红树林土壤细菌群落16S rDNA V3片段PCR产物的DGGE分析

从土壤中抽提微生物总DNA ,直接扩增 16SrDNAV3片段 ,应用变性梯度凝胶电泳 (DGGE)和分子克隆技术分析 16SrDNAV3片段的多态性 ,发现地域因素和红树品种都是影响土壤细菌群落结构的因素。通过对杯萼海桑土壤 16SrDNAV3片段PCR产物两个DGGE条带进行分子克隆、序列测定和Blast分析 ,发现每个DGGE条带包含着许多不同的 16SrDNAV3片段 ,并且其中多数为NCBI未收录的序列。这表明DGGE和克隆技术相结合的方法是研究土壤微生物群落结构的一种可行方法。     

长期不同施肥下太湖地区黄泥土表土微生物碳氮量及基因多样性变化

农业管理措施影响下土壤微生物群落结构的变化是农业土壤质量研究的前沿问题。运用化学分析方法和 PCR- DGGE技术从土壤微生物碳氮量及基因多样性角度研究了长期不同施肥措施下太湖地区代表性水稻土 -黄泥土的表土微生物活性与分子多样性的变化。结果表明 ,施用化肥以及化肥和有机肥配施在提高土壤有机碳含量的同时 ,不仅提高了水稻土的微生物碳氮量 ,而且改变了微生物的群落结构 ;与长期单施化肥相比 ,长期化肥配施有机肥不仅显著提高了土壤微生物碳氮量 ,而且提高了土壤微生物的分子多样性 ;就土壤的微生物分子群落相似性来说 ,单施化肥下与未施肥下相近 ,而化肥配施秸秆下与化肥配施猪粪下接近 ,说明土壤的有机培肥对土壤微生物群落结构有重要影响。长期单施化肥下水稻产量的年际波动性显著大于化肥配施有机肥下 ,这进一步佐证了化肥配施有机肥显著促进了水稻土的生态系统初级生产力与较高的土壤生态系统稳定性。应用PCR- DGGE技术所揭示的微生物分子群落结构特点可以指示水稻土 10 a尺度的不同农业管理措施下的土壤质量变化     

不同施肥黑土微生物量氮变化特征及相关因素

研究长期施用两种不同量有机肥(M2、M4)和化肥(NPK)的黑土微生物量N在作物生长季的变化特征．结果表明,施用有机肥黑土微生物量N显著高于施用化肥(NPK)和不施肥(CK),微生物量N季节波动小．微生物量N为M4 25．52～239．12mg·kg^-1,M2 10．40～94．31mg·kg^-1．NPK6．27～87．04mg·kg^-1,CK9．15～69．81mg·kg^-1,同一处理最大值与最小值相差7～14倍．M2、NPK处理微生物量N最大值出现在抽雄吐丝期,M4处理最大值出现在拔节期,CK处理最大值出现在播种期;不同处理微生物量N的差异并未因季节变化及玉米生育时期影响而明显改变．微生物量N的动态变化与极少数黑土生物、理化特性指标动态变化显著相关;微生物量N与黑土生物、理化特性,植物氮、磷、钾有极显著的正相关关系,与土壤含水量、籽粒粗蛋白含量呈显著正相关关系．     

26年长期施肥对土壤微生物量碳、氮及土壤呼吸的影响

研究长期小麦连作施肥条件下土壤微生物量碳、氮,土壤呼吸的变化及其与土壤养分的相关性。以陕西长武长期定位试验为平台,应用氯仿熏蒸-K2SO4提取法、碱液吸收法和化学分析法分析了长达26a不同施肥处理农田土壤微生物量碳、微生物量氮和土壤呼吸之间的差异及其调控土壤肥力的作用。长期施肥及种植作物,均能提高土壤微生物量碳、氮含量,尤其是施用有机肥,土壤微生物量碳、氮含量高于单施无机肥的处理,土壤呼吸量也提高15.91%—75.73%,而施用无机肥对于土壤呼吸无促进作用。土壤微生物生物量碳氮、土壤呼吸与土壤有机质、全氮呈极显著相关。长期有机无机肥配施可以提高土壤微生物量碳氮、土壤呼吸,氮磷肥与厩肥配施对提高土壤肥力效果最好。微生物量碳氮及土壤呼吸可以反映土壤质量的变化,作为评价土壤肥力的生物学指标。     

不同施肥制度甘蔗地土壤养分对微生物群落结构的影响

以广西红壤长期定位施肥甘蔗地为研究对象,探讨了不同施肥措施甘蔗地土壤微生物群落特征以及土壤养分对微生物群落结构的影响。结果表明,长期优化施肥可以提高土壤微生物多样性,不施肥土壤微生物生长得到显著抑制。土壤全氮、全钾、速效钾含量与微生物群落结构密切相关,可采取适当增加钾肥用量以增加微生物多样性,提高土壤肥力。土壤中磷素含量与微生物群落结构无显著相关,红壤甘蔗地中磷肥用量应适当,不宜过量施用。     

