土壤真菌研究进展

综述了土壤真菌的研究简史、研究方法的发展、多样性和现代真菌分类技术在土壤真菌研究中的应用和发展等。     

真菌多样性研究方法进展

真菌广泛存在于自然界,在生态系统中发挥着重要的作用.随着分子生物学技术在微生物多样性研究中的广泛应用以及宏基因组学技术的出现,打破了传统微生物培养法的局限性,人们对于真菌多样性的认识日渐提高.该文主要综述了研究真菌多样性方法的主要发展历程,介绍几种有关真菌多样性研究常用的分子生物学方法,包括基于PCR的克隆文库方法、变性梯度凝胶电泳、末端限制性长度多态性、实时荧光定量PCR、荧光原位杂交、序列标签标记的高通量测序以及宏基因组技术,并且阐述宏基因组学技术在此领域蕴含的巨大发展潜力.     

大型真菌分子生物学实验材料的保存方法介绍

介绍了几种保存大型真菌分子生物学实验材料的方法 ,用这几种方法所保存的材料提取的基因组核糖体脱氧核糖核酸 (DNA)质量适于系统生物学及其他分子生物学研究之用。     

几种主要分子生物学技术在真菌生态学研究中的应用

真菌在自然界的物质循环与降解等生态过程中发挥着重要的作用,是生态系统的重要组成部分。然而约90%的真菌种类仍然未知,且大部分难于分离和培养。因此核酸杂交;核酸序列分析;DNA指纹分析等分子生物学技术被用于真菌分类、鉴定、种群结构、群落多样性研究。本文综述了这几种主要分子生物学技术的基本原理及其在真菌生态学研究中的应用现状。     

古大湖湿地盐碱土壤微生物群落结构及多样性分析

以黑龙江省古大湖湿地原生、林地、耕地及湖岸盐碱土壤微生物为研究对象,基于高通量测序方法,分析4种生境类型条件下土壤细菌和真菌群落结构及多样性。结合土壤理化指标,进一步分析影响微生物群落多样性的环境因子。结果表明:细菌群落中变形菌门的相对丰度值最高,真菌群落中为子囊菌门。同一生境细菌群落多样性具有相似性,而真菌具有一定的差异;不同生境间两者均具有差异。耕地土壤和林地土壤的细菌群落多样性接近,但与湖岸土壤真菌的更相近。前两者中细菌群落多样性较高,其次为原生土壤,而湖岸土壤中的最低。耕地土壤与湖岸土壤真菌群落多样性较高,原生土壤较低,而林地土壤中最低。与真菌相比,细菌的群落多样性受土壤环境因子影响更大,其中pH值、含水量对土壤细菌和真菌群落多样性均具有显著影响。     

嗜热真菌的分离鉴定与系统发育分析

目的:研究广西热带地区嗜热真菌的多样性.方法:从广西热带地区各地采集的土壤样品,将土样撒在PDA平板上,50℃高温培养,挑取真菌菌丝进一步划线分离纯化,20℃低温培养验证获得嗜热真菌,对其进行形态观察和ITS基因序列分析.结果:共分离到33株嗜热真菌,形态和分子生物学鉴定结果显示分离到的菌株中有20株属于Thermomyces lanuginosus,4株属于Thermoascus aurantiacus,1株属于Chaetomium thermophilum,l株属于Talaromyces emersonii,1株属于Myceliophthora thermophila,还有6株的ITS序列与已知真菌的同源性很低,尚无法鉴定到种属.结论:广西热带地区的嗜热真菌存在多样性,Thermomyces lanuginosus为该地区主要嗜热真菌种.     

内蒙古草原典型植物对土壤微生物群落的影响

为了分析内蒙古草原不同植物物种对土壤微生物群落的影响, 采用实时荧光定量PCR (real-time PCR)以及末端限制性片段长度多态性分析(terminal restriction fragment length polymorphism, T-RFLP)等分子生物学技术, 测定了退化-恢复样地上几种典型植物的根际土壤和非根际土壤中细菌和真菌的数量及群落结构。结果表明, 不同植物物种对根际和非根际细菌及根际真菌数量均有显著影响。根际土壤中的细菌和真菌数量普遍高于非根际土壤, 尤其以真菌更为明显。对T-RFLP数据进行多响应置换过程(multi-response permutation procedures, MRPP)分析和主成分分析(principal component analysis, PCA), 结果表明, 大多数物种的根际细菌及真菌的群落结构与非根际有明显差异, 并且所有物种的真菌群落可以按根际和非根际明显分为两大类群。此外, 细菌和真菌群落结构在一定程度上存在按物种聚类的现象, 以细菌较为明显。这些结果揭示了不同植物对土壤微生物群落的影响特征, 对理解内蒙古草原地区退化及恢复过程中植被演替引起的土壤性质和功能的变化有一定的帮助。     

