松口蘑(Tricholoma matsutake)菌塘土壤可培养细菌多样性

松口蘑(Tricholoma matsutake)也称松茸,是具有重要经济和药用价值的野生食用菌,菌塘是其子实体发生发育的场所。本文采用土壤平板稀释技术研究了云南省6份松口蘑菌塘土壤可培养细菌,共获得了178条细菌的16S r DNA碱基序列,经分析分别属于4个门、18个属、38个OTUs,变形菌门(Proteobacteria)序列占58.43%,厚壁菌门(Firmicutes)占26.40%,拟杆菌门(Bacteroidetes)占10.67%,放线菌门(Actinobacteria)占4.49%,其中厚壁菌门的芽孢杆菌属(Bacillus)占24.72%,变形菌门的伯克氏菌属(Burkholderia)占21.34%,假单胞菌属(Pseudomonas)占11.24%,拟杆菌门的金黄杆菌属(Chryseobacterium)占10.67%。云南松口蘑菌塘土壤可培养细菌的多样性较为丰富。     

大庆油田油藏采出水的细菌群落结构

采用ARDRA (扩增性rDNA限制性酶切片段多态性分析)技术对大庆油田聚驱、水驱和过渡带3种油藏采出水中的细菌群落的基因组总DNA的16S rDNA克隆文库进行分析,研究了细菌群落结构.结果表明：随机挑取的596个阳性克隆可分为85个操作分类单元 (OTUs),其中聚驱、水驱和过渡带文库分别含有28、41和33个.通过对优势OTUs测序,并与GenBank进行序列比对,发现油藏采出水中的优势菌群为不动杆菌属、弓形杆菌属、厚壁菌门、假单胞菌属和硫磺单胞菌属.聚驱样品中细菌群落组成最简单,优势菌群为不动杆菌属,占库容的85%,假单胞菌属占7%;水驱样品中的优势菌群也是不动杆菌属,占库容的62%,假单胞菌属和硫磺单胞菌属各占20%和6%;过渡带文库的细菌群落的优势菌群为弓形杆菌属,占库容的50%,不动杆菌属和厚壁菌门各占19%和18%.     

沙尘暴对北京市空气细菌多样性特征的影响

亚洲沙尘暴携带着各类污染物质,严重影响下风向地区大气过程及生态系统和相关人群的健康。然而,沙尘天气对中国华北地区空气细菌群落及多样性特征影响的研究较少。以北京市为例,系统研究了沙尘暴对城市空气细菌多样性特征的影响。2015年4月,通过定点采样连续收集了一次沙尘暴及其前后4天的空气颗粒物样本,DNA提取、PCR扩增后进行16S rRNA基因高通量测序。共获得169122条高质量序列,生物信息学分析表明,北京市空气细菌物种多样性较高,沙尘暴不能引起细菌OTU数目的增加,但沙尘暴天气下细菌群落Pielou、Shannon和Simpson指数显著增加。菌群分类分析发现,北京市空气细菌由35个细菌门构成,其中变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度最高,分别占总序列的32.76%、28.09%、25.46%和6.32%;芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和酸杆菌门(Acidobacteria)次之,分别占序列总数的2.11%和1.81%,其他细菌门的相对丰度均低于1%。沙尘暴天气下,变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和酸杆菌门(Acidobacteria)显著升高(P<0.05),分别由31.67%、5.74%、1.82%、1.51%升高至41.46%、10.98%、4.48%和4.26%;而放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)显著降低(P <0.05),分别由28.84%、27.10%降低至22.13%和12.35%。冷杆菌属(Psychrobacter),纤维单胞菌属(Cellulomonas),不动杆菌属(Acinetobacter),假单胞菌属(Pseudomonas)和梭菌属(Clostridium)可能含有人类条件病原菌,其在沙尘暴天气中相对丰度下降,但绝对丰度会大幅增加。沙尘暴能降低人体免疫力,因此致病菌潜在健康风险可能显著增强。通过聚类分析和主成分分析发现,沙尘暴日与非沙尘暴日空气细菌群落差异较大,而沙尘暴前后群落结构差异较小。沙尘暴前后空气细菌群落α-多样性和β多样性均无显著差异,推测沙尘暴只能暂时影响空气细菌群落特征,不能显著改变其群落结构。本研究通过分析了沙尘暴侵袭下北京市空气细菌群落多样性特征及动态,为制定中国北方城市沙尘暴灾害预警措施和建立气传疾病的防控机制提供数据支持。     

