江苏无锡健康与肠病人群肠道脱硫弧菌数量及肠道菌群多样性

[目的]研究息肉、溃疡性结肠炎、直肠结肠癌和健康人群肠道中脱硫弧菌数量的差异,及不同人群肠道菌群的多样性,分析脱硫弧菌数量及肠道菌群多样性与肠道疾病之间的潜在关系.[方法]采用实时荧光定量PCR(RT-PCR)的方法,对58名受试者肠道脱硫弧菌的数量进行定量分析.采用PCR-DGGE技术,对不同人群的肠道脱硫弧菌和肠道菌群结构进行分析,结合16S rRNA V3区测序分析不同人群肠道菌群多样性的差异.[结果]RT-PCR分析显示,所有受试者均为脱硫弧菌阳性,其中息肉(2.9×106cfu/mL)和溃疡性结肠炎人群(1.2×106 cfu/mL)肠道中脱硫弧菌的数量明显高于健康人群(7.0×105 cfu/mL),直肠结肠癌人群(6.8×105 cfu/mL)肠道中脱硫弧菌的数量与健康人群无明显差异.DGGE图谱聚类分析结果表明,肠道疾病人群肠道中脱硫弧菌的菌群相似度较高,而与健康人群之间的差异较大.16S rRNA V3区基因测序显示肠道疾病人群与健康人群在肠道菌群多样性和优势菌群方面均有明显差异.[结论]通过RT-PCR与DGGE相结合的方法,说明肠道脱硫弧菌数量的增多是息肉和溃疡性结肠炎疾病的一个重要特征,且其菌群组成在肠道疾病人群与健康人群之间存在明显差异.与健康人群相比,肠道疾病人群的肠道微生物多样性升高,优势菌群发生偏移,菌群失衡.     

脱氮硫杆菌生长特性及其对SRB生长的影响*

由土壤中分离得到一株自养型的脱氮硫杆菌 (Thiobacillusdenitrificans,硫杆菌属 ,硫杆菌科 ,革兰氏阴性化能自养细菌 ) ,该菌株的最佳生长 pH为 7 0。将此菌株与硫酸盐还原菌 (SulfateReducingBacteria ,SRB ,脱硫弧菌属 ,革兰氏阴性厌氧细菌 )混合培养 ,测定SRB的菌量变化 ,结果表明 ,脱氮硫杆菌的生长抑制了硫酸盐还原菌的生长 ,降低了SRB的腐蚀性的代谢产物硫化物的浓度 ,腐蚀速率降低 ,有利于防治SRB引起的微生物腐蚀。     

脱氮硫杆菌生长特性及其对SRB生长的影响

由土壤中分离得到一株自养型的脱氮硫杆菌(Thiobacillus denitrigioans,硫杆菌属,硫杆菌科,革兰氏阴性化能自养细菌),该菌株的最佳生长pH为7．0。将此菌株与硫酸盐还原菌(Sulfate Reducing Bacteria,SRB,脱硫弧菌属,革兰氏阴性厌氧细菌)混合培养,测定SRB的菌量变化,结果表明,脱氮硫杆菌的生长抑制了硫酸盐还原菌的生长,降低了SRB的腐蚀性的代谢产物硫化物的浓度,腐蚀速率降低,有利于防治SRB引起的微生物腐蚀。     

艾比湖湿地盐节木土壤固氮微生物群落结构和丰度的环境异质性特点

【背景】新疆艾比湖湿地国家自然保护区作为国内最典型的温带干旱区湿地荒漠生态系统,对于富集生物多样性、平衡生态环境等方面存在着非凡的意义。目前关于艾比湖湿地根际与非根际土壤固氮微生物群落结构和丰度的相关研究还未见报道。【目的】通过分析新疆艾比湖湿地盐节木根际和非根际土壤固氮菌nifH基因的群落结构和丰度的环境异质性特点,及探讨微生物群落对国内极端干旱区脆弱敏感的艾比湖湿地生态系统循环过程中的作用,为改善荒漠化的艾比湖湿地环境提供理论依据。【方法】采用构建克隆文库和q-PCR的方法,并利用冗余分析法(Redundant analysis,RDA)探究土壤理化性质与固氮微生物群落结构及丰度的相关性。【结果】艾比湖湿地盐节木非根际土壤中nifH的多样性高于根际土壤,盐节木根际土壤的nifH序列优势种属主要为固氮根瘤菌属(Azorhizobium)和脱硫弧菌属(Desulfovibrio);非根际土壤的nifH序列优势种属主要是固氮弧菌属(Azoarcus)、太阳杆菌属(Heliobacteriummodesticaldum)和脱硫弧菌属(Desulfovibrio)。盐节木根际土壤nifH数量为4.08×104copies/g,盐节木非根际土壤中nifH的数量为5.52×103copies/g,根际土壤nifH的丰度高于非根际土壤。相关性分析显示,根际土壤的优势类群和丰度与硝态氮(NO3--N)、速效氮、总钾、含水量等因子显著相关,非根际土壤的优势类群和丰度与硝态氮(NO3--N)、速效氮、总磷、总钾、总氮呈显著相关。【结论】在盐节木根际土壤中nifH的丰度高于非根际土壤,而多样性则低于非根际土壤,而且硝态氮(NO3--N)、速效氮、总磷可能会影响固氮微生物的群落结构和丰度,这些特点为湖泊湿地的退化恢复提供理论和数据基础。     

