新疆醉马草内生菌群落结构

【目的】揭示醉马草不同组织内生细菌和内生真菌种群组成和分布。【方法】采用液氮研磨法分别提取醉马草种子、叶、茎、根组织总DNA,采用通用引物扩增内生细菌16S rDNA和真菌ITS,通过限制性内切酶HhaⅠ和RsaⅠ对16S rDNA PCR产物酶切,HhaeⅢ和HinfⅠ对真菌rDNA ITS PCR产物酶切得到不同的TRFs片段。TRFs经T-RFLP分析程序结合基因文库比对后,分析醉马草不同组织中内生细菌和内生真菌的群落组成及内生菌群落相似性。【结果】研究表明醉马草根部内生细菌多样性最高,而种子内生真菌多样性最为丰富。醉马草各组织内生细菌优势菌属均为Bacillus(29%以上),种子、叶、茎、根内生真菌优势菌属分别为Mycosphaerella(6.5%),Teratosphaeria(4.5%),Fragum(1.1%),Sebacina(11.3%)。聚类分析表明茎和叶内生细菌群落结构相似,种子和其他组织内生细菌群落结构相似性较远,而茎和种子内生真菌群落结构相似,叶和其他组织内生真菌群落结构相似性较远。醉马草内生菌多样性丰富且存在尚未认识的新类群。     

基于高通量测序分析盐角草根部内生细菌多样性及动态规律

【目的】探讨盐角草根部内生细菌群落多样性特征,揭示内生细菌群落结构在宿主关键发育期动态变化规律。【方法】通过罗氏454高通量测序获得内生细菌16S r RNA片段,然后进行生物信息分析。【结果】共获得20363条16S r RNA基因序列。各样品中可操作分类单元(operational taxonomic units,OTUs)在552–941之间。根部内生细菌群落主要包括4个门,其中Proteobacteri门占主导地位,其余依次是Firmicutes,Actinobacteria,Bacteroidetes。在Proteobacteria门中,Gammaproteobacteria是第一大纲,其后是Betaproteobacteria纲。宿主5个发育时期共同拥有7个细菌属,包括Azomonas,Serratia,Pantoea,Serpens,Pseudomonas,Halomonas,Kushneria。整体上看,Gammaproteobacteria纲在宿主5个发育时期呈现增长趋势。优势菌属在5个发育期存在差异,分别为Delftia,Kushneria,Serratia,Pantoea,Erwinia。所有文库总共含2108个特异OTUs,共同拥有5个相同OTUs。花期OTUs数量最多,结种期内生细菌多样性降低。在宿主的5个发育时期中,土壤p H、月均温和土壤盐含量这3个环境因子组成的集合对其内生细菌群落变化具有显著影响。【结论】盐角草内生细菌群落多样性丰富,宿主发育期决定了内生细菌群落结构。     

功能微生物菌剂对泰来草生长的促生效应研究

目前海草床衰退严重, 海草生态系统的修复是海洋生态修复面临的重要问题。利用海洋喜盐草根际固氮菌(星箭头菌, Sagittula stellate)和喜盐草根际溶磷菌(芽孢杆菌, Bacillus aryabhattai)制成海洋微生物复合菌剂, 研究菌剂的添加对泰来草生长的影响。根据泰来草根的生长速率、叶片的生长速率、叶绿素含量、最大光量子产率(Fv/Fm)监测泰来草的生长情况。结果表明, 单纯加入固氮菌剂对泰来草叶片的生长速率、Fv/Fm、叶绿素含量具有显著促进作用, 其中叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素浓度比对照组分别提高39.75%、39.46%、39.67%, 叶片的生长速率比对照组增加44.26%; 复合菌剂处理后的泰来草根的长度和数量、Fv/Fm、叶片的生长速率都显著增加。研究表明海草养殖缸中加入固氮菌剂影响泰来草叶片生长速率和光合作用, 但不影响泰来草根的生长; 加入固氮溶磷复合菌剂同时促进泰来草根和叶的生长和光合作用。     

