青海湖河源湿地甲烷氧化菌群落对温度升高的响应

甲烷氧化菌对甲烷的氧化能力显著影响全球甲烷排放总量。研究河源湿地甲烷氧化菌群落对温度升高的响应有助于深入探究河源湿地生态系统的甲烷循环机制。采用高通量测序方法研究了温度升高后青海湖河源湿地甲烷氧化菌群落特征的变化。青海湖河源湿地甲烷氧化菌的优势菌门为变形菌门, 增温处理没有显著影响河源湿地甲烷氧化菌的群落多样性。河源湿地甲烷氧化菌的群落结构对温度升高响应明显, 增温显著增加了属水平优势菌群(相对丰度 > 0.1%)的相对丰度。LEfSe分析表明, 增温处理组与自然对照组共存在23个差异菌群, 增温显著增加了甲基球菌属的相对丰度, 显著降低了甲基杆菌属的相对丰度。河源湿地甲烷氧化菌群落功能与碳、氮代谢过程密切相关。整体而言, 河源湿地甲烷氧化菌的群落结构对温度升高较为敏感, 部分菌群的相对丰度变化显著。     

青海湖3种类型高寒湿地甲烷氧化菌群落特征

【背景】甲烷氧化菌在维持湿地生态系统碳平衡方面发挥着重要作用,青海湖高寒湿地具有十分重要的生态地位,但目前有关该地区甲烷氧化菌的研究相对较少。【目的】探究不同类型高寒湿地土壤甲烷氧化菌的群落特征与驱动因素。【方法】以青海湖流域内的小泊湖沼泽湿地、鸟岛湖滨湿地、瓦颜山河源湿地为研究对象,通过高通量测序技术对土壤甲烷氧化菌进行检测。【结果】3种不同类型高寒湿地土壤甲烷氧化菌的优势菌门均为变形菌门(Proteobacteria)。鸟岛湖滨湿地与瓦颜山河源湿地的甲烷氧化菌α多样性存在显著差异(P<0.05),而小泊湖沼泽湿地与二者的甲烷氧化菌α多样性的差异不显著(P>0.05)。LEfSe分析表明,不同类型高寒湿地共存在40个差异菌群,尤以瓦颜山河源湿地差异菌群数量最多,从门到属水平均存在显著差异。冗余分析(redundancy analysis,RDA)表明,甲烷氧化菌菌群变化的主要驱动因子为土壤温度、土壤水分、电导率。【结论】整体而言,青海湖3种类型高寒湿地土壤理化性质及甲烷氧化菌群落多样性均存在差异,且部分菌群的相对丰度具有显著性差异(P<0.05)。     

毛竹APX基因系统进化与表达分析

抗坏血酸过氧化物酶(aseorbate peroxidase, APX)是植物活性氧代谢中重要的抗氧化酶之一,尤其是叶绿体中清除H₂O₂的关键酶,也是维生素C代谢的主要酶类。该文基于生物信息学方法,利用毛竹的基因组及转录组数据鉴定毛竹中的APX基因家族成员,并对其编码的蛋白基本理化性质、基因结构、启动子元件、系统进化及共线性关系、重复串联基因、GO注释及表达模式进行综合分析,共鉴定出21种编码APX的基因。结果表明:(1)PeAPX基因家族成员多为不稳定疏水蛋白,基因结构、基序及结构域相对较为保守,大多数APX基因具有高度保守的内含子模式。(2)系统进化关系显示毛竹APX基因与水稻APX基因有着较高的同源性关系,PeAPX具有较高的进化保守性。(3)Ka/Ks分析表明PeAPX基因都经历了纯化选择压力,此外在每个APX基因的启动子序列中发现有许多与应激反应和植物激素相关的顺式作用元件,结合表达量分析,表明毛竹APX基因在毛竹生长发育中起着正向促进作用。该研究为进一步了解毛竹APX基因家族基本功能及其抗氧化机制提供了一定的参考,为毛竹APX基因功能的深层次鉴定提供了重要依据。     

模拟增温对青海湖鸟岛土壤微生物的影响

【背景】土壤微生物对其生存的微环境变化极为敏感,鸟岛作为湖滨湿地,对气候变化具有敏感性,但目前关于青海湖鸟岛的土壤微生物鲜有研究。【目的】探究气候变暖后青海湖鸟岛土壤微生物群落特征的变化。【方法】利用开顶箱模拟增温,通过高通量测序方法了解温度升高后土壤细菌及真菌的群落结构以及多样性的变化情况。【结果】温度的升高并未改变青海湖鸟岛土壤微生物的优势菌群,细菌优势菌群为变形菌门和酸杆菌门;真菌优势菌门为子囊菌门,优势菌纲为座囊菌纲。但增温改变了土壤微生物的群落结构,显著升高了拟杆菌门、蓝细菌门、Patescibacteria及球囊菌纲的相对丰度,显著降低了锤舌菌纲的相对丰度。土壤微生物群落的多样性指数也发生了变化,温度上升后微生物的ACE指数及Chao1指数均降低,细菌的Simpson指数及真菌的Shannon指数降低。【结论】青海湖鸟岛土壤微生物对温度升高的响应明显,增温改变了土壤细菌拟杆菌门、蓝细菌门、Patescibacteria的相对丰度及真菌的球囊菌纲、锤舌菌纲的相对丰度,降低了土壤微生物的多样性。     