青岛市秋季空气微生物群落多样性

采用KC-6120空气综合采样器采集空气微生物样品,通过构建16S/18SrDNA克隆文库方法分析青岛市市区街道秋季空气微生物群落结构特征.结果表明： 空气细菌分布在6大类,分别为变形菌门(78.8%)、厚壁菌门(14.6%)、放线菌门(4.0%)、浮霉菌门(1.3%)、蓝藻门(0.7%)和栖热菌门(0.6%),优势菌属为不动杆菌属(39.7%)、葡萄球菌属(11.3%)、鞘脂单胞菌属(8.6%)和副球菌属(6.0%).空气真菌分布在子囊菌门(97.5%)和担子菌门(2.5%),优势菌属为核腔菌属(76.5%)、炭角菌属(13.6%)和外瓶霉属(2.5%).空气微生物中存在不动杆菌属、鞘脂单胞菌、葡萄球菌等致病菌或条件致病菌,以及引发多种农作物枯萎死亡的麦类核腔菌、团炭角菌和角状平脐疣孢等真菌.     

基于PCR-DGGE和高通量测序分析白云边酒窖泥细菌群落结构与多样性

【目的】探索白云边酒不同窖龄窖泥细菌群落结构及其多样性,分析窖泥细菌群落特征对兼香型白酒风格形成的影响。【方法】分别提取2年和23年窖泥样品总DNA,采用PCR-DGGE、基因克隆以及高通量测序技术,研究窖泥细菌的分布情况。【结果】白云边窖泥细菌归属于变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)4个菌门。2、23年窖泥共同的优势菌属(≥1.0%)包括棒状杆菌属(Corynebacterium)、香味菌属(Myroides)、鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium)、乳杆菌属(Lactobacillus)、梭菌属(Clostridium)、醋杆菌属(Acetobacter)、产碱杆菌属(Alcaligenes)、肠杆菌属(Enterobacter)和不动杆菌属(Acinetobacter)。2年窖泥特有优势菌属为Dysgonomonas、Fluviicola、变形杆菌属(Proteus)和Wohlfahrtiimonas,而23年窖泥特有优势菌属为葡萄球菌属(Staphylococcus)、Hazenella、魏斯氏菌属(Weissella)、葡糖醋杆菌属(Gluconacetobacter)和摩根氏菌属(Morganella)。【结论】2年窖泥细菌群落多样性高于23年窖泥。比较了白云边两种窖龄窖泥主要细菌组成情况,为研究微生物对白云边酒浓酱兼香型独特风味形成的影响提供依据。     

小龙虾肠道细菌群落多样性及产蛋白酶细菌的筛选

【背景】养殖动物对饲料的消化利用往往与肠道菌群密切相关。【目的】揭示小龙虾肠道细菌群落组成,并从小龙虾肠道筛选产蛋白酶细菌。【方法】在Illumina MiSeq PE300平台对细菌16S rRNA基因V3-V4区进行高通量测序,分析小龙虾肠道细菌群落多样性;通过酪蛋白平板法筛选产蛋白酶细菌并进行分子生物学鉴定。【结果】小龙虾肠道细菌优势门包括变形菌门、软壁菌门、厚壁菌门、拟杆菌门等4个门,累计占比为98.53%;优势属包括柠檬酸杆菌属、支原体科Candidatus_Bacilloplasma暂定属、哈夫尼菌属、肠球菌属、拟杆菌属、梭菌科未分类属、希瓦氏菌属等7个属,累计占比为91.67%。通过酪蛋白平板法筛选的产蛋白酶细菌来自哈夫尼菌属、柠檬酸杆菌属、克雷伯氏菌属和芽孢杆菌属。【结论】小龙虾肠道细菌核心类群在蛋白质消化利用中发挥了重要作用。     

