虾-贝-红树林耦合循环水养殖系统中微生物群落分析

海水循环水养殖系统是重要的生态养殖模式发展趋势之一, 为了深入了解循环水养殖生态系统, 通过对系统各功能区水体中细菌16S rRNA基因V4V5区进行高通量测序和生物信息学分析, 从微生物生态学角度分析了循环水养殖系统不同功能区的细菌群落结构动态。测序分析结果显示, 海水循环水养殖系统中优势细菌种群分别属于变形菌门(Proteobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)和浮霉菌门(Planctomycetes)。红树林湿地水体中变形菌门和厚壁菌门丰度较高, 而对虾养殖池的拟杆菌门和浮霉菌门丰度较高。在不同优势类群中, 变形菌门多样性指数平均值最高, 其次是拟杆菌门, 厚壁菌门最低。在各功能区中, 红树林细菌多样性最高, 虾池最低。MDS分析结果显示虾池、贝池和红树林湿地水体中细菌群落结构有明显差异, 虾池与其他功能区差异最大。研究表明, 高密度对虾养殖对虾池水体中细菌群落有显著影响, 但其影响在循环水养殖系统后续功能区中逐渐减弱。     

基于16S rDNA扩增子测序技术揭示真胃左方变位对奶牛粪便微生物的影响

[目的]本试验旨在测定产后健康奶牛和罹患真胃左方变位(left displacement of the abomasum, LDA)奶牛粪便中微生物菌群的变化,以期探讨LDA发生与菌群的关联性,评估其对机体代谢的潜在影响.[方法]采用16S rDNA高通量测序技术,测定10头健康奶牛(Health)、10头真胃左方变位...     

不同地理种群赤拟谷盗肠道细菌群落多样性分析

【目的】了解储粮害虫赤拟谷盗Tribolium castaneum (Herbst)成虫肠道细菌群落组成及多样性。【方法】利用Illumina MiSeq高通量测序技术对3个地理种群的赤拟谷盗雄虫肠道细菌16S rDNA的V3-V4变异区进行测序分析。【结果】从赤拟谷盗肠道样本中共测得465 293条reads,聚类为113个OTU,共注释到8门、15纲、33目、52科和79属的细菌。其中,优势菌门包括变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria)等,优势菌属包括假单胞菌属(Pseudomonas)、肠杆菌科未鉴定属(Unclassified-f-Enterobacteriaceae)、不动杆菌属(Acinetobacter)、肠球菌属(Enterococcus)和根瘤菌属(Rhizobium)等。3个地理种群的赤拟谷盗肠道细菌的Shannon指数、Simpson指数、Ace指数和Chao指数分别为1.5-1.7、0.3、79.7-133.2和76.4-85.2。【结论】不同地理种群的赤拟谷盗成虫的肠道细菌群落组成存在显著差异。     

肺部菌群研究的方法学进展

菌群在促进人类健康方面发挥着重要的作用,而人体菌群紊乱可导致或加剧多种疾病。由于肺部菌群和肺部病变在空间上重叠,二者可能存在更紧密的联系。有研究者以肺部菌群为切入点,探索肺部疾病和健康的关系。但目前关于肺部菌群的检测技术和送检样本类型等实验实施过程中涉及的方法学问题尚未达成共识,样本污染问题在收集和测序过程中出现的频率越来越高,降低了研究的科学性和说服力。因此,为使研究者了解肺部菌群研究的方法学进展,避免陷入实验设计和方法选择的误区,本文就该领域的主要研究技术和影响肺部菌群检测结果的因素作一综述。

     

肺部菌群研究的方法学进展CSCD

菌群在促进人类健康方面发挥着重要的作用,而人体菌群紊乱可导致或加剧多种疾病。由于肺部菌群和肺部病变在空间上重叠,二者可能存在更紧密的联系。有研究者以肺部菌群为切入点,探索肺部疾病和健康的关系。但目前关于肺部菌群的检测技术和送检样本类型等实验实施过程中涉及的方法学问题尚未达成共识,样本污染问题在收集和测序过程中出现的频率越来越高,降低了研究的科学性和说服力。因此,为使研究者了解肺部菌群研究的方法学进展,避免陷入实验设计和方法选择的误区,本文就该领域的主要研究技术和影响肺部菌群检测结果的因素作一综述。     