一株高耐镉硫酸盐还原菌的分离及脱硫性能研究

本研究从镉污染稻田水稻根际土壤中分离、纯化出一株硫酸盐还原菌SRB1-1,并对该菌株的生理生态特征、镉和盐耐受性、16S rDNA、脱硫性能及影响因子进行了系列分析。结果表明,该菌为革兰氏阴性菌,菌体弧状,对镉离子的耐受浓度可达200 mg/L,在2%的氯化钠浓度下仍可生长。对其16S rDNA的序列分析表明该菌株属于脱硫弧菌属(Desulfovibrio)。单因子实验考察温度、pH及SO_4~(2-)浓度对该菌脱硫效率的影响,正交实验确定了该菌最佳脱硫工艺条件及影响因子顺序。结果表明最佳脱硫工艺条件为pH 7.5、温度40℃、SO_4~(2-)浓度为1 000 mg/L、培养时间56 h。     

喀斯特小流域黄壤硫形态和硫酸盐还原菌分布特征

本文分析了黄壤中总硫、SO_4~(2-)、总还原态无机硫(TRIS)和有机硫的含量,以及硫酸盐还原菌(SRB)类群和数量,目的是阐明西南酸沉降地区土壤中硫形态和SRB的分布特征。结果表明:有机硫是主要的硫形态,SO_4~(2-)是主要的无机硫形态;黄壤剖面不同深度均检出脱硫弧菌属-脱硫微菌属,指示脱硫弧菌属-脱硫微菌属是黄壤中SRB的优势类群;黄壤剖面中SRB数量与TRIS含量增加的深度与SO_4~(2-)-S含量降低的深度基本一致,指示黄壤中存在SO_4~(2-)异化还原反应,并且TRIS是主要产物;生物滞留后剩余SO_4~(2-)的吸附、解吸、淋溶迁移及深层吸附与累积导致剖面底层SO_4~(2-)-S含量增加;酸沉降输入的SO_4~(2-)主要以有机硫和吸附态SO_4~(2-)滞留在黄壤中,在硫的年沉降速率大幅降低后,在较长时期内,黄壤中有机硫矿化和吸附态SO_4~(2-)解吸可能释放大量SO_4~(2-)进入地表和地下水体,与之相关的土壤理化性质变化和水体化学组成改变等方面的环境效应值得关注。     

长白山苔原带植被变化与土壤微生物、酶活性及土壤肥力的相关性

全球变暖背景下长白山苔原带多种草本植物入侵,植被显著发生变化。本研究通过测试苔原植被不同变化阶段的土壤微生物、土壤酶活性和土壤肥力,分析苔原带植被变化带来的土壤中微生物群落结构、酶活性的变化,研究土壤中微生物群落结构、酶活性对土壤肥力的影响,以及土壤肥力的变化对苔原带植被变化的可能作用。研究表明:(1)苔原带植被从类型Ⅰ(稳定型,草本植物相对盖度5%)到类型Ⅴ(强烈变化型,草本植物相对盖度70%)的植被变化过程中,土壤微生物、土壤酶活性随之相应变化。其中,从类型I到类型Ⅳ(变化型,草本植物相对盖度为30%~70%)的植被变化过程中,土壤微生物PLFAs及酶活性持续增加;但从类型Ⅳ到类型V的植被变化过程中,土壤微生物PLFAs减少,酶活性降低;(2)苔原土微生物PLFAs(及酶活性)变化引起土壤肥力明显变化,土壤微生物PLFAs(及酶活性)增加,土壤有机质分解加快,速效养分增加;(3)鉴于土壤肥力提高有利于草本植被入侵,推断土壤微生物及酶活性和植被变化之间存在一个由正反馈向负反馈的转化过程,土壤微生物和土壤酶活性变化是长白山苔原植被变化的重要影响因子。     