高通量测序研究浓香型酒醅的细菌菌群多样性及共变性

高通量测序研究河南三个不同酒厂的浓香型酒醅的细菌微生物菌群,逐次在门、纲、目、科和属5个水平上分析入窖酒醅和出窖酒醅的菌群多样性,探究酒醅发酵后菌群的共性变化规律。结果表明:浓香型酒醅在门水平上的优势菌为厚壁菌门、变形菌门、放线菌门、拟杆菌门、异常球菌 栖热菌门。在属水平上的优势菌有乳杆菌属、肠杆菌属、短波单胞菌属、克罗彭施泰特氏菌属、节杆菌属、糖多孢菌属、葡萄球菌属。浓香型酒醅发酵后细菌菌群的物种多样性降低,厚壁菌门、杆菌纲、乳杆菌目、乳杆菌科、乳杆菌属的相对丰度增加,而变形菌门、γ 变形菌纲、肠杆菌目、肠杆菌科、肠杆菌属的相对丰度降低。高通量测序研究充分展示了浓香型酒醅的细菌菌群多样性,显示了浓香型酒醅发酵后细菌菌群的共性变化规律。     

伊犁河流域春季可培养细菌多样性及其胞外酶检测

利用可培养法对新疆伊犁河流域水体和沉积物中细菌多样性进行分析，以期初步阐明流域河流可培养细菌群落结构。采用5种琼脂培养基分离纯化可培养细菌，依据其16S rRNA基因序列进行系统发育分析，并运用平板法对纯化菌株的胞外酶产生情况进行检测。序列分析结果表明，225株细菌分别属于变形菌门γ亚群(Gamma-pseudomonadota, 56.44%)、放线菌门(Actinomycetota, 18.22%)、厚壁菌门(Firmicutes, 14.22%)、变形菌门α亚群(Alpha-pseudomonadota, 4.89%)、变形菌门β亚群(Beta-pseudomonadota, 4%)、拟杆菌门(Bacteroidota, 0.44%)和异常球菌-栖热菌门(Deinococcota, 0.44%)等7个大的系统发育类群，41个属84个种。其中假单胞菌属(Pseudomonas,42.22%)、不动杆菌属(Acinetobacter,9.33%)和芽胞杆菌属(Bacillus,9.33%)为优势菌属。菌种分布结果显示，伊犁河流域主要支流和干流中可培养细菌地域分布性强。分离菌株产胞外酶...     

橘小实蝇雌雄成虫生殖系统中可培养细菌的分离鉴定

本研究分离鉴定了来自赣南脐橙基地橘小实蝇Bactrocera dorsalis (Hendel)雌性和雄性成虫生殖系统中的可培养细菌.采用LB培养基分离纯化和菌株16S rRNA基因序列分析相结合的方法,从饲养10 d的橘小实蝇雌雄成虫生殖系统,获得15株具有不同表观特征的细菌,分属变形菌门Proteobacteria、拟杆菌门Bacteroidetes、放线菌门Actinobacteria和厚壁菌门Firmicutes.橘小实蝇雌雄成虫生殖系统共同拥有4个相同属,分别是不动杆菌属Acinetobacter、苍白杆菌属Ochrobactrum、金黄杆菌属Chryseobacterium和芽孢杆菌属Bacillus.雌性成虫特有无色杆菌属Achromobacter、剑菌属Ensifer、鞘脂杆菌属Sphingobacterium、微杆菌属Microbacterium和细球菌属Micrococcus;雄性成虫特有假单胞菌属Pseudomonas和拟杆菌属Bacteroides.其中,不动杆菌属菌株数量最多,分别占雌、雄成虫生殖系统菌株数量的35.00％和31.58％,为橘小实蝇生殖系统可培养的优势细菌属.橘小实蝇雌性和雄性成虫生殖系统的内生细菌存在差异,为研究橘小实蝇性别与内生细菌的协同进化提供信息,也为分析内生细菌在橘小实蝇生殖系统中的功能奠定基础.     

