恩诺沙星残留对土壤中固氮细菌固氮基因(nifH)多样性的影响

为了了解恩诺沙星在环境中残留对土壤微生物的影响,通过PCR扩增、基因克隆、RFLP分析法对恩诺沙星影响下的土壤微生物固氮酶nifH基因的分子多样性进行了分析。结果表明,恩诺沙星作用于土壤后第35天,Ⅰ-Ⅵ组的OTUs与克隆子的百分比分别为:34.31%、32.18%、26.04%、20.83%、19.09%、20.00%;第70天,Ⅰ-Ⅵ组的OTUs与克隆子的百分比分别为:23.85%、20.75%、18.26%、16.67%、14.58%、11.67%。对照组多样性指数均高于添加药物组,第35天,对照组的M argalef指数与添加药物各组差异均显著(P0.05),第70天,仅与10μg/g和50μg/g两组差异显著;第35天,除了0.01μg/g组,对照组的Shannon-Wiener指数与其他添加药物组差异均显著,第70天,仅与10μg/g和50μg/g两组差异显著。由此可见,随着药物作用的时间延长,药物含量0.01-1μg/g组土壤固氮微生物的多样性与对照组之间的差异变小。     

恩诺沙星残留对土壤细菌种群基因多样性的影响

为了解恩诺沙星在环境中残留对土壤微生物的影响,应用扩增核糖体DNA限制性分析(ARDRA)对土壤细菌16S rDNA基因多样性进行了研究,并结合肠杆菌基因间的重复共有序列(ERIC-PCR)指纹图谱分析了恩诺沙星对土壤细菌种群基因多样性的影响.结果表明: 恩诺沙星作用于土壤后第35天,添加药物组的细菌总数均低于对照,且药物浓度越高,细菌数量越少;ARDRA分析将分离的土壤细菌分成了不同的操作分类单元(OTU),各组的OTUs类型数分别为：Ⅰ组15个、Ⅱ组13个、Ⅲ组10个、Ⅳ组8个、Ⅴ组6个、Ⅵ组6个;对各组优势OTU进行了ERIC-PCR基因指纹图谱分析,Ⅰ～Ⅵ组的Shannon-Wiener指数分别为2.78、2.14、1.78、1.11、0.69和0.31,对照组的Margalef指数、Simpson指数和Pielou指数均明显高于添加药物组,且各多样性指数随药物浓度的增加而减少.     

恩诺沙星对土壤微生物群落功能多样性的影响

为了评价恩诺沙星(enrofloxacin)对土壤微生物群落的影响,借助BIOLOG检测法比较了不同浓度恩诺沙星影响下的土壤微生物的群落特征。结果表明,各添加药物组与空白对照组的土壤微生物群落代谢多样性差异显著(P<0.05),空白对照组土壤微生物在BIOLOG微平板上的平均每孔颜色变化率(AWCD)和微生物代谢多样性指数(丰富度和多样性)显著高于添加药物组;药物显著影响微生物群落对BIOLOG微平板中碳源的利用能力,较低浓度的恩诺沙星(0.01μg/g)就显著影响了土壤微生物群落对α-Ketobutyric Acid、L-Phenylalanine、1-Erythritol、D-Xylose等碳源的利用代谢能力(P<0.05),且土壤微生物群落利用各类碳源的能力随药物浓度加大而降低。由此可见,恩诺沙星在土壤中残留时对土壤微生物的影响不容忽视。     