甘草根际土壤微生物群落对长期连作的响应

光果甘草连年种植所引起的甘草产量下降、植株发育不良、根腐病频发严重影响甘草产业的持续发展,造成了重大的经济损失。然而,其机制却并不清楚。应用下一代测序技术,对未种植过光果甘草的土壤（Control）,生长1a （Gg1）和生长5a （Gg5）光果甘草的根际土壤行16S rDNA和18S rDNA ITS测序,并对比分析了甘草根际土壤和对照组之间,以及不同种植年限甘草根际土壤之间的微生物群落结构差异,以期探究光果甘草连作障碍的原因。结果表明,光果甘草连作增加了根际土壤细菌群落的丰富度,降低了真菌群落的丰富度（P>0.05）。主坐标分析显示,光果甘草的根际土壤微生物组成与对照组之间存在显著差异,并且光果甘草的种植年限显著地影响了根际土壤微生物的群落组成。在门水平上,光果甘草连作显著地增加了真菌Blastocladiomycota和Mortierellomycota的相对多度（P<0.05）。在属水平上,光果甘草连作显著地降低了有益细菌Arthrobacter和Pseudomona及有益真菌Naganishia的相对多度,而增加了病原真菌Fusarium和Thanatephorus的相对多度。由此推测,光果甘草根际土壤微生物群落结构的改变,以及有益微生物相对多度的降低和病原微生物相对多度的增加可能是导致光果甘草发生连作障碍的重要原因之一。     

妊娠期糖尿病孕妇肠道菌群变化及其与血糖的相关性——

利用16S rDNA高通量测序技术,研究妊娠期糖尿病（GDM）孕妇的肠道菌群变化及与血糖的相关性。

2020年9月—2021年3月,选取在温州市人民医院定期产前检查并分娩的孕妇44例,根据妊娠24~28周口服75 g葡萄糖耐量试验结果分为妊娠期糖尿病组（22例）及正常对照组（22例）,收集孕妇的一般资料。通过Illumina Miseq平台对受试者粪便细菌DNA进行16S rDNA测序,比较两组肠道菌群的结构、丰度及多样性。

肠道菌群ɑ−多样性分析结果显示,GDM组孕妇Chao1、Shannon、Ace、Coverage指数与正常对照组相比,差异无统计学意义（P＞0.05）。两组孕妇肠道菌群的共同优势菌群为厚壁菌门和拟杆菌门,GDM组弯曲杆菌门比例高于对照组（P＜0.05）。LEfSe分析结果显示两组丰度有显著差异的物种共有28种,其中24种在GDM组中富集,4种在正常对照组中富集。通过Bray-Curtis dbRDA分析发现,肠道菌群结构与75 g OGTT 0 h血糖及75 g OGTT 1 h血糖呈负相关（P＜0.05）。采用Spearman相关性分析评估两组肠道菌群与OGTT血糖值的相关性,发现瘤胃球菌属、链球菌属、丁酸球菌属与OGTT 0 h血糖呈负相关（P＜0.05）;小杆菌属、布劳特菌属、Monoglobus与OGTT 1 h血糖呈负相关（P＜0.05）;毛螺旋菌属、普雷沃菌属与OGTT 2 h血糖呈负相关（P＜0.05）。

16S rDNA高通量测序有助于分析GDM孕妇肠道菌群的丰度及多样性,为研究GDM孕妇肠道菌群结构的特点及与血糖的相关性提供新的思路和理论依据。

     

不同发育阶段杉木人工林对土壤微生物群落结构的影响

采用变性梯度凝胶电泳技术(DGGE),分析土壤细菌16S rDNA和土壤真菌28SrDNA特异性片段多态性,研究了不同发育阶段杉木人工林对土壤微生物群落结构的影响.结果表明:土壤微生物群落结构随着杉木人工林的发育年龄而改变,杉木人工林土壤微生物群落多样性和丰富度随杉木生长发育显著增加(P<0.05),但均显著低于次生阔叶林(P<0.05);聚类分析表明,不同发育阶段杉木人工林土壤真菌群落相似性均<60%,而土壤细菌群落相似性最高可达65%,由此可推测不同发育阶段杉木人工林土壤真菌群落结构变化较土壤细菌群落结构变化剧烈;相关性分析表明,不同发育阶段杉木人工林土壤速效氮、碳氮比与土壤微生物群落多样性显著相关(P<0.05).本研究表明,长期种植单一杉木人工林能够通过改变土壤理化性质来影响土壤微生物群落组成,进而影响森林生态系统养分循环,导致人工林林分生产力下降.     