抑郁症患者肠道菌群研究

目的研究抑郁症患者肠道微生物群落分布情况。方法选择2017年1月-2018年1月在本院临床心理科就诊的确诊为抑郁症的患者79例,以及同时期在本院体检的健康者80例。收集患者新鲜粪便,利用16SrRNA基因测序技术分析患者肠道菌群。结果对159例粪便标本进行16SrRNA基因测序,共获得1 276 841条有效16SrRNA基因序列,抑郁组Shannon指数明显高于对照组。在门水平,共发现20个细菌门,抑郁患者肠道菌群丰度前3位的分别是厚壁菌门、拟杆菌门、梭杆菌门;在科水平,前3位主要为拟杆菌科、普雷沃氏菌科和瘤胃菌科;在属水平,前3位分别是多形杆菌属、普氏菌属、另枝菌属。对照组肠道菌群丰度前3位的分别是厚壁菌门、拟杆菌门、梭杆菌门;在科水平,前3位主要是拟杆菌科,普雷沃氏菌科和瘤胃菌科;在属水平,前3位分别是多形拟杆菌属、普氏菌属、另枝菌属。抑郁组多形杆菌属、普氏菌属、另枝菌属、栖粪杆菌属、考拉杆菌属丰度明显低于对照组,抑郁组毛螺菌属、副杆菌属、布劳特氏菌属、巨单胞菌属丰度明显高于对照组。抑郁组拟杆菌属和栖粪杆菌属丰度与SDS评分成负相关,毛螺菌属丰度与SDS评分成正相关。结论抑郁症患者病情严重程度与抗炎性细菌拟杆菌属和栖粪杆菌属丰度成反比,与毛螺菌属丰度成正比。     

塔克拉玛干沙尘暴源区空气细菌群落多样性

【目的】采集新疆塔克拉玛干沙漠腹地和周围沙尘暴源区空气样品,对不同样点沙尘暴发生前期、中期、后期空气细菌进行群落结构解析。阐明新疆沙尘暴源区空气细菌种属特征和群落多样性动态变化规律。【方法】基于Illumina HiSeq测序平台,利用双末端测序方法,构建16S rRNA小片段文库进行测序。【结果】塔克拉玛干沙尘暴源区空气细菌主要分为4门37个属,Proteobacteria占67.6%、Bacteroidetes占17.6%、Actinobacteria占11.7%、Firmicutes占2.9%;在属水平上,新疆沙尘暴源区有8个不同优势属,非度量多维尺度分析表明,不同样点在不同时期的细菌群落组成差异极显著;典范对应分析表明,环境因子对沙尘暴源区空气细菌多样性的影响大小为:海拔纬度经度湿度气压温度,且差异不显著。【结论】新疆沙尘暴源区空气细菌群落多样性和丰富度高;不同样点沙尘暴前期、中期、后期的空气细菌群落组成差异极显著;沙尘暴对5个源区固有细菌群落影响差异极显著。     

Differential abundance and core members of the bacterial community associated with wild male Zeugodacus cucurbitae fruit flies (Insecta: Tephritidae) from three geographical regions of Southeast Asia

Zeugodacus cucurbitae (Coquillet) is one of the most significant and widespread tephritid pest species of agricultural crops. This study reports the bacterial communities associated with Z. cucurbitae from three geographical regions in Southeast Asia (Thailand, Peninsular Malaysia, and Sarawak). The bacterial microbiota were investigated by targeted 16S rRNA gene (V3–V4 region) sequencing using the Illumina Mi-Seq platform. At 97% similarity and filtering at 0.001%, there were seven bacterial phyla and unassigned bacteria, comprising 11 classes, 23 orders, 39 families and 67 genera. The bacterial diversity and richness varied within and among the samples from the three geographical regions. Five phyla were detected for the Sarawak sample, and six each for the Thailand and Peninsular Malaysia samples. Four phyla—Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes, and Proteobacteria—were represented in all the fruit fly specimens, forming the core members of the bacterial community. Proteobacteria was the predominant phylum, followed by Bacteroidetes, Firmicutes, and Actinobacteria. Fifty-three genera were represented in the Thailand sample, 56 in the Peninsular Malaysia sample, and 55 in the Sarawak sample. Forty-two genera were present in all the three geographical regions. The predominant core members were order Enterobacteriales (Proeteobacteria), and family Enterobacteriaceae (Enterobacteriales). Klebsiella (Enterobacteriaceae) was the predominant genus and K. oxytoca the predominant species with all specimens having?>?10% relative abundance. The results indicate the presence of a great diversity as well as core members of the bacterial community associated with different populations of Z. cucurbitae.