黄土高原不同乔木林土壤微生物量碳氮和溶解性碳氮的特征

选取黄土丘陵区子午岭4种不同乔木林下的0—5 cm和5—20 cm的土壤为研究对象,通过氯仿熏蒸浸提方法测定了微生物量碳氮、溶解性碳氮以及土壤的理化性质。研究结果表明,不同乔木林下0—5 cm土层土壤微生物量氮(MBN)土壤微生物量碳(MBC)均表现为:辽东栎侧柏油松刺槐,5—20 cm土层为:侧柏辽东栎油松刺槐,说明不同乔木林对土壤表层和下层的微生物量有明显的影响。上层土壤溶解性碳(DOC)、溶解性氮(DON)大于下层土壤。土壤微生物量碳氮比(MBC/MBN)在4—8之间,MBC/MBN、MBN、MBC均表现为随着土层的深度逐渐降低的趋势。MBC与MBN具有显著的正相关性,MBN、MBC与有机碳(SOC)、土壤全氮(TN)、MBC/MBN、溶解性碳与微生物量碳之和(DOC+MBC)、溶解性氮与微生物量氮之和(DON+MBN)呈现出极显著的正相关性(P0.01)。DOC+MBC、DON+MBN比DOC、DON、MBC、MBN更能反映土壤微生物量与活性碳氮库。总体来说,人工刺槐林对土壤碳氮库的增加有一定的作用,但是相对于辽东栎和侧柏等天然次生林有一定的差距。     

不同施肥处理对玉米-小麦轮作土壤微生物群落功能多样性的影响

土壤微生物多样性能反应土壤的肥力,不同的施肥措施对土壤微生物的种群和功能多样性也会产生重要的影响。以山东德州连续两年小麦季和玉米季收获后土壤为研究对象,利用Biolog技术研究了6种不同施肥处理对土壤微生物群落功能多样性的影响。结果表明:其中各个施肥处理的平均颜色变化率(average well color development,AWCD)差异显著,常规氮磷钾肥+全量秸秆还田+秸秆腐熟剂(FS)处理代谢活性最高;物种丰富度指数(H)和均匀度指数(E)也表明各施肥方式均能够维持微生物种群的多样性,其中FS和30%猪粪+70%常规氮磷钾肥(OF)处理物种丰富度指数(H)和均匀度指数(E)最高;PCA及RDA分析显示,OF和FS处理微生物功能多样性相似,且其微生物功能多样性与有机质(Soil organic matter,SOM)、全氮(Total N,TN)、速效磷(Available P,AP)和速效钾(Available K,AK)密切相关。猪粪堆肥有机无机复合肥3 600 kg/hm2(OI2)处理与猪粪堆肥有机无机复合肥1 800 kg/hm2(OI1)处理相似,其功能多样性比常规施肥(CF)处理稍高。综上所述,OF处理和FS处理的土壤微生物群落功能多样性程度高于其他处理,说明秸秆还田+秸秆腐熟剂和有机肥部分替代氮磷钾肥能够显著提高土壤微生物功能多样性,有利于保护土壤微生态。     

荒漠草原3种典型群落类型的土壤微生物量碳氮研究

采用氯仿熏蒸-浸提法,以宁夏盐池荒漠草原3种典型群落(柠条、沙蒿、短花针茅)类型为研究对象,分析了不同生境(冠下、丛间)和不同土层间(0~5、5~10、10~15cm)土壤理化性质及微生物量——微生物量碳(MBC)和微生物量氮(MBN)的变化特征。结果表明:(1)3种群落土壤微生物量变化差异较大,柠条、沙蒿和短花针茅群落土壤MBC含量分别为77.00~393.18、17.27~221.71和81.05~173.37mg/kg,MBN含量分别为7.59~64.81、1.43~13.95和4.25~22.13mg/kg,MBC和MBN含量均表现为:冠下丛间,且随土层深度的增加而降低,有明显的"沃岛效应"。(2)群落类型对土壤微生物量碳氮含量的变化有显著影响,3种典型群落类型下土壤微生物量熵(qMB)、碳氮比(C/N)、微生物量碳氮比(MBC/MBN)分别在0.76~4.10、15.02~52.50、5.34~23.07范围内变化,其比值在不同生境和不同土层深度的分布特征有明显差异。(3)3种典型群落类型的土壤MBC与SOC、MBN、qMB具有显著相关关系,土壤C/N与MBC/MBN呈显著正相关关系,表明土壤MBC、MBN具有一定的生物学指示特性,可以作为评价土壤质量的生物学指标。     