野生大豆抗感大豆孢囊线虫材料内生细菌多样性分析

【目的】对抗感野生大豆材料根内生细菌的多样性进行比较分析,为研究野生大豆内生细菌与大豆孢囊线虫之间的相互关系奠定基础。【方法】在野生大豆抗大豆孢囊线虫3号生理小种筛选基础上,利用扩增核糖体DNA限制性分析(Amplified ribosomal DNA restriction analysis,ARDRA)和16S rDNA克隆文库测序相结合的方法,对抗感野生大豆根系内生细菌多样性及群落结构进行分析。【结果】野生大豆根内生细菌分属于6大类群,其中变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)为优势类群,相对丰度分别为46.8%和13.6%,另外有少量的放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、异常球菌-栖热菌门(Deincoccus-Thermus)和古细菌(Archaea),18.8%克隆序列与环境中未培养细菌的16S rDNA序列有较高的相似性。野生大豆高抗材料内生细菌的多样性比高感材料更为丰富,且抗感材料内生细菌优势菌群存在明显差异,中慢生根瘤菌(Mesorhizobium tamadayense)、肠杆菌(Enterobacter ludwigii)和巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)为野生大豆高抗材料特有的可操作分类单元(Operational Taxonomic Units,OTUs)中的优势种群。【结论】研究结果表明抗感野生大豆根内生细菌的优势种群存在明显差异,而内生细菌的优势种群与大豆孢囊线虫的相互关系正在深入分析研究。     

热带山地雨林木本豆科和樟科植物叶内生细菌群落:物种与功能群多样性及驱动因子

揭示热带木本豆科与樟科植物的叶内生细菌群落的物种与代谢功能群组成差异及其驱动因子有助于理解热带森林的植物适应性和生物多样性维持机制。本研究采用IlluminaMiseq测序平台检测海南尖峰岭热带山地雨林中豆科与樟科植物叶内生细菌,并采用FAPROTAX微生物地球化学循环代谢功能数据库注解内生细菌功能。从豆科植物的长脐红豆(Ormosia balansae)、软荚红豆(O. semicastrata)与樟科植物的厚壳桂(Cryptocarya chinensis)、硬壳桂(C. chingii)共4种植物检测到叶内生细菌可操作分类单元(operationaltaxonomicunits,OTUs)达1,123个,隶属于21门36纲51目92科160属,其中有600个OTUs被鉴定为变形菌门,72个OTUs为酸杆菌门,分别占总细菌序列数的57.17%和15.12%;噬纤维菌目的薄层菌属(Hymenobacter)及根瘤菌目的甲基杆菌属(Methylobacterium)的细菌物种最丰富,分别达37和27个OTUs。叶内生细菌物种组成在豆科与樟科植物之间存在显著差异(ANOSIM:R=0.5...     

艾比湖湿地三种植物根际土壤氨氧化细菌群落的多样性

摘要:【目的】以艾比湖湿地盐节木(Halocnemum strobilaceum)、芦苇(Reed)及盐角草(Salicornia)三种植物为对象,研究其根际土壤氨氧化细菌(AOB)的群落多样性。【方法】利用PCR-RFLP的方法,构建氨氧化细菌amoA基因克隆文库,进行系统发育分析。结合三种植物根际理化因子特点,探讨三种植物根际AOB群落结构组成的特点。【结果】通过序列多态性分析表明,三种植物根际土壤AOB amoA基因克隆文库中的所有序列均属于β亚纲(β-Proteobacteria)中的亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)及Nitrosomonas-like,未发现亚硝化螺菌属(Nitrosospira)。三个AOB amoA基因克隆文库分别包括9个OTUs、12个OTUs和7个OTUs,其文库覆盖度均达99%以上,代表性强。三个文库的丰富度、Chao1指数、ACE指数、Shannon指数均为R＞H＞S。【结论】三种植物的AOB多样性为芦苇＞盐节木＞盐角草,并且其最优氨氧化菌群各不相同。本研究为系统认识艾比湖湿地植物根际氨氧化细菌群落多样性和结构组成提供了基础。     