恩诺沙星残留对土壤微生物功能的影响

研究了恩诺沙星残留对土壤呼吸作用、纤维分解作用、氨化作用、硝化作用的影响 ,结果表明 ,相对较低浓度恩诺沙星残留(0 .0 1μg/ g土 ,0 .1μg/ g土 )刺激土壤呼吸作用 ,相对较高浓度恩诺沙星残留 (1μg/ g土 )对土壤呼吸作用产生抑制 ,药物作用活性维持期为 6 d;恩诺沙星残留对土壤纤维分解作用影响较不明显 ;较低浓度恩诺沙星残留 (0 .0 1μg/ g土 ,0 .1μg/ g土 )对土壤氨化作用有刺激作用 ,而较高浓度恩诺沙星残留 (1μg/ g土 ,10μg/ g土 )则会对其起抑制作用 ,药物作用活性期为 9d;不同浓度恩诺沙星对土壤硝化作用影响极其显著 ,当恩诺沙星浓度达到 1μg/ ml时 ,在 3～ 9d内 ,对土壤硝化作用有一定抑制作用。当恩诺沙星浓度达到 10μg/ ml时 ,强烈抑制了土壤硝化作用 ,直到本试验结束时 ,其抑制作用未见减弱。结果表明恩诺沙星残留影响了土壤微生物这些功能 ,因而可能影响到土壤特性和土壤中一些生态过程     

氮肥对小麦田土壤nirS型反硝化细菌多样性的影响

摘要：【目的】研究施用无机氮肥对小麦田土壤nirS型反硝化细菌多样性的影响。【方法】通过构建反硝化细菌亚硝酸盐还原酶nirS基因克隆文库,采用限制性片段长度多态性（Restriction Fragment Length Polymorphism, RFLP）技术分析了施氮肥处理和不施氮肥处理土壤中nirS型反硝化细菌的多样性。【结果】两种处理各自分别得到了27个可操作分类单元（Operational Taxa Units, OTUs）,其中有9个OTUs在两个处理中相同。虽然两种处理中 nirS反硝化细菌的香农-威纳指数,Simpon指数,丰富度指数,均匀度指数相近,但是土壤的OTU类型发生了很大变化。通过对施氮肥处理nirS文库中11个代表性nirS克隆子的序列分析,有10个克隆子与数据库中的nirS序列的相似度在73％～95％之间,有1个序列在数据库中找不到相似序列。【结论】施氮肥在短期内显著改变了土壤中nirS型反硝化细菌群落结构的构成。     

不同地区青檀根际土壤肥力和真菌多样性及其相关性分析

为了探明不同地区青檀(Pteroceltis tatarinowii Maxim.)根际土壤真菌多样性及其与土壤肥力的关系,对国内7省(广西、安徽、河南、陕西、四川、山东和辽宁)1市(北京)8个样地野生青檀根际土壤的肥力指标(包括pH值、速效磷含量和速效钾含量)进行比较,并采用Illumina MiSeq高通量测序技术对其根际土壤的真菌多样性进行了分析;在此基础上,对土壤真菌多样性指数与土壤肥力指标的相关性以及土壤真菌科水平相对丰度前20位的操作分类单元(OTUs)与土壤肥力指标的相关性进行分析.结果表明:供试8个样地青檀根际土壤的pH值为pH 6.06~pH 7.61,速效磷含量为0.49~3.27μg·g-1,速效钾含量为150.24~636.89μg·g-1.基于土壤真菌DNA测序结果,以有效序列相似度97%为阈值获得7143个OTUs,鉴定出6门32纲106目254科,其中,包括子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和接合菌门(Zygomycota)3个优势门以及Incertae sedis(GenBank数据库中存在,但未准确分类的科)、被孢霉科(Mortierellaceae)、发菌科(Trichocomaceae)、丛赤壳科(Nectriaceae)和Archaeorhizomycetaceae 5个共有优势科;不同样地的土壤真菌多样性差异明显,Chao1指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数分别为1041.37~1793.19、5.39~6.14和0.007~0.020,盖度为98.90%~99.84%.相关性分析结果表明:土壤真菌Chao1指数与土壤速效钾含量呈显著(P<0.05)负相关,其余土壤真菌多样性指数与土壤肥力指标的相关性均不显著;在相对丰度前20位的OTUs中,55%OTUs与土壤pH值呈负相关,并且,多数OTUs与土壤的速效磷含量和速效钾含量呈正相关,其中,OTU0(被孢霉科)与土壤pH值呈显著负相关,OTU1(丛赤壳科)和OTU4(伞型束梗孔菌科)(Agaricostilbaceae)与土壤速效钾含量呈显著正相关.研究结果显示:野生青檀根际土壤呈弱酸性至弱碱性,并具有富钾少磷的特点;青檀根际土壤真菌多样性与土壤肥力有一定相关性,并且,被孢霉科、丛赤壳科和伞型束梗孔菌科与土壤肥力有显著相关性.     