菌根分子生物学研究进展

随着分子生物学的快速发展,分子生物学技术在菌根研究领域中的应用越来越广泛。本文通过总结国内外相关文献,从如下方面综述了近期菌根分子生物学研究进展:菌根真菌的DNA条形码、基因组测序;菌根形成过程中基因表达;菌根营养吸收过程相关蛋白的变化;共生体受逆境胁迫时水孔通道蛋白和SOD酶的响应机制和菌根分子生物学发展的限制因素。未来菌根分子生物学研究应关注以下三方面工作:筛选适用于菌根研究的模式植物和突变体、优化AM真菌离体培养技术和加大高通量测序技术的运用。     

厌氧真菌生态作用及其分子生物学研究进展

厌氧真菌是瘤胃内重要的纤维降解菌,在瘤胃功能的发挥中起重要作用。目前对厌氧真菌纤维降解能力的研究较多,主要集中于对厌氧真菌纤维降解酶如纤维素酶、木聚糖酶等的研究。在瘤胃中,厌氧真菌对粗纤维的降解是其和瘤胃内其他微生物共同作用的结果,因此,瘤胃内厌氧真菌与他微生物之间相互关系的研究越来越受到重视。现代分子生物学技术的发展有利于更深入和透彻的研究厌氧真菌,利用18S rRNA、RFLPI、TS1等分子生物学方法对厌氧真菌进行系统学及进化研究成为热点。     

极端干旱区防护林地土壤微生物多样性

土壤微生物在森林土壤中有重要功能.采用传统培养、脂肪酸鉴定和PCR-DGGE 3种方法分别研究了塔里木沙漠公路防护林地土壤微生物数量、脂肪酸种类和细菌DNA片段的多样性,从微生物学角度为塔里木沙漠公路防护林的管理提供理论依据.结果表明,塔里木沙漠公路防护林的建设促进了风沙土土壤微生物的发育,随着防护林定植年限的增加,土壤微生物数量、脂肪酸和细菌DNA片段的多样性指数明显增大;土壤微生物区系组成中,细菌是优势类群,占微生物总数80%以上,而真菌很少,不到微生物总数1%,但在不同土层间有所差异;传统培养法与现代生物标记和分子生物学方法对塔里木沙漠公路防护林地土壤微生物多样性的研究结果基本一致,说明塔里木沙漠公路防护林的建设使林地土壤生物活性有所增强,有利于林地土壤养分循环与利用.     

病原真菌生态学研究现状及方法

通过形态学、生理生化学及分子生物学等方法鉴定由自然界分离的真菌菌种,构建系统发生树,了解菌种间亲缘关系,评估种间和种内的进化规律,了解真菌与其所处环境的相互关系,是真菌生态学的主要研究目的之一。本文就真菌与自然界和动物宿主的相互关系,环境中真菌的分离和鉴定方法及系统发生学研究及现状进行综述,以期了解致病真菌的生存环境、种类发生、感染途径等,达到尽早控制感染源、探讨致病性及防治疾病传播的目的。     

土壤真菌多样性研究进展

土壤真菌具有重要的生态功能,是生态系统中的重要组成部分,既包含有益真菌,也包含病原真菌,它们共同构成了土壤真菌的多样性。土壤真菌的多样性及其群落结构组成是评价其所在生态系统健康稳定的重要指标之一。近年来不仅对土壤真菌多样性和群落结构特征方面进行研究,而且对其生物功能,如土壤真菌在生物防治、有害物质吸附和降解等方面也进行了研究和探索,研究结果体现了土壤真菌的应用潜质。文中对影响土壤真菌多样性的因素进行了分析,对土壤真菌多样性的研究进行了展望,以期对未来农业生产、环境保护和科学研究提供参考。     