纳米Fe3O4对生菜生长及土壤细菌群落结构的影响

纳米Fe₃O₄的广泛应用增加了其暴露到农田环境的可能性,因此亟待研究纳米Fe₃O₄对农业生态环境的影响.本研究采用盆栽试验方式,研究不同浓度纳米Fe₃O₄颗粒(1、10、100 mg·kg^-1)对生菜生长及土壤细菌群落的影响,并与相应浓度的普通Fe₃O₄处理进行对比.通过测定植物光合速率常数、植株Fe含量来评价植物生长;采用高通量测序技术研究土壤细菌群落结构及组成.结果表明: 不同浓度纳米Fe₃O₄的影响不同.低浓度纳米Fe₃O₄能提高植物生物量,增强植物叶片光合速率,增加土壤中黄单胞菌目的相对丰度,降低蓝细菌、鞘脂杆菌纲的相对丰度,但对群落多样性指数影响不显著.高浓度纳米Fe₃O₄抑制作物生长,提高植株中Fe积累及土壤电导率,降低细菌群落系统发育多样性,降低黄单胞菌目、鞘脂杆菌纲相对丰度,增加蓝细菌相对丰度.此外,一些土壤功能微生物对纳米Fe₃O₄及普通Fe₃O₄处理的响应也存在差异,说明不同粒径及浓度的Fe₃O₄均会对土壤微生物群落产生影响,并可能影响地上部分植物性状.因此,在评估纳米颗粒的生物学效应时需较多关注土壤微生物.     

海水养殖尾水处理系统中微生物群落对水处理阶段的响应

为了阐明南美白对虾高位池养殖尾水处理系统中不同水处理阶段微生物群落演替机制, 利用16S rRNA基因高通量测序技术分析了水体和生物膜的微生物群落结构。结果显示, 在水处理系统中主要是变形菌门(Proteobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、蓝细菌门(Cyanobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)及酸杆菌门(Acidobacteria), 平均占细菌总OTU的88.61%。生物膜中生物多样性指数普遍高于水样, 与水体的共有菌为320种, 载体不同是造成群落结构差异的主要原因, 黏土陶粒和北美海蓬子(Salicornia bigelovii)根系是硝化作用的主要反应场所。在属水平上筛选出160种微生物, 主要属于变形菌门、拟杆菌门、浮霉菌门、蓝细菌门、厚壁菌门(Firmicutes)及放线菌门, 它们能够较好地区分菌群的来源及水处理的反应阶段。研究揭示了不同水处理阶段以及不同生物填料中微生物动态变化情况, 为今后的海水养殖尾水处理提供理论依据和技术参考。     

鲤鱼种和鲢鳙对池塘浮游生物的影响

本文根据１９９０年－９月对９个鱼池的研究,报道鲤鱼种和鲢鳙对浮游生物的影响,结果表明：鲤鱼种使浮游植物和浮游动物生物量增加,浮游植物大型化,浮游动物小型化,并使浮游植物多样性增加,浮游动物多样性下降;鲢鳙密度增加,浮生物小型明显,微型藻类和超微在在浮植物中所占比重显著增加,小型浮游动物（原生动物和轮虫）在浮游动物中比重也明显增;鲢鳙密度对浮游生物多样性和浮游生物量的影响具有阶段性,当鲢鳙密度低时,     

黑龙滩水库夏季不同水位对鱼产量及浮游生物的影响

水位变动对鱼产量及浮游生物群落结构有着重要影响。本文通过对黑龙滩水库１３年（１９８０—１９９２）水位落差（夏季水位）、年降雨量、５—９月降雨量,年入库流量与鱼产量的关系进行了回归分析,其中鱼产量（Ｙ）与水位落差（Ｘ）呈显著的负相关：Ｙ＝２５．９８－１．３３Ｘ,（ｒ＝－０．７１１３）。对该水库夏季不同水位时浮游生物种类组成,现存量及生物多样性指数进行了分析比较,发现夏季高水位时（１９９２年６月）浮游生物个体小型化,生物量减少,浮游植物多样性增加。根据营养级差串联效应理论（Ｃａｓｃａｄｉｎｇｔｒｏｐｈｉｃｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）,可能与鱼的摄食压力有关。     