杉木人工林土壤真菌遗传多样性

为探明杉木人工林土壤真菌遗传多样性及其与环境因子的关系,采用454测序技术对土壤真菌的遗传多样性进行了分析,测定了黄丰桥林场杉木人工林土壤真菌的遗传多样性与环境因子的相关性。试验结果表明:①不同代数、林龄的杉木人工林土壤理化性质及林下植被多样性均有显著差异。第1代杉木幼林林土壤肥力较高,有机质、全N、速效K的均值分别为88.02g/kg、2.56 g/kg、84.96 mg/kg均高于第2代和第3代杉木幼林林,速效N和含水量的均值分别为22.86 mg/kg和26.28%低于其他样地。杉木幼林林下植被多样性最为丰富。②通过454测序技术分析发现第1代杉木幼林真菌Ace丰富度指数、Chao丰富度指数及群落遗传多样性指数均大于第2代杉木幼林和第3代杉木幼林。杉木人工林土壤中粪壳菌纲(Sordariomycetes)真菌为优势种群。不同栽培代数杉木人工林的真菌群落存在差异,其中块菌科(Tuberaceae)为第2代和第3代杉木林特有真菌,而不同发育阶段的杉木人工林的真菌群落差异不明显。③经RDA分析,杉木人工林土壤主要真菌群落受含水量、有机质、速效P、速效K影响较大。土壤真菌群落遗传多样性Shannon-Wiener多样性指数与林下植被多样性、土壤全N显著正相关,土壤真菌Chao指数与土壤真菌Shannon-Wiener多样性指数、土壤全N含量显著正相关。本研究表明不同栽培代数杉木人工林的真菌群落存在差异,土壤真菌群落与环境因子之间具有相关性。     

甲基睾丸酮对大瓶螺雄性化的影响

本文报道了用含甲基睾丸酮（MT）30和60μg/g剂量的载药饵粒饲喂6日龄大瓶螺（Ampu.llaria gigas Spix）6天,雄螺百分比分别为46.2%和56.3%。统计学检验显示对照组与30μg/g剂量组间无显著性差异,与60μg/g剂量组间有显著性差异。说明MT对6日龄大瓶螺有一定的雄性化作用。因为,用性激素使性别功能改变的条件是处理期必须开始于性别分化完成以前,故推断大瓶螺性别分化完成可能不会早于孵化出的第6天。     

内蒙古大青山灌木铁线莲根围丛枝菌根真菌群落季节动态研究

采用Illumina MiSeq测序技术研究了内蒙古大青山干旱阳坡灌木铁线莲(Clematis fruticosa)根围丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)群落的季节动态,并利用冗余分析(redundancy analysis,RDA)和Mantel test分析了土壤和植被因子与AMF之间的关系,为进一步探索灌木铁线莲-AMF共生体对不同季节环境变化的响应提供理论依据。结果表明:(1)灌木铁线莲根围AMF孢子密度不存在显著的季节性差异,根系侵染率和丛枝丰度从春季至秋季呈下降趋势。(2)3个季节共检测出163个AMF OTUs(operational taxonomic units),春季、夏季、秋季分别为116OTUs、76OTUs和70OTUs。(3)夏季和秋季的AMF丰富度(实测OTUs数和Chao1指数)以及多样性(Shannon-Wiener指数和Invsimpson指数)显著低于春季,但夏、秋季间无显著异。(4)主成分分析和PERMANOVA分析表明,夏季和秋季的AMF群落组成与春季存在显著差异,而AMF群落组成在夏季与秋季间差异不显著。(5)RDA分析表明,采样季节、植被盖度、植物多样性、土壤含水量和土壤有机质对AMF ShannonWiener指数、Invsimpson指数、Chao1指数和实测OTUs数均产生显著影响;Mantel test分析发现,采样季节是影响AMF群落组成和菌根侵染率的主导因子,但对孢子密度无显著影响,而土壤有机质是影响孢子密度的主导因子。     