     

耐铜植物茵陈蒿根际细菌群落结构及影响因素

采用Mi Seq高通量测序技术对耐铜植物茵陈蒿根际的细菌16S r DNA基因V3—V4区片段进行了测序,研究了细菌群落结构的变化,并分析了其与土壤环境因子的关系。研究表明,采样点Cu3中细菌群落的多样性、丰富度、均匀度、ACE指数、Chao1指数等均显著低于Cu1和Cu2,但Cu3的覆盖度高于Cu1。排名前10的优势细菌门总相对丰度均在95%以上,其中8个优势细菌门在3个采样点中是相同的,包括Proteobacteria(变形菌门)、Acidobacteria(酸杆菌门)、Bacteroidetes(拟杆菌门)、Gemmatimonadetes(芽单胞菌门)、Actinobacteria(放线菌门)、Verrucomicrobia(疣微菌门)、Planctomycetes(浮霉菌门)和Unclassified(未分类门)等。采样点Cu1中变形菌门、拟杆菌门和芽单胞菌门的相对丰度显著高于其他两个采样点,而酸杆菌门、放线菌门、疣微菌门、绿弯菌门(Chloroflexi)和未分类门则刚好相反,表明细菌对胁迫环境的适应能力有明显差异。主坐标和冗余分析表明,3个采样点的细菌群落结构发生了明显改变。土壤环境因子与细菌群落的变化关系密切,8个因子的特征值共解释了97.5%的总方差。其中,总铜、总磷、p H、有效磷和有机质为显著性因子,可以解释93.9%的群落变化,但影响不同采样点细菌群落的主导因子有所差异。     

维吾尔族与汉族儿童肠道细菌群落分析

【背景】肠道菌群是人体的重要组成部分,在人体的多种生命活动中发挥着重要作用。【目的】探究维吾尔族和汉族儿童肠道细菌群落特征,为儿童营养健康状况监测和营养改善工作提供更有效精准的营养干预策略。【方法】从新疆维吾尔自治区泽普县维吾尔族和河南省民权县汉族人群中分别随机选取10?12岁学龄期儿童各20名,同一时间段收集其新鲜粪便,提取细菌总DNA,通过高通量测序和生物信息学分析,研究两地区健康维吾尔族儿童与汉族儿童肠道细菌群落的差异。【结果】获得测序序列2 007 100条,归类于994个OTU;所有样本共含15个细菌门139属。α多样性和β多样性分析表明,调查地区的2个民族儿童肠道细菌的丰富度和多样性均有统计学意义上的差异,维吾尔族儿童肠道细菌群落丰富度高于汉族儿童,而物种多样性不如汉族儿童。其中,维吾尔族儿童肠道细菌丰度相对占优势的门和属及其丰度值为：拟杆菌门(Bacteroidetes,63%)、厚壁菌门(Firmicutes,22%)、普氏菌属(Prevotella,61%)、琥珀酸弧菌属(Succinivibrio,9%)和粪杆菌属(Faecalibacterium,5%);汉族儿童肠道细菌丰度占优势的门和属及其丰度值为：厚壁菌门(57%)、拟杆菌门(23%)、粪杆菌属(16%)、普氏菌属(11%)和拟杆菌属(Bacteroides,11%)。【结论】调查地区维吾尔族与汉族儿童肠道细菌群落差异较大,这为进一步研究肠道菌群与膳食因素及人体营养健康状况之间的关系提供了依据。     

中国南海沉积环境可培养细菌多样性研究

【目的】探索海洋沉积环境中可培养细菌的多样性。【方法】采用纯培养分离及16S rRNA基因序列鉴定的方法,对我国南海海域20个沉积物样品进行细菌多样性分析。【结果】共获得200株细菌,分属于47个属,99个种。经系统进化分析,可培养菌株主要分布于4个类群:厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes),优势类群为Firmicutes,其中芽孢杆菌属(Bacillus)所占比例为55.6%;而Actinobacteria和Bacteroidetes两个类群获得菌株较少;在Firmicutes和Actinobacteria两个类群中发现8个潜在新种和3个潜在新属级类群。【结论】初步研究结果表明,南海海洋沉积环境可培养微生物资源丰富,新物种资源多样;其中,芽孢杆菌为海洋沉积环境中的优势类群,随着样品深度的增加,细菌多样性呈现递减的趋势,深度可能是影响细菌多样性的一个重要因素;其次,分离培养基和分离方法直接关系到样品中可培养微生物多样性的发现,有待深入研究。     