基于高通量测序的鱼菜共生池塘与普通池塘微生物群落结构比较

鱼菜共生(Aquaponics)作为一种可持续、循环型、零排放的新型的复合耕作体系, 因具有良好的生态环境效应和食品安全保障, 成为解决农业生态危机的有效途径。研究采用Illumina高通量测序平台对西北地区典型池塘鱼菜共生养殖模式下, 养殖水环境与根系细菌微生物16S rRNA基因(V3—V5区)进行高通量测序。比较群落结构和微生物多样性表明, 细菌总有效序列为56444条, 细菌物种平均注释OTU数目为945条。在鱼菜共生模式下的优势门类为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、蓝菌门(Cyanobacteria)。根系微生物群落中占优势地位的分别为拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门(Proteobacteria)。OTU聚类分析结果显示6个样品共有OTU数目为165, 其中新疆水生野生动物救护中心鱼菜共生池塘水样(JH.KX)特有OTU数量最高(137), 其空心菜根系水样(JH.R)最低(30), 而乌鲁木齐市米东区长山子镇水源地养殖基地空心菜根系水样(MD.R)和新疆水生野生动物救护中心对照池塘水样(JH.C)数量相同(85)。通过对各OTU进行注释, 发现了根瘤菌、鱼类致病菌、耐寒细菌、降解有机物细菌、降低重金属及毒素危害的细菌。研究为鱼菜共生生态养殖模式下微生物群落结构及其生态调控机理提供了参考依据。     

水蕹菜浮床对草鱼主养池塘轮虫群落结构的影响简

研究了水蕹菜浮床对草鱼主养池塘轮虫群落结构的影响,共检出轮虫38种,隶属于2纲14属,其中浮床池塘出现轮虫36种,而非浮床池塘28种。浮床池塘与非浮床池塘的优势种组成基本类似,萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)、裂足臂尾轮虫(Brachionus diversicornis)、裂痕龟纹轮虫(Anuraeopsis fissa)、暗小异尾轮虫(Trichocerca pusilla)以及长肢多肢轮虫(Polyarthra dolichoptera)为共有优势种;浮床池塘与非浮床池塘的轮虫平均密度分别为1892和2255 ind./L,差异极显著(P0.01);浮床池塘与非浮床池塘轮虫平均生物量分别为1.535和1.405 mg/L,差异不显著(P0.05)。结果表明,水蕹菜浮床显著促进了轮虫种类数增加,提高了轮虫多样性和均匀度,并在一定程度上减缓了轮虫小型化。     

水蕹菜浮床对草鱼主养池塘轮虫群落结构的影响

研究了水蕹菜浮床对草鱼主养池塘轮虫群落结构的影响,共检出轮虫38种,隶属于2纲14属,其中浮床池塘出现轮虫36种,而非浮床池塘28种。浮床池塘与非浮床池塘的优势种组成基本类似,萼花臂尾轮虫（Brachionus calyciflorus）、裂足臂尾轮虫（Brachionus diversicornis）、裂痕龟纹轮虫（Anuraeopsis fissa）、暗小异尾轮虫（Trichocerca pusilla）以及长肢多肢轮虫（Polyarthra dolichoptera）为共有优势种;浮床池塘与非浮床池塘的轮虫平均密度分别为1892和2255 ind./L,差异极显著（p0.01）;浮床池塘与非浮床池塘轮虫平均生物量分别为1.535和1.405 mg/L,差异不显著（p0.05）。结果表明,水蕹菜浮床显著促进了轮虫种类数增加,提高了轮虫多样性和均匀度,并在一定程度上减缓了轮虫小型化。       