典型生境巨菌草根内生固氮菌的群落多样性

【目的】探究不同生境巨菌草内生固氮菌群落组成多样性及其分异规律。【方法】采用高通量测序固氮酶nif H标靶基因方法,研究了我国6个典型地区的巨菌草内生固氮菌群,包括福建闽侯县、新疆墨玉县、内蒙古阿拉善左旗、青海贵德县、甘肃安定区、海南那大镇,结合地理气候因子统计,分析了固氮菌多样性的环境驱动机制。【结果】共获得64122条nif H基因的有效序列,640个OTUs,归属于6个门、10个纲、17个目、24个科、33个属和39个种。不同地区巨菌草中优势内生固氮菌群的种类和丰度存在较大的差异。在门水平上,福州闽侯县、甘肃安定区、新疆墨玉县、内蒙古阿拉善左旗和青海贵德县5个地区的优势菌门均为变形菌门,海南那大镇的优势菌门为变形菌门和蓝藻菌门;属水平上,不同地区巨菌草最优势内生固氮菌类群分别为:福州闽侯县(变形菌门中未定属,80.56%);新疆墨玉县(变形菌门中未定属,33.14%);内蒙古阿拉善左旗(变形菌门中未定属,76.23%);甘肃安定区(α-变形菌纲中的未定属,53.78%);海南那大镇(变形菌门中未定属,38.37%);青海贵德县(变形菌门中未定属,46.12%)。Alpha多样性和Beta多样性分析表明,不同地区巨菌草内生固氮菌群落的多样性存在较大的差异,海南那大镇样本中巨菌草各类内生固氮菌群的多样性及丰富度最高,福建闽侯县样本中巨菌草各类内生固氮菌群的多样性及丰富度最低。典范对应分析(CCA)结果表明,年均降雨量和年均气温是影响巨菌草内生固氮菌群变化的主要因素,其次是土壤有机质、土壤全氮和土壤p H。【结论】不同地区巨菌草内生固氮菌群落的组成及丰度存在着较大的差异,海南那大镇巨菌草内生固氮菌群的种类及相对丰度较高,本研究可为巨菌草内生固氮菌群的资源开发及其固氮微生物肥料的菌种选育和生产应用提供理论支持。     

黑果枸杞不同组织内生细菌群落多样性

【目的】黑果枸杞是我国荒漠区特有的药用盐生植物,本研究分析了黑果枸杞不同组织中内生细菌群落多样性特征及分布规律。【方法】应用Illumina MiSeq高通量测序技术对黑果枸杞内生细菌的16S rRNAV5-V7区域序列进行测定,并分析群落组成、多样性及功能等生物学信息。【结果】黑果枸杞不同组织内生细菌群落多样性及功能均有较大的差异。花、叶、果、茎和根产生的OTUs分别是182、173、119、187和254,群落多样性表现为根花果、茎叶。从门水平上看,变形菌门是优势菌门,在不同组织中均有分布,花、叶、果、茎和根中的相对丰度分别为87.66%、41.51%、81.76%、97.67%和61.85%。在属水平上显示内生细菌的分布表现出器官差异性。花部能够准确分类的优势菌属为沙雷氏菌属和不动杆菌属,相对丰度分别为11.57%和8.55%。叶部为红球菌属和慢生根瘤菌属,相对丰度分别为29.68%和5.53%。果实中为泛菌属、红球菌属和沙雷氏菌属,相对丰度分别为23.12%、5.52%和4.29%。茎部为沙雷氏菌属和假单胞菌属,相对丰度分别为12.03%和17.71%。根部为盐单胞菌属、Fodinicurvata和Lipingzhangella,相对丰度分别为24.18%、5.16%和4.86%。在不同组织中分布较广的盐单胞菌、沙雷氏菌、不动杆菌、红球菌、泛菌等菌属均具有较高耐盐性和促生、生防、降解有机污染物及抗氧化等功能。PICRUSt功能预测分析显示,黑果枸杞组织中内生细菌功能中涉及丰富的多糖、萜类和酮类、酶及维他命等次生代谢产物的生物合成。【结论】黑果枸杞内生细菌具有丰富的群落和功能多样性,拥有多种益生功能性状,也含有多个与人和植物体代谢相关的功能信息。不同组织优势菌属和功能信息各有不同,其中根部的内生细菌物种最丰富,花部和茎部参与各种代谢调控的细菌丰度最高。此外,不同组织中还含有大量未知种属的微生物类群,这些都为内生细菌功能利用和挖掘新的有益微生物资源提供广阔的发展空间。     

水葫芦根际细菌群落结构多样性分析

【目的】了解水葫芦根际细菌群落结构。【方法】运用末端限制性片段长度多态性(Terminal restriction fragment length polymorphism,T-RFLP)技术分析富营养化水体中水葫芦根际和水葫芦近、远水样的细菌群落特征及多样性,结合克隆文库技术和培养法分析根际的细菌种群类型。【结果】同一时期水葫芦根际细菌多样性(Shannon-Weiner指数H′或Simpson指数D)更高,水葫芦近水样次之,远水样最小。10月份的细菌多样性高于5月份的。通过水葫芦根际细菌的克隆文库可知变形杆菌门(Proteobacteria)是水葫芦根际细菌的主要类群,占总群体的65.1%,包括噬菌弧菌(Bacteriovorax sp.)、Dechloromonas sp.、Leptothrix sp.、红螺菌科(Rhodospirillaceae)、Rhodoferax sp.和红环菌科(Rhodocyclaceae)等。T-RFLP图谱显示159 bp为最大优势菌,247 bp为第二大优势菌,对照克隆文库及培养结果分析247 bp属于γ-Proteobacteria,159 bp为不动杆菌(Acinetobacter sp.)。【结论】水葫芦根际细菌的群落结构丰富,不同时段水葫芦根际细菌的丰度略有变化,主要类群为变形杆菌门。     