白花蛇舌草提取物对乳腺癌MCF-7细胞增殖和凋亡影响的实验研究

目的:探索不同浓度的白花蛇舌草提取物对人乳腺癌MCF-7细胞的增殖和凋亡的影响。方法:选择体外培养的人乳腺癌MCF-7细胞,将其分为5组,分别给予不同浓度使用乙醇提取法提取的白花蛇舌草有效成分(0、75、150、300和600μg/mL)。分别在药物孵育的第1、2、3、4天提取细胞样本,采用MTT法检测细胞的增殖情况,流式细胞技术检测细胞周期和细胞凋亡情况。结果:在第1、2、3和4天,不同浓度的白花蛇舌草均能够显著抑制乳腺癌细胞的增殖,且细胞的增殖抑制率随着药物浓度的升高而升高,以300μg/mL和600μg/mL两个浓度的作用效果最为显著,但300μg/mL和600μg/mL两个浓度间无统计学差异(P0.05)。不同浓度的白花蛇舌草干预后处于G0~G1期的细胞百分比显著低于对照组(P0.05),处于S期和G2~M期的细胞百分比高于对照组(P0.05),且细胞凋亡率显著高于对照组(P0.05),对细胞周期的调控和凋亡的抑制效果以300μg/mL和600μg/mL两个浓度最为显著,但两个浓度间无统计学差异(P0.05)。结论:白花蛇舌草能够显著抑制乳腺癌MCF-7细胞的增殖并促进细胞凋亡,且这一作用存在显著的"量-效"关系。     

水稻分蘖期和孕穗期根际反硝化菌群落结构及功能变化

通过水稻盆栽试验,分别于水稻分蘖期和孕穗期采集根际与非根际土壤,利用末端限制性片段长度多态技术(T-RFLP)和实时荧光定量PCR(qPCR)技术探究水稻生长对根际反硝化作用和反硝化微生物的影响.结果表明: 分蘖期根际土壤的反硝化势显著低于非根际土壤,而孕穗期根际与非根际土壤的反硝化势没有显著性差异.但分蘖期和孕穗期根际土壤中含narG和nosZ基因的微生物数量均显著高于非根际土壤,其中含nosZ基因的反硝化微生物的群落组成结构和多样性对根际环境响应更敏感.说明虽然水稻根系生长会刺激反硝化微生物的生长繁殖,但抑制了根际土壤中一些反硝化微生物的活性,从而降低了根际土壤的反硝化潜势.     

象山港典型生境沉积物反硝化细菌群落丰度与结构多样性

通过高通量测序和qPCR技术对象山港4种典型生境(牡蛎养殖区OA、海带养殖区SA、自然岛礁区NR、人工鱼礁区AR)和对照区CK的沉积物反硝化细菌丰度和群落结构进行了测定分析,并探讨了反硝化细菌群落与环境因子之间的相关关系。结果表明:沉积物nirK型反硝化细菌丰度在5种生境间没有显著性差异,而沉积物nirS型反硝化细菌丰度排序为AR相似文献   

Diversity of nitrite reductase (nirK and nirS) gene fragments in forested upland and wetland soils

