacteria, 44.8%), 其次分别隶属于拟杆菌门[Bacteroidetes, (25.9%±7.8)%]、蓝细菌门[Cyanobacteria, (13.6%±5.4)%]、放线菌门[Actinobacteria, (7.54%±9)%]和柔壁菌门[Tenericutes, (3.32%±2)%]。淹没区整体微生物多样性显著高于主湖区水体。部分微生物分类属在两个湖区呈现显著的分布差异暗示这些细菌对于环境特征的适应性。节线藻在青海湖主湖的分布广泛显示其可能在高原咸水湖泊的碳氮循环过程中扮演着重要角色。研究对于深入了解栖居地如何塑造咸水水体微生物群落结构具有重要意义。