模拟增温对青海湖高寒湿地产甲烷菌群落特征的影响

高寒湿地生态系统作为重要的甲烷排放源, 对全球气候变暖有着较大的贡献率。湿地的产甲烷菌群落在温室气体排放中扮演着重要角色, 探究高寒湿地产甲烷菌群落结构及多样性对温度升高的响应十分重要。以青海湖高寒湿地为研究对象, 采用高通量测序方法开展研究。基于97%的序列相似度聚类, 10个土壤样品的总OTU数量为602个, 对照与增温处理样品的特有OTU数分别为30和43。与对照相比, 增温处理并未显著改变高寒湿地产甲烷菌群落的多样性指数及目水平优势菌群(P>0.05)。高寒湿地产甲烷菌均为广古菌门, 目水平以甲烷微菌目(Methanomicrobiales, 67.35%)、八叠球菌目(Methanosarcinales, 14.14%)、甲烷杆菌目(Methanobacteriales, 10.21%)为优势菌群。Lefse分析表明, 增温后Methanomassiliicoccus相对丰度显著降低、Candidatus Methanogranum相对丰度显著升高。整体而言, 青海湖高寒湿地产甲烷菌群落组成及多样性较为稳定, 温度升高对产甲烷菌群落影响较小, Methanomassiliicoccus和Candidatus Methanogranum对温度变化较为敏感。     

模拟增温对青海湖鸟岛土壤产甲烷菌群落特征的影响

甲烷生成与产甲烷菌群落关系密切,探究温度升高对产甲烷菌群落的影响可以预测产甲烷菌群落特征对气候变暖的响应.以青海湖鸟岛为研究对象,通过高通量测序方法开展研究.结果表明,基于97％的序列相似度聚类,共得到697个操作分类单元.鸟岛土壤产甲烷菌群落以甲烷微菌目(Methanomicrobiales)、甲烷八叠球菌目(Met...     

模拟增温对青海湖河源湿地土壤微生物群落特征的影响

湿地生态系统在生物多样性保护等方面有着重要的功能及地位, 不同的湿地生态系统在功能上存在差异, 土壤微生物在湿地生态系统中发挥着重要作用, 但目前对河源湿地的土壤微生物群落开展的研究较少。全球变暖大背景下, 为探究温度升高对河源湿地土壤微生物的影响, 利用高通量测序方法来深入了解模拟增温后土壤细菌及真菌的群落结构及多样性的变化。青海湖河源湿地细菌的优势菌群为变形菌门、酸杆菌门、放线菌门及厚壁菌门, 真菌的优势菌群为子囊菌门、担子菌门。细菌群落对比真菌群落而言对土壤增温的响应更为明显, 细菌菌群的相对丰度呈增加趋势, 真菌群落仅Hypocreales目相对丰度显著增加; 土壤细菌及真菌群落的丰富度均降低, 而群落多样性增加。增温影响了土壤细菌及真菌的群落结构及多样性, 且细菌群落对土壤增温更为敏感。     

高寒草甸鼠兔活动对土壤微生物群落特征的影响

高原鼠兔活动严重影响了高寒草甸生态系统的多样性及稳定性, 土壤微生物对环境变化高度敏感, 其群落特征受到了高原草甸鼠兔活动的显著影响。为探究鼠兔活动对土壤微生物群落结构及多样性的影响, 本实验以青海湖高寒草甸鼠兔活动干扰下的土壤微生物为研究对象, 基于细菌16s rRNA进行高通量测序。不同处理下的土壤细菌的优势菌群相似, 主要包括变形菌门和酸杆菌门。与自然状态下的高寒草甸相比, 鼠兔活动下的土壤细菌群落丰富度显著增加, 多样性指数显著降低 (P < 0.05)。鼠兔活动显著影响了土壤细菌的群落结构 (P < 0.05), 对照与鼠兔活动分组间存在104个差异菌群, 鼠兔活动下的亚表层土壤 (10—20 cm) 仅有3个菌群相对丰度显著升高, 鼠兔活动下的表层土壤 (0—10 cm) 则存在52个差异菌群。FAPROTAX预测分析表明, 土壤细菌群落功能基团多为碳氮代谢相关的功能基团, 另有部分与无氧呼吸途径及人类疾病有关。总体而言, 鼠兔活动显著影响了高寒草甸土壤细菌的群落结构及多样性特征, 且表层土壤的细菌群落对鼠兔活动的响应更为明显。     

高寒湿地冻融退化下微生物群落特征变化

全球变暖大背景下,大量冻土将面临进一步退化,而冻融过程遍布整个青藏高原,土壤微生物对环境变化更有着高度的敏感性.以青海湖河源湿地湿地冻融退化下的土壤微生物为研究对象,基于16s rRNA及18s rDNA测序探究冻融退化对土壤微生物群落结构及多样性的影响.结果显示:青海湖高寒湿地有效序列注释得到1583个细菌操作分类单...