红树林生态系统中不同生境不同深度土壤的可培养真菌的多样性

【目的】了解八门湾红树林生态系统中不同生境(潮间带、海洋到红树区的过渡带、海桑红树区)和不同深度土壤的可培养真菌的多样性。【方法】采用稀释涂布平板法分离土壤中的真菌,利用形态学观察和ITS rDNA序列分析技术研究可培养真菌的表观和遗传多样性。【结果】从八门湾红树林生态系统的3个不同生境中分离到257株真菌,分别属于21属28种,其中青霉属(Penicillium)、曲霉属(Aspergillus)和木霉属(Trichoderma)为优势类群。来自不同生境或者同一生境不同采样深度的土壤真菌种类组成不同,并且有些真菌类群只出现在特定的样品中。从空间角度看,红树区土壤样品的真菌多样性高于其他两个生境的土壤样品;从垂直角度看,潮间带和过渡带的表层土壤样品的真菌多样性高于深层土壤样品,而红树区的深层土壤样品真菌多样性高于表层土壤样品。【结论】八门湾红树林生态系统中的可培养真菌资源丰富,种类多样性较高,但不同生境或不同深度的可培养真菌分布存在较大的差异。这些结果揭示了红树林土壤中可培养真菌的生态分布特点,也为红树林真菌资源的开发利用提供了基础的背景资料。     

森林母土异地迁播后的土壤真菌和细菌变化

【背景】森林土壤中携带了大量种子和微生物,已经被广泛用于各种退化生态系统的植被恢复。但是,关于土壤迁播到退化生态系统后的真菌和细菌群落变化研究较少。【目的】研究土壤迁播后真菌和细菌的组成和多样性,比对其与森林母土和受体土壤之间的物种组成与群落差异。【方法】通过Illumina HiSeq高通量测序,获取迁播15个月的土壤、森林母土及受体土壤中真菌和细菌特征值,比对其多样性和丰富度。【结果】3类样地真菌优势菌门为担子菌门和子囊菌门,细菌优势菌门为酸杆菌门、变形菌门、放线菌门和绿弯菌门,土壤迁播后显著改变了真菌和细菌优势菌门的相对丰度。主成分分析表明3类样地真菌和细菌群落组成存在显著差异。聚类分析表明迁播土壤与受体土壤聚类距离更近,物种组成更相似,真菌和细菌优势属与受体土壤无显著差异。迁播土壤的真菌和细菌丰富度和多样性与森林母土差异显著(P0.05)。【结论】森林土壤迁播15月后,其细菌和真菌物种组成逐步趋同于受体土壤。该结果为进一步研究石漠化微生物生态系统、改善和提升土壤迁播技术提供支撑。     

提取北方土壤真菌DNA的一种方法

由于土壤理化性质的复杂性和真菌细胞壁结构的特殊性,从土壤样品中提取真菌基因组DNA比较困难.中国北方土壤与其它地区土壤相比有其自身的特点,因此,有必要优化一种适合于北方土壤真菌DNA提取的方法.本实验向灭菌黑土中分别投加12种在系统分类上差别较大的真菌,以传统土壤总DNA提取方法及纯菌DNA提取方法为基础,分别与蜗牛酶,纤维素酶进行组合、优化,得到7种不同的土壤真菌基因组DNA提取方法.利用真菌28S rDNA通用引物U1/U2-GC PCR-DGGE分析方法分别考察了7种不同方法所提取土壤真菌基因组DNA的多样性和代表性.结果表明:1)液氮研磨,纤维素酶、蜗牛酶和溶菌酶(浓度分别为6 、3和1 mg·ml-1)37 ℃作用60 min,2% SDS于65 ℃裂解30 min;2)-65 ℃～65 ℃冻融3次,纤维素酶、蜗牛酶和溶菌酶(浓度分别为6、3和1 mg·ml-1)37 ℃作用180 min,2%SDS于65 ℃裂解30 min的组合具有较好的提取效果.利用后一种方法分别对3种理化性质差异较大的中国北方自然土壤样品真菌DNA进行提取并分析,表明所提取土壤基因组DNA真菌特异性PCR-DGGE图谱条带丰富,该方法可用于多种北方土壤真菌多样性研究.     