不同培肥措施对丘陵红壤茶园土壤微生物量碳的影响

目的:为制定合理的茶园土壤培肥制度,促进上壤良性生态循环.方法:设CK,QY,DW,DY,SW,SY六个处理,研究不同培肥措施下微生物量碳的动态变化以及不同处理对微生物量碳的影响.结果:从全年动态变化来看微生物量碳呈"低-高-低"的变化趋势,QY、DW、DY、SW、SY各处理微生物量碳年平均值分别比CK高出34%、67%、53%、81%、79%;施有机肥与无机肥两个因素之间交互作用无统计学显著差异,施有机肥微生物量碳略高于施无机肥;不同月份之间和不同耕作措施之间交互效应有统计学显著差异,不同月份之问和不同耕作措施问均有统计学显著差异,微生物量含量按月份变化由高到低依次为:10月＞8月＞6月＞4月＞12月;不同耕作措施之间由高到低依次为间作三叶苹＞稻草覆盖＞清耕.结论:结合基本统计量输出结果,间作三叶草配合施有机肥培肥效应最好.     

应用rpoB和16S rDNA基因的变性梯度凝胶电泳技术对山羊瘤胃细菌多样性的研究

采用免培养的rpoB和16S rDNA基因的变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)对3种山羊(波尔山羊,内蒙古绒山羊,四川南江黄羊)瘤胃细菌优势菌群结构进行了比较分析。研究结果显示rpoBDGGE图谱中条带数目少于16S rDNA图谱,并且条带分离效果明显,更有利于分析瘤胃细菌群落组成。从两种DGGE图谱中均可以发现3种山羊瘤胃细菌具有一定的相似性,种内个体间相似性明显高于种间相似性,这说明寄主品种是影响瘤胃细菌种群构成的一个重要因素。同时进行了部分优势细菌16S rDNA基因V6-V8区序列的系统发育分析。基因序列分析表明,DGGE图谱中优势条带的16S rDNA基因序列中有4条克隆的序列与基因库最相似菌的相似性大于97%,余下的克隆序列相似性在89%～96%之间,其中13条序列的与之相似性最高的序列均来自于未被鉴定的瘤胃细菌。     

家蚕幼虫中肠细菌群落多样性的PCR-DGGE和16S rDNA文库序列分析

采用基于16S rDNA 的变性梯度凝胶电泳（denaturing gradient gel electrophoresis, DGGE）和16S rDNA文库序列分析的手段,研究了重要经济昆虫家蚕Bombyx mori 2个品系——专食性品系C108和广食性品系SCN2幼虫中肠内的细菌群落多样性,同时还探讨了食料对家蚕中肠内细菌群落结构的影响。文库序列分析表明,PCR 扩增得到的16S rDNA基因代表了家蚕中肠内的41种细菌系统发育型（phylotype）,大多数属于Proteobacteria,其次是Lactobacillales。此外,还有少数属于Deinococcus-Thermus、Bacillales、Clostridiales和Actinobacteria,尚有5种系统发育型不能确定其所属类型。家蚕的这2个品系中,肠球菌属Enterococcus是其中肠细菌的优势菌群,栖热菌属Thermus是次优势菌群。优势菌肠球菌属的组成在品系和不同食料喂养条件下有着一定的变化,无桑饲料喂养条件下SCN2品系中肠内还出现了新的次优势菌葡萄球菌（Staphylococcus）。DGGE图谱显示家蚕低龄幼虫和高龄幼虫肠道细菌格局存在差异,推测可能与其发育期生理状态的差异有关。本研究结果提示家蚕肠道特殊菌群的出现可能与其特殊的食性有一定的关系,食料改变、生长受阻后肠道微生态平衡也发生变化。     

DGGE and 16S rDNA analysis reveals a highly diverse and rapidly colonising bacterial community on different substrates in the rumen of goats

In the rumen, plant particles are colonised and degraded by the rumen micro-organisms. Although numerous important findings about fibre-associated bacterial community were obtained using traditional or molecular techniques, little information is available on the dynamics of bacteria associated with feed particles during incubation in the rumen. In the present study, ryegrass leaf, ryegrass stem and rice straw, representing different carbohydrate compositions, were used as substrates and placed in the rumen of goats by using nylon bags, and PCR/DGGE (denaturing gradient gel electrophoresis) with subsequent sequence analysis were used to monitor the dynamics of and identify bacteria associated with the substrates during 24 h of incubation. DGGE results showed that substrate samples collected from 10 min to 6 h had similar DGGE patterns, with up to 24 predominant bands to each sample, including 14 common bands to all samples, suggesting a rapid and stable colonisation by a highly diverse bacterial community. Substrate samples collected at 12 and 24 h showed similar DGGE patterns but had great difference in DGGE patterns from those collected at 10 min to 6 h, suggesting an apparent shift in bacterial community. Sequence analysis indicated that most substrate-associated bacteria were closely related to fibrolytic bacteria. In conclusion, a highly diverse and similar rumen bacterial community could immediately colonise to different substrates and remained stable during the initial 6 h of incubation, but experienced a marked change after 12 h of incubation. Italian ryegrass leaf, Italian ryegrass stem and rice straw were colonised with a similar bacterial community.     