The genetic heterogeneity of nitrite reductase gene (nirK and nirS) fragments from denitrifying prokaryotes in forested upland and marsh soil was investigated using molecular methods. nirK gene fragments could be amplified from both soils, whereas nirS gene fragments could be amplified only from the marsh soil. PCR products were cloned and screened by restriction fragment length polymorphism (RFLP), and representative fragments were sequenced. The diversity of nirK clones was lower than the diversity of nirS clones. Among the 54 distinct nirK RFLP patterns identified in the two soils, only one pattern was found in both soils and in each soil two dominant groups comprised >35% of all clones. No dominance and few redundant patterns were seen among the nirS clones. Phylogenetic analysis of deduced amino acids grouped the nirK sequences into five major clusters, with one cluster encompassing most marsh clones and all upland clones. Only a few of the nirK clone sequences branched with those of known denitrifying bacteria. The nirS clones formed two major clusters with several subclusters, but all nirS clones showed less than 80% identity to nirS sequences from known denitrifying bacteria. Overall, the data indicated that the denitrifying communities in the two soils have many members and that the soils have a high richness of different nir genes, especially of the nirS gene, most of which have not yet been found in cultivated denitrifiers.     

戴云山物种多样性与系统发育多样性海拔梯度分布格局及驱动因子

生物多样性的海拔分布格局是生态学研究的热点。海拔作为综合性因子驱动着植物群落的物种、系统发育与功能多样性的空间分布。以戴云山南坡900-1600 m森林植物群落为研究对象,探讨物种多样性、系统发育指数与环境驱动因子的相互关系以及环境因子在群落构建与多样性维持中的重要意义。结果表明：（1）森林植物群落的系统发育多样性与物种多样性沿海拔均呈现中间高度膨胀格局。（2）物种多样性Margalef指数、Shannon-Wiener指数与系统发育多样性指数呈显著正相关,表明物种多样性越高,系统发育多样性也越高。Shannon-Wiener指数与物种多样性指数（Margalef、Pielou、Simpson指数）、系统发育多样性及系统发育结构都存在显著相关性,一定程度上Shannon-Wiener指数可以代替其他指数。Pielou指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数与系统发育结构NRI （Net relatedness index）指数、NTI （Net nearest taxa index）指数存在显著正相关,表明群落优势度、均匀度与系统发育结构相关性较强。（3）土壤全磷含量是影响系统发育多样性和物种多样性的主要驱动因子,土壤含水量是影响Shannon-Wiener、Pielou、Simpson指数的最显著因子,海拔是影响群落系统发育结构的主要因素。海拔是影响系统发育结构变化的主要环境因子,而土壤因子是影响物种多样性与系统发育多样性的主要因素,进一步验证了物种多样性与系统发育多样性的高度相关,结果旨在揭示物种群落空间分布规律。     

Mathematical estimations of hyper-ammonia producing ruminal bacteria and evidence for bacterial antagonism that decreases ruminal ammonia production(1)

Bacteria capable of denitrification are spread among phylogenetically diverse groups. In the present investigation, molecular methods (amplified ribosomal DNA restriction analysis (ARDRA) and partial 16S rDNA gene sequencing) were used to determine the genetic diversity of culturable denitrifying soil bacteria. The purpose of this work was to study the microbial density and diversity of denitrifying communities isolated from two luvisols and a rendosol. The denitrifying bacterial density was significantly higher in the two luvisols (3x10(6) and 4x10(6) bacteria g(-1) dry soil) than in the rendosol (4x10(5) bacteria g(-1) dry soil). Denitrifying isolates from soils were grouped according to the similarity of their restriction patterns into 26 ARDRA types. Interestingly ARDRA analysis suggests that some denitrifying isolates are specific to a soil type while others seem to be geographically widespread. The number of individual isolates found in each ARDRA type appeared to be highly variable between the two sampling dates but some denitrifying types were capable of persisting in soil. The tree obtained from the partial sequences revealed five major branches exhibiting highest identity to the following genera: (i) Burkholderia-Ralstonia, (ii) Pseudomonas, (iii) Xanthomonas-Frateuria, (iv) Bacillus and (v) Streptomyces. Our 16S rDNA-based analysis clearly reveals broad diversity exceeding that previously described in the literature.     