湘江干流浮游生物群落结构及水质状况分析

为了解湘江干流水质与生物群落现状, 2010-2011年对湘江的水质和浮游生物的分布进行了采样分析, 利用香农-威纳多样性指数分析湘江干流浮游生物群落特征, 并结合水质理化指标评价其水体营养状态。结果表明, 共检出浮游植物8门99属164种, 丰度变化在(1.83-51.1)104cells/L, 生物量变化在0.03-0.60 mg/L; 浮游动物80种, 密度变化在2.16-76.34个/L, 生物量变化在0.01-1.95 mg/L。各采样点的浮游植物多样性指数变化在2.47-5.43, 浮游动物多样性指数变化在1.63-3.38, 浮游生物的多样性较好, 显示出湘江干流的浮游生物群落处于较稳定的状态。对湘江m-m指示种种类组成和群落结构分析, 结果显示湘江水体属于中污带水质; 综合营养状态指数(TIL)在38.27-51.97, 均值为43.73, 属于中营养水平; 综合水质生物学和化学评价结果可知湘江干流的水质较差, 但无明显向富营养化转化的趋势。       

单甲脒农药对模型池塘生态系统群落结构的影响

在３ｍ×１ｍ×１ｍ（Ｖ＝３ｍ３）含有底泥的模型池塘生态系统中研究单脒农药对水生生物群落结构的影晌。规定实验浓度力０、１．５、３．０、６．０和１２．０ｍｇ／Ｌ,每１５ｄ加入１次２５％单甲脒农药水剂,连续加入４次,实验进行２个多月。在实验浓度范围内,童甲脒农药对水生生物群落产生不同程度的影响。浮游生物比较敏感：加药后头几天内,种类、数量及多样性指数下降,浓度越大,影响越明显;大约１周以后,各处理组浮游生物群落逐步得到恢复,实验后期其数量甚至可超过对照水平,但群落结构发生改变,敏感种类少或消失,耐污种类增加,生物多样性降低。底栖生物比较耐污：处理槽大型水生植物的叶绿素含量有所减少,但其种类和生物量未见明显差异;底栖动物种类、数量也未见明显变化。微生物最耐污,在处理槽水层及沉积物中好氧异养菌数量有所增加,沉积物中厌气菌数量也有增加的趋势。青鱼对单甲脒农药较敏感,在１．５ｍｇ／Ｌ以下浓度尚能正常存活和繁殖。单甲脒农药水剂明显增加水体氮、磷含量,尤其磷酸盐含量高,使水体氮、磷比例失调,可能导致水体富营养化。根据综合指标分析,在规定单甲脒盆酸盐浓度＜１．５ｍｇ／Ｌ的实验条件下,水生生物群落结构未见明显改变．     

珠江口大型底栖动物的群落结构及影响因子研究

2008年8月至2009年5月, 调查了珠江口水域大型底栖动物季节分布以及与环境的关系, 结果表明:共鉴定出大型底栖动物34种, 多毛类和软体动物是该水域大型底栖动物的主要类群;大型底栖动物的密度和生物量以春季最高, 分别为759ind/m2和5.03g/m2,秋季则最低,分别为274ind/m2和2.34/g/m2.食底泥者是珠江口大型底栖动物最主要的功能摄食类群。研究区大型底栖动物的物种多样性指数(H′)、物种均匀度指数(J′)和物种丰富度指数(D)差异均不显著。典型对应分析表明:夏季锌、铜、铅、磷酸盐和透明度等5个因子与珠江口大型底栖动物群落相关性显著;秋季为铵氮;冬季和春季则分别为透明度和温度。       

EVALUATING THE IMPACT OF INSECT COMMUNITY ON PINE CATERPILLAR DENSITY IN DIFFERENT STAND CONDITIONS

Abstract  Natural enemies play an important role in inhibiting population growth of pine caterpillar, but they are difficult to be used in systematic management models. This paper attempts to use some forest stand factors to substitute the effect of natural enemies, which could be used in management models. Through the studies from more than 200 stand plots with different stand conditions in Qu County, Changshan County, and Longyou County of Zhejiang Province, 16 predominant species groups from insect community were selected, and the canonical correlation coefficient between the diversity index, species number, individual number of predominant species and the stand factors was analyzed. The results indicated that the canopy density and ground vegetation were the key stand factors for characterizing the function of insect community. The forest area was divided into four types according to the variation of canopy and vegetation conditions by using cluster analysis. The regression models between the rate of variation of pine caterpillar density and the forest factors including canopy density and vegetation covers were developed in each type of forests. There were significant differences in diversity index, species number, individual number of insect community and population density of pine caterpillar among four types of forests, and correlation coefficients of the four regression models were rather high ( r =0. 924 — 0. 964). This means that the classification of the forest stands is reasonable and the stand factors can characterize the effect of natural enemies in practice.