水淹生境下秋华柳对Cd污染土壤微生物数量及酶活性的影响

三峡库区消落带面临水淹及Cd污染双重胁迫,为探究秋华柳(Salix variegata Franch.)在水淹条件下对Cd污染土壤的修复能力,以秋华柳扦插苗为试验材料,设置正常供水(CK)和水淹组(FL)两个水分处理方式,4个Cd浓度梯度:对照组(0mg/kg)、低浓度(0.5mg/kg)、中浓度(2mg/kg)及高浓度(10mg/kg),分别对处理60 d和120 d的土壤微生物数量及酶活性变化特征进行研究。试验结果表明:(1)Cd浓度处理均未显著影响土壤微生物数量(P0.05),水淹显著降低处理60 d土壤细菌数、真菌数及处理120 d的土壤放线菌数及真菌数(P0.05)。(2)种植秋华柳显著提高处理60 d土壤细菌数量(P0.05),对土壤放线菌、真菌数量也有一定提升。(3)Cd浓度处理显著影响处理60 d土壤磷酸酶活性及处理120 d脲酶活性(P0.05),水淹显著降低处理60 d土壤磷酸酶活性及处理120 d脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性(P0.05)。(4)正常供水及水淹条件下,种植秋华柳对土壤酶活均有一定改善作用。种植秋华柳显著提高了处理60 d土壤磷酸酶活性以及处理120 d脲酶和蔗糖酶活性(P0.05)。研究结果表明:水淹生境中,秋华柳对Cd污染土壤微生物数量及酶活性具有改善作用,在Cd污染土壤修复方面有一定应用前景。     

沙化对玛曲高寒草甸土壤微生物数量及土壤酶活性的影响

对不同沙化程度高寒草甸土壤物理性质和土壤酶活性及微生物结构进行调查分析,结果表明:(1)随沙化程度的加剧,玛曲高寒草甸土壤粘粒成分、含水量、蔗糖酶活性、脲酶活性、中性磷酸酶活性以及过氧化氢酶活性均呈现出下降趋势,而土壤细砂粒成分和pH值逐渐增大,土壤粗砂粒、细菌数量、真菌数量、放线菌数量以及微生物总数量均出现了先增大后减小的趋势。(2)在发生沙化的高寒草甸土壤中,细菌占土壤微生物的主要组分,然后依次是放线菌和真菌;细菌百分比在中度沙化的样地土壤中达到最大值,放线菌和真菌百分比在轻度沙化的样地土壤中达到最大值。(3)在玛曲高寒草甸沙化过程中,驱使土壤微生物数量变化的主导因子是土壤孔隙度和含水量;驱使土壤酶活性变化的主导因子,在沙化初期是土壤含水量、颗粒组成、动植物和pH,在沙化发生后是土壤微生物、颗粒组成、含水量及动植物。     

青藏高原东缘不同树种人工林对土壤酶活性及养分的影响

为评价不同树种人工林对土壤酶及养分的影响,选择立地条件和营林方式相同的4种人工林(连香树[CJ]、油松[PT]、落叶松[LK]和华山松[PA])为研究对象,以落叶灌丛(QC)为对照,比较不同树种人工林地土壤酶活性和土壤养分的变化。结果显示:(1)造林降低了土壤酸性磷酸酶、脱氢酶、β-葡萄糖苷酶和过氧化氢酶活性,但人工造林后土壤脲酶活性增加;(2)造林也明显影响了土壤养分,与对照林地相比,除CJ人工林土壤中磷(P)略高外,造林地土壤有机碳(TOC)、氮(N)、水可提取有机碳(WEOC)和氮(WEON)、铵态氮(NH+4-N)和硝态氮(NO-3-N)均降低;(3)不同的人工林树种之间土壤养分及酶活性也存在一定的差异性,CJ和LK人工林土壤C、N、P及相关酶活性明显不同于PT和PA人工林;(4)土壤酶与养分变化有一定的相关性,除转化酶和多酚氧化酶反应较迟钝外,其它酶对环境反应较敏感。综合分析表明,在川西地区选择高密度单一树种造林并没有改善土壤养分和酶活性,在该地区选择落叶或阔叶树种造林可使土壤肥力恢复。