磁性纳米颗粒介导分离技术筛选土壤中多氯联苯降解菌及其降解特性

【背景】磁性纳米颗粒介导分离(magnetic nanoparticle-mediated isolation, MMI)技术是近年来发展起来的一种无须底物标记就能从复杂菌群中分离活性功能微生物的方法,目前尚无研究报道该技术应用于难降解污染物3,3′,4,4′-四氯联苯(3,3′,4,4′-tetrachlorobiphenyl, PCB77)。【目的】从土壤中筛选PCB77活性降解菌并研究其污染物降解特性。【方法】利用磁性纳米颗粒(magnetic nanoparticles, MNPs)富集原位活性PCB77降解菌群,通过高通量测序分析细菌群落变化,经平板筛选得到PCB77降解菌,并研究其对多氯联苯和多溴联苯醚的降解特性。【结果】基于MMI技术获取的富集培养液能够高效地转化PCB77,与对照组相比底物降解效率从6%提升至79.3%,同时该富集培养液中细菌物种多样性显著降低,群落组成发生明显变化。从对照组和MMI处理组中分别筛选到PCB77降解菌红球菌CT2和类芽孢杆菌MT2,发现红球菌为对照组中唯一的优势物种,而MMI处理组的优势物种由红球菌和类芽孢杆菌共同组成。菌株MT2对PCB...     

长期施肥对砂姜黑土丛枝菌根真菌群落的影响

在农业生态系统中,丛枝菌根真菌(AM真菌)与很多作物的根系都存在互惠互利的共生关系,与作物的生长和健康密切相关,同时,这类特殊的真菌群落也会受到施肥等农业措施的影响.本研究依托长期定位试验4个试验处理(不施肥、单施化肥、化肥配施秸秆、化肥配施粪肥),研究砂姜黑土AM真菌群落对不同施肥措施的响应及其影响因素,探索不同处理AM真菌指示种的存在.结果表明: 砂姜黑土中的主要AM真菌类群为原囊霉科、多孢囊霉科、巨孢囊霉科、近明球囊霉科、球囊霉科和类球囊霉科;其中类球囊霉属在化肥和有机物料配施中具有显著指示作用.与对照相比,长期单施化肥显著改变AM真菌群落结构并降低其多样性,配施秸秆处理进一步降低AM真菌群落多样性,而配施粪肥明显缓解因施用化肥而造成的多样性减少现象.检验发现,导致AM真菌群落变化最主要的影响因素是土壤pH和可溶性碳.总之,长期不同有机物料和化肥配施对砂姜黑土AM真菌群落结构和多样性会产生不同影响,其中化肥配施粪肥更有利于土壤AM真菌群落多样性的维持.     

添加毛叶苕子对红壤旱地土壤真菌群落的影响

【目的】长期高强度的连作及大量化肥施用导致红壤旱地退化和土传植物病原菌累积。真菌是农业生态系统中与土壤健康密切相关的微生物。本文通过研究土壤真菌群落的变化,探究施用毛叶苕子对红壤旱地农业生态系统的影响。【方法】采用定量聚合酶链式反应和高通量测序技术,研究红壤旱地真菌群落对单施矿质肥（mineral nitrogen,phosphorus and potassium fertilization,NPK）与矿质肥配施毛叶苕子（mineral nitrogen,phosphorus and potassium fertilization with hairy vetch,NPKG） 2种施肥措施的响应。【结果】与对照NPK相比,NPKG显著提高土壤肥力、花生产量和土壤真菌丰度,降低土壤pH和土壤真菌多样性。不同处理显著改变土壤真菌群落组成。与对照NPK相比,NPKG处理土壤腐生营养型真菌相对丰度显著提高37.42%,花生尾孢菌（Cercospora arachidicola）和可可毛色二孢菌（Lasiodiplodia theobromae） 2种花生病原菌相对丰度分别降低89.11%和88.10%。【结论】施用毛叶苕子显著提高了红壤旱地肥力,降低了花生土传病害风险,提高了花生作物产量。因此,施用毛叶苕子有利于我国南方红壤旱地的可持续发展。     

彩虹锹甲不同发育阶段肠道真菌群落特征研究北大核心

【目的】肠道微生物中的真菌群落在宿主生命活动中具有多种功能。锹甲是常见的腐食性甲虫,但目前对其肠道真菌群落的研究较少,本研究分析彩虹锹甲(Phalacrognathus muelleri)不同发育阶段的肠道真菌群落结构和多样性,试图阐明彩虹锹甲在不同发育阶段中肠道真菌群落的特征。【方法】本研究通过高通量测序(Illumina MiSeq)技术对彩虹锹甲不同发育阶段(包括新生幼虫、成熟幼虫、成虫)之间肠道真菌群落结构进行比较研究,分析其α多样性、β多样性和功能预测。【结果】彩虹锹甲肠道优势真菌类群为假丝酵母属(Candida)、Phialocephala、青霉属(Penicillium)、烧瓶状霉属(Lecythophora)。肠道真菌群落组成与多样性在幼虫期和成虫期存在显著差异,成虫与幼虫食性差别可能是导致肠道真菌群落组成和多样性差异的重要原因。功能预测结果显示,幼虫肠道中含有更高的内共生菌多样性与相对丰度,说明幼虫可能更加依赖其肠道有益真菌来获得充分的养分。β零模型结果显示,成虫肠道对其真菌群落具有更强的过滤作用,从而选择特定的肠道真菌类群,导致成虫肠道真菌群落共现网络具有更高的稳定性,增强成虫对环境波动的适应能力。【结论】本研究发现彩虹锹甲不同发育阶段参与食物降解的功能真菌类型不同,幼虫可能对肠道真菌的依赖性更强,而成虫肠道较强的选择作用有助于选择特定真菌类群和保持肠道真菌群落稳定。本研究有助于更好理解锹甲肠道真菌群落的多样性,为开展腐栖甲虫作为生态系统重要功能群的利用与保护提供更多理论参考。