巨菌草不同生长时期的内生固氮菌群组成分析

【背景】禾本科植物中存在着丰富的内生固氮菌资源,可为植物的生长、营养利用、增强抗逆性等起到重要的促进作用。【目的】揭示巨菌草不同生长时期根、茎、叶内生固氮细菌的组成及其变化。【方法】采用高通量测序技术对不同生长时期的巨菌草根、茎、叶内生固氮菌群进行群落分析。【结果】不同生长时期巨菌草根、茎、叶的15个样本分别得到4-6万条有效序列,主要分布在360 bp左右。根部巨菌草内生固氮菌群在成熟期最高,茎部和叶部均为拔节期最高,同一生长时期则为根叶茎,变化趋势与巨菌草植物样本的固氮酶活性变化趋势一致,其主要的菌群门类为变形菌门(Proteobacteria)和蓝藻菌门(Cyanobacteria),主要核心属为克雷伯氏菌属(Klebsiella)、草螺菌属(Herbaspirillum)和慢生根瘤菌(Bradyrhizobium)。整体上看,根、叶部来源的各自微生物菌群组成较为接近,茎部来源的菌群与根部、叶部有交叉,成熟期根部的联合固氮菌群种类和丰度最高。典范对应分析表明各来源样本固氮菌群的组成主要受环境温度影响,其次为湿度和pH。【结论】不同生长时期巨菌草根、茎、叶固氮菌群的组成及丰度存在着较大的差异,本研究可为巨菌草内生固氮菌群资源的开发和利用以及种质资源库的建立提供基础依据。     

东乡野生稻可培养内生细菌群落组成及多样性

内生细菌对宿主植物生长发育和生理代谢具有重要影响, 揭示其群落组成和多样性具有重要的生物学和生态学意义。本研究采用可培养法从东乡野生稻(Oryza rufipogon)不同组织中分离获得94株内生细菌, 基于16S rRNA基因序列比对和系统发育分析将其归属于变形菌门、放线菌门和厚壁菌门3门14科17属, 其中芽孢杆菌属(Bacillus)和微小菌属(Microbacterium)为优势属, 分别占总株数的27.7%和20.2%。不同组织中内生细菌的分布和多样性存在差异, 根中内生细菌数量最多(34株, 36.2%), 叶次之(32株, 34.0%), 茎最少(28株, 29.8%); 根中内生细菌Shannon-Wiener多样性指数(H′ = 2.52)、Simpson优势度指数(D = 0.88)和Pielou均匀度指数(E = 0.72)均高于茎与叶, 根和茎的Jaccard相似性系数(C = 0.29)低于根和叶(C = 0.47)以及茎和叶(C = 0.45)。研究结果表明, 东乡野生稻内生细菌具有丰富的物种多样性, 并且不同组织部位的内生细菌组成存在差异, 根中内生细菌多样性最丰富。     

金钗石斛内生细菌的组成及多样性分析

采用9种培养基对贵州省的赤水市旺隆镇(P1)、贵阳市贵州师范大学生命科学学院大棚(P2)和金沙县台金生态农业观光园(P3)内栽培的金钗石斛(Dendrobium nobile Lindl.)根、茎和叶中的内生细菌进行了分离,并采用扩增核糖体DNA限制性分析(ARDRA)法对分离的内生细菌进行了多样性分析。结果表明:从3个样地金钗石斛的根、茎和叶中共分离出1 081株内生细菌,隶属2门5科12属40种1亚种,可分成41个OTUs;其中,芽孢杆菌属(Bacillus)和短芽孢杆菌属(Brevibacillus)为优势属,Bacillus subtilis subsp.subtilis和Brevibacillus invocatus为优势种(亚种)。金钗石斛的内生细菌在不同器官中的分布存在差异,根中内生细菌的菌株数量最多(695),且根中内生细菌的Shannon-Wiener多样性指数(2.20)和Margalef丰富度指数(5.81)均高于茎和叶中内生细菌,而叶中内生细菌的Pielou均匀度指数却最高(0.69);并且,茎和叶间内生细菌的Sorenson相似性系数最高(0.82),显著高于根和茎间以及根和叶间内生细菌的Sorenson相似性系数。3个样地金钗石斛内生细菌的共有OTUs有14个,分离菌株数占金钗石斛内生细菌分离菌株总数的96.5%;并且,3个样地金钗石斛内生细菌的Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数差异较小,仅P1样地金钗石斛内生细菌的Margalef丰富度指数明显高于P2和P3样地。NA、TSA、LB、KB、R2A和TB培养基从金钗石斛中分离出的内生细菌菌落数和OTU数量均高于YPD、YT和YG培养基。研究结果显示:金钗石斛体内含有丰富的内生细菌资源,并且,其内生细菌的组成和多样性与分离器官、种植地和培养基密切相关。     