OLAND生物脱氮系统中硝化菌群16S rDNA的DGGE分析

为了考察生物脱氮系统中硝化菌群（氨氧化菌和亚硝酸氧化菌）的种群多样性及硝化菌群随溶解氧降低的种群变化规律,并建立一套行之有效的用于自养生物脱氮系统中功能微生物菌群的快速分子检测技术,采用DGGE（变性梯度凝胶电泳）分子检测技术对硝化菌群的16SrDNA的特异性PCR扩增产物进行了分析,结果表明：OLAND生物脱氮系统中氨氧化菌和亚硝酸氧化菌随溶解氧的降低表现出了不同的种群变化规律,氨氧化菌种群多样性受溶解氧的影响非常大,而非亚硝酸氧化菌的种群多样性比较单一,且不受溶解氧的影响。结合FISH（全细胞荧光原位杂交）分析结果表明,在OLAND限氧稳定运行后期,亚硝化单胞菌属（Nitrosomonas）是主要的氨氧化菌,占OLAND限氧亚硝化阶段反应器中总细菌数的72.5%左右。     

不同施肥制度对石灰性紫色水稻土中氨氧化古菌群落结构的影响

研究不同施肥制度对水稻土氨氧化古菌(AOA)群落结构和垂直分布特征的影响,可以深入认识不同施肥制度下的石灰性紫色水稻土氮素循环特征及微生物驱动机制,为该地区科学施肥、培肥地力提供理论依据。利用化学分析和变性梯度凝胶电泳(DGGE)对不同施肥制度下石灰性紫色水稻土理化性质和AOA群落结构进行了分析。结果显示:相对于无肥处理,施肥会降低石灰性紫色水稻土pH和硝氮含量,而增加土壤有机质、全氮和氨氮含量。伴随土壤深度增加,土壤pH增加,全氮和硝氮含量降低,氨氮含量变化趋势不明显。不同施肥制度在不同土壤深度对石灰性紫色水稻土AOA群落结构产生不同的胁迫效应,不同施肥制度下的AOA群落结构在0—20 cm处差异不明显;土壤深度增加,不同施肥制度下的AOA群落结构表现出明显差异,CK和N肥处理下的AOA群落结构较简单。AOA群落结构多样性指数和丰富度随土壤深度增加而减小。石灰性紫色水稻土AOA与来自不同土壤和水体环境的AOA具有明显相似性。冗余梯度分析(RDA)显示pH(P=0.012)是造成石灰性紫色水稻土AOA群落结构差异的主要原因。研究揭示石灰性紫色水稻土中的AOA群落结构受施肥制度明显影响并表现出明显的垂直分布特征。     

DGGE method for analyzing 16S rDNA of methanogenic archaeal community in paddy field soil

A denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) method for analyzing 16S rDNA of methanogenic archaeal community in paddy field soil is presented. Five specific primers for 16S rDNA of methanogenic archaea, which were modified from the primers for archaea, were first evaluated by polymerase chain reaction and DGGE using genomic DNAs of 13 pure culture strains of methanogenic archaea. The DGGE analysis was possible with two primer pairs (0348aF-GC and 0691R; 0357F-GC and 0691R) of the five pairs tested although 16S rDNA of some non-methanogenic archaea was amplified with 0348aF-GC and 0691R. These two primer pairs were further evaluated for use in analysis of methanogenic archaeal community in Japanese paddy field soil. Good separation and quality of patterns were obtained in DGGE analysis with both primer pairs. A total of 41 DNA fragments were excised from the DGGE gels and their sequences were determined. All fragments belonged to methanogenic archaea. These results indicate that the procedure of DGGE analysis with the primer pair 0357F-GC and 0691R is suitable for investigating methanogenic archaeal community in paddy field soil.     

基于16S rDNA序列的柑桔木虱体内共生菌多样性研究

昆虫消化道内是一个复杂的微生态系统,有大量的微生物存在.这些微生物对寄主发育、营养吸收和防御方面都起着重要的作用.本文利用基于16S rRNA基因的PCR-RFLP指纹图谱法和变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)的方法对柑桔黄龙病虫-媒柑桔木虱Di...