载锌凹凸棒石黏土对瘤胃体外发酵细菌多样性的影响

【目的】研究载锌凹凸棒石黏土对瘤胃体外发酵细菌多样性的影响。【方法】本试验采用离子交换法制备载锌凹凸棒石黏土,利用16S rDNA测序技术分析了载锌凹凸棒石黏土对奶牛瘤胃体外发酵细菌菌群和多样性的影响。【结果】研究共获得1490959个有效序列和87662个OTUs。测序结果表明,与对照组相比,试验Ⅳ组中的细菌多样性在体外发酵24 h时提高,试验Ⅳ组中的细菌丰度在体外发酵48 h时提高。细菌菌群组成分析表明,60个样本中的优势菌门主要是厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门和黏胶球形菌门。与对照组相比,各试验组的厚壁菌门在体外发酵24 h和48 h时均显著增加(P0.05),试验Ⅳ组中拟杆菌门在发酵48 h时显著降低(P0.05);60个样本中共获得124个细菌菌属,其中对照组与试验组中普氏菌属含量均没有显著变化(P0.05)。在体外发酵48 h时,试验Ⅳ组中密螺旋体属含量与对照组相比显著增加(P0.05),而食物谷菌属和假丁酸弧菌属含量与对照组相比均显著降低(P0.05)。【结论】载锌凹凸棒石黏土对奶牛瘤胃体外发酵中细菌多样性产生一定影响,其影响随发酵时间和添加剂量而不同。     

两种盐生植物根际土壤细菌多样性和群落结构

应用高通量测序技术对西北干旱区两种盐生植物黑果枸杞和里海盐爪爪根际土壤细菌的多样性和群落结构进行研究,旨在揭示两种耐盐植物根际土壤细菌之间以及根际与非根际细菌群落结构间的差异,为深入研究盐生植物根际土壤微生物与耐盐性之间的关系提供理论基础。结果表明:黑果枸杞、里海盐爪爪根际细菌多样性丰度高于非根际土,黑果枸杞根际土壤细菌多样性丰度高于里海盐爪爪。根际和非根际土壤细菌群落的组成和丰度存在差异,从黑果枸杞和里海盐爪爪根际土壤中分别检测出细菌21门289属和22门304属,而从非根际土壤中分别检测出28门285属和24门336属;在两种盐生植物根际土壤中,变形菌门和厚壁菌门均为优势门;拟杆菌门、放线菌门、蓝细菌门及浮霉菌门在根际土壤中的丰度显著高于非根际土壤,而厚壁菌门在根际土壤中的丰度低于非根际土壤。两种植物根际土壤中的细菌优势门和优势属的数量均高于非根际土壤,在黑果枸杞和里海盐爪爪的根际土壤中的细菌优势属分别有10个和9个,而二者非根际土壤中的细菌优势属各有4个,其中假单胞菌属是根际和非根际土壤中的共有优势属。黑果枸杞和里海盐爪爪根系细菌群落组成和丰度存在差异,只有假单胞菌属和盐单胞菌属是两种植物根际土壤中的共有优势属。Unifrac分析和聚类分析表明,两种盐生植物根际土壤细菌之间的相似性大于根际和非根际细菌群落间的相似性。细菌多样性与土壤有机碳、有机质、总氮正相关,与pH、电导率负相关,电导率和pH,有机碳和总氮分别是非根际土,根际土壤细菌群落物种组成的主要影响因素。     