土壤真菌差异影响入侵豚草与本地植物生长及互作

采用温室盆栽实验,研究了本地植物土壤与豚草入侵地土壤中真菌对外来植物豚草和2种本地植物生长及对豚草与本地植物互作的影响。结果表明:在本地植物土壤中,杀真菌剂处理下,豚草单独种植、与本地植物狗尾草混合种植或与紫花苜蓿混合种植时,其生物量分别比未采用杀真菌剂处理高46.7%、39.1%和90.5%,但杀真菌剂对狗尾草及紫花苜蓿的生物量却没有显著影响;在豚草入侵地土壤中,与未采用杀真菌剂的处理相比,杀真菌剂处理使单独种植的豚草的生物量降低了44.3%,同时杀真菌剂也降低了本地植物狗尾草和紫花苜蓿的生物量,但杀真菌剂的施用对与狗尾草或紫花苜蓿混合种植的豚草的生物量却没有显著影响;进一步比较了本地植物土壤和豚草入侵土壤中真菌对植物生长的反馈作用,结果显示,在本地植物土壤中,真菌对豚草生长呈现负反馈,但在豚草入侵地土壤中,真菌对单独种植的豚草表现出正反馈,而且与本地植物土壤比较,土壤真菌对与本地植物混合种植的豚草的负反馈作用明显变小了。本研究结果为深入研究豚草入侵的土壤微生物学机制提供了一定的实验证据。     

真菌的分子生物学鉴定方法研究进展

综述了真菌的分子生物学鉴定方法,包括DNA碱基组成分析,核酸分析技术,真菌核型的脉冲电泳分析。     

高寒煤矿渣山植被恢复过程中土壤生物化学性质与真菌多样性变异特征研究

【目的】探究不同恢复年限煤矿渣山土壤真菌多样性的变化规律。【方法】选取江仓矿区渣山不同建植年限(2、4、6年)草地土壤为研究对象,测定土壤化学性质及酶活性,并利用高通量测序方法测定土壤真菌多样性。【结果】随着恢复年限的增长,土壤pH、土壤全钾和有机质含量呈现差异显著性,蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶以及磷酸酶含量逐渐上升,并提高了真菌群落的丰富度与多样性,其中复绿4年的效果最为明显。各样地主要以子囊菌门、担子菌门为主;腐生营养型真菌占43.2%-89.7%。氮素、土壤酶活性是影响江仓煤矿区草地土壤真菌多样性的主要因素。【结论】复绿能够改善土壤化学性质以及土壤真菌群落多样性。     

城市森林土壤微生物群落结构的季节变化

土壤微生物在森林生态系统中扮演重要的角色,是森林生态系统中物质循环的驱动因素,但目前对于城市森林土壤微生物群落的季节变化及其影响因素研究较少。因此,本研究以东莞城市森林为对象,采用高通量测序方法研究城市森林土壤微生物的季节变化规律及其影响因素。结果表明:土壤微生物群落结构和多样性有显著的季节变化,湿季土壤微生物总数量显著低于干季,但湿季土壤微生物Chao1指数和Shannon指数显著高于干季,湿季细菌和真菌的多样性和菌群结构更为丰富,其中细菌主要通过数量改变适应季节的变化,真菌主要通过数量以及物种组成的改变适应季节变化。土壤有效硼是细菌群落结构的主要影响因子,pH是真菌群落结构的主要影响因子,土壤中交换性钙和交换性镁亦是影响细菌和真菌群落的重要因子。     

真菌对土壤N2O释放的贡献及其研究方法

N₂O是一种重要的温室气体,而土壤作为N₂O的重要来源之一,其N₂O主要产生于硝化和反硝化作用的生物过程.研究表明细菌和古菌是这些生物过程的主要参与者,然而在特定土壤生态系统中,真菌在N循环过程中起主要作用.但真菌对土壤N₂O释放贡献的研究报道甚少.本文阐述了土壤真菌N₂O产生机制的研究进展,介绍了自养硝化、异养硝化和反硝化过程的发生机理、关键微生物和功能基因.详细介绍了与真菌有关的N₂O产生过程,真菌的异养硝化作用和反硝化作用,并且比较了真菌和细菌反硝化系统的差异.此外,本文重点总结了研究土壤真菌N₂O产生的主要方法,包括选择抑制剂法、^15N标记、分离和纯培养以及免培养的分子生态学方法,对各种方法的优势和弊端进行了探讨,并对今后的研究工作提出了展望.