闽江河口互花米草不同入侵阶段湿地土壤nirK型反硝化微生物群落结构及多样性

为了明确闽江河口互花米草海向不同入侵阶段湿地土壤nirK型反硝化微生物的群落结构及多样性,在鳝鱼滩东部的互花米草分布区,由陆向海方向选择互花米草海向入侵前的光滩(MF)、入侵1～2年(SAN)和入侵6～7年的互花米草(SA)湿地为研究对象,基于高通量测序技术,测定并分析了不同互花米草入侵阶段湿地土壤nirK型反硝化微生物群落结构及多样性的差异。结果表明:互花米草海向入侵降低了土壤中nirK型反硝化微生物群落的多样性及丰富度。不同入侵阶段湿地土壤的nirK型反硝化微生物主要包括变形菌门和放线菌门,其中变形菌门占绝对优势地位。互花米草海向入侵整体改变了湿地土壤中nirK型反硝化菌属的组成特征,MF、SAN、SA湿地土壤中相对丰度最高的nirK基因菌属分别为慢生根瘤菌属、中慢生根瘤菌属和产碱杆菌属。互花米草海向入侵增加了土壤中nirK型反硝化微生物群落组成的空间异质性,尤其是在SAN样地,这主要与样地本身的环境扰动性较大及互花米草海向入侵加大了样地环境因子的空间异质性有关。互花米草海向入侵主要是通过显著改变土壤理化因子(粒度组成、pH值和含水量)和氮养分条件(全氮、NH₄⁺-N、NO₃^--N)来影响nirK型反硝化微生物的群落结构及多样性。本研究结果有助于揭示互花米草海向入侵对湿地土壤反硝化过程影响的微生物机制。     

化肥对稻田土壤细菌多样性及硝化、反硝化功能菌组成的影响

以中国科学院桃源农业生态试验站长期定位施肥试验为平台,采用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)和DNA序列测定技术分析研究了3种长期施肥制度(对照不施肥-CK,单施氮肥-N,氮磷钾肥-NPK)对土壤细菌群落以及硝化、反硝化微生物种群的影响.通过系统分析细菌16S rDNA、细菌的硝化基因氨单加氧酶(ammonia monooxygenase,amoA)和反硝化基因氧化亚氮还原酶(nitrous oxide reductase,nosZ)等基因文库发现,长期单施氮肥导致细菌16S rDNA和amoA的多样性明显低于CK和NPK处理,而nosZ的多样性与之相反,即单施氮肥处理明显高于CK和NPK处理.LUBSHUFF软件统计分析显示:16S rDNA和amoA基因文库在CK与N,CK与NPK,NPK与N处理间均存在显著性差异.而对于nosZ基因文库,N和NPK与CK处理相比呈现出了显著性差异,N与NPK之间的差异没有达到显著水平.上述结果表明长期施用化肥对水稻土细菌的群落结构及硝化和反硝化细菌组成产生了明显的影响,但这种影响因基因类型而异.     

Diversity of Nitrite Reductase (nirK and nirS) Gene Fragments in Forested Upland and Wetland Soils

The genetic heterogeneity of nitrite reductase gene (nirK and nirS) fragments from denitrifying prokaryotes in forested upland and marsh soil was investigated using molecular methods. nirK gene fragments could be amplified from both soils, whereas nirS gene fragments could be amplified only from the marsh soil. PCR products were cloned and screened by restriction fragment length polymorphism (RFLP), and representative fragments were sequenced. The diversity of nirK clones was lower than the diversity of nirS clones. Among the 54 distinct nirK RFLP patterns identified in the two soils, only one pattern was found in both soils and in each soil two dominant groups comprised >35% of all clones. No dominance and few redundant patterns were seen among the nirS clones. Phylogenetic analysis of deduced amino acids grouped the nirK sequences into five major clusters, with one cluster encompassing most marsh clones and all upland clones. Only a few of the nirK clone sequences branched with those of known denitrifying bacteria. The nirS clones formed two major clusters with several subclusters, but all nirS clones showed less than 80% identity to nirS sequences from known denitrifying bacteria. Overall, the data indicated that the denitrifying communities in the two soils have many members and that the soils have a high richness of different nir genes, especially of the nirS gene, most of which have not yet been found in cultivated denitrifiers.