模拟氮沉降和降雨变化对贝加尔针茅草原土壤细菌群落结构的影响

研究氮沉降和降雨变化对土壤细菌群落结构的影响,对未来预测多个气候变化因子对草地生态系统影响的交互作用具有重要意义。以施氮和灌溉分别模拟氮沉降和降雨增加,采用高通量测序技术,研究8个氮添加水平(0、15、30、50、100、150、200、300kg N hm-2a-1)和2个水分添加水平(不灌溉、模拟夏季增雨100 mm灌溉)对土壤细菌群落结构的影响。结果表明,氮素和水分输入增加后,土壤细菌群落组成、丰度均显著变化(P0.05)。在群落中占主导的细菌门类有疣微菌门Verrucomicrobia(30.61%—48.51%)、变形菌门Proteobacteria(21.37%—29.97%)、酸杆菌门Acidobacteria(9.54%—20.67%)和拟杆菌门Bacteroidetes(4.96%—9.74%)。在常规降雨和水分添加两种条件下,随着氮添加水平的增加,占主导的细菌门类(相对丰度1%)表现出不同的变化趋势。疣微菌门相对丰度在常规降雨N100—N300条件下显著降低,但在氮素和水分同时添加条件下随氮添加水平升高而逐渐升高,在N200—N300时显著升高。变形菌门和拟杆菌门相对丰度在常规降雨高氮添加条件下呈升高趋势,但在水分添加时却无明显变化。酸杆菌门相对丰度在常规降雨高氮添加条件下升高,但在水分添加后呈明显下降趋势。放线菌门Actinobacteria相对丰度在常规降雨N100—N300条件下显著升高,但在水分添加后高氮添加时显著降低。厚壁菌门Firmicutes相对丰度在常规降雨条件下无显著变化,但在水分和高氮添加条件下降低。浮霉菌门Planctomycetes相对丰度在两种不同的水分添加条件下均呈先升高后降低的趋势。氮素和水分添加对土壤细菌群落结构的变化存在明显的互作效应(P0.0001)。在不同氮素和水分输入条件下共有19个土壤细菌门类相对丰度有显著差异。土壤细菌群落结构的变化主要来自于疣微菌门和酸杆菌门的相对丰度变化,两者可作为土壤细菌群落结构变化的指示种。综上,氮素和水分添加显著改变了土壤细菌群落结构,氮素和水分对土壤细菌不同门类相对丰度变化存在明显的互作效应。     

Characteristics and nutrient function of intestinal bacterial communities in black soldier fly (Hermetia illucens L.) larvae in livestock manure conversion

The potential utility of black soldier fly larvae (BSFL) to convert animal waste into harvested protein or lipid sources for feeding animal or producing biodiesel provides a new strategy for agricultural waste management. In this study, the taxonomic structure and potential metabolic and nutrient functions of the intestinal bacterial communities of BSFL were investigated in chicken and swine manure conversion systems. Proteobacteria, Firmicutes and Bacteroidetes were the dominant phyla in the BSFL gut in both the swine and chicken manure systems. After the larvae were fed manure, the proportion of Proteobacteria in their gut significantly decreased, while that of Bacteroidetes remarkably increased. Compared with the original intestinal bacterial community, approximately 90 and 109 new genera were observed in the BSFL gut during chicken and swine manure conversion, and at least half of the initial intestinal genera found remained in the gut during manure conversion. This result may be due to the presence of specialized crypts or paunches that promote microbial persistence and bacteria–host interactions. Ten core genera were found in all 21 samples, and the top three phyla among all of the communities in terms of relative abundance were Proteobacteria, Firmicutes and Bacteroidetes. The nutrient elements (OM, TN, TP, TK and CF) of manure may partly affect the succession of gut bacterial communities with one another, while TN and CF are strongly positively correlated with the relative abundance of Providencia. Some bacterial taxa with the reported ability to synthesize amino acids, Rhizobiales, Burkholderia, Bacteroidales, etc., were also observed in the BSFL gut. Functional analysis based on genes showed that intestinal microbes potentially contribute to the nutrition of BSFL and the high-level amino acid metabolism may partly explain the biological mechanisms of protein accumulation in the BSFL body. These results are helpful in understanding the biological mechanisms of high-efficiency nutrient conversion in BSFL associated with intestinal microbes.     

Bacterial diversity in surface sediments from the Pacific Arctic Ocean

In order to assess bacterial diversity within four surface sediment samples (0–5 cm) collected from the Pacific Arctic Ocean, 16S ribosomal DNA clone library analysis was performed. Near full length 16S rDNA sequences were obtained for 463 clones from four libraries and 13 distinct major lineages of Bacteria were identified (α, β, γ, δ and ε-Proteobacteria, Acidobacteria, Bacteroidetes, Chloroflexi, Actinobacteria, Firmicutes, Planctomycetes, Spirochetes, and Verrucomicrobia). α, γ, and δ-Proteobacteria, Acidobacteria, Bacteroidetes, Actinobacteria were common phylogenetic groups from all the sediments. The γ-Proteobacteria were the dominant bacterial lineage, representing near or over 50% of the clones. Over 35% of γ-Proteobacteria clones of four clone library were closely related to cultured bacterial isolates with similarity values ranging from 94 to 100%. The community composition was different among sampling sites, which potentially was related to geochemical differences.