陕北地区苹果树根内细菌多样性分析

以延安市4个不同县区苹果树根为研究对象，分析苹果树根内生细菌的群落组成和多样性，揭示内生细菌的群落结构及多样性差异。采用高通量测序技术分析4个不同县区苹果树根内生细菌16S rRNA基因V3~V4 变异区序列，使用生物信息学方法分析其内生细菌的群落结构及多样性。结果表明，测序共获得994 571条有效序列，在97%一致性下共产生1 559个有效的操作分类单元(operational taxonomic uunits，OTUs)。在门水平上，4个样地苹果树根内生细菌群落组成中共有的优势类群分别为放线菌门(Actinobacteria)和变形菌门(Proteobacteria)，其相对丰富度分别为33.1%~60.7%和30.9%~61.6%；属水平上的优势菌属为假单胞菌属(Pseudomonas)、节杆菌属(Arthrobacter)、链霉菌属(Streptomyces)、诺卡氏菌属(Nocardioides)、叶杆菌属(Phyllobacterium)、黄杆菌属(Flavobacterium)、农杆菌属(Agrobacterium)和贪噬菌属(Variovorax)。Alpha多样性和Beta多样性分析表明，宜川县(YC)的Chao1指数(433.54)和Shannon指数(6.45)最大，基于韦恩图分析4个样地苹果树根内生细菌群落存在354个共有OTUs，延长县(YS)、宝塔区(BT)、宜川县(YC)、洛川县(LC)独有苹果树根内生细菌群落的OTUs分别为378、430、486和477。典范对应分析(Canonical Correlation Analysis, CCA)结果表明，土壤pH是影响4个样地苹果树根内生细菌的群落多样性变化的主要因素。4个样地苹果树根内生细菌种类丰富，但群落结构组成和丰富度的差异不明显，功能预测分析表明无论是Level 1还是Level 2，均未发现显著性差异的代谢通路，此结果表明苹果树根系招募了特异型有益的内生细菌菌群。本研究可为苹果树根内生细菌菌种资源的开发和应用提供参考。     

薄荷根内生及根际细菌多样性探究

采用传统的培养方法和基于分子生物学技术的非培养方法对我国常用中药之一的薄荷植物的根内生及根际细菌进行研究,从而了解其中细菌群落的多样性。对分离得到的细菌菌株进行16S rDNA扩增和系统发育分析,结果表明,利用培养方法与非培养方法分离得到薄荷根内生细菌及根际细菌一些共有的细菌种类,但前者优势种群为g-变形杆菌,后者优势种群为芽孢杆菌,说明土壤细菌,特别是根际细菌是植物内生细菌的重要来源,但植物对其内生细菌具有选择压。首次报道了薄荷根内和根际具有丰富的微生物群落多样性,为进一步探索植物根系微生态环境中微生物群落的形成和生态功能提供了基础信息。在今后探讨植物与微生物相互作用关系时,有必要考虑土壤环境,特别是根际对其的影响的同时,更加重视植物与其相关联的细菌种类的选择作用。     

宁夏枸杞叶不同生长时期内生细菌群落动态及其影响因素

为探究宁夏枸杞叶内生细菌群落随生长变化动态及其影响因素,利用高通量测序技术分析宁夏枸杞幼叶、成熟叶和老叶3个典型生长时期叶内生细菌群落,并通过典范对应分析和方差分解分析探究气候因子代表的宿主植物生活环境、叶光合参数代表的宿主器官生理状态、叶内微生物生长可利用营养物质代表的植物体内内生菌生存微环境等三类环境因子对叶内生菌群落动态变化的影响。结果表明:3个宁夏枸杞叶生长时期内生细菌共28个门、52个纲、118个目、249个科、503个属、738个种、978个OTUs,α多样性及丰富度以幼叶中最多,随着叶片生长而减少,至叶片成熟老化,保持在较低的水平;变形菌门γ-变形菌纲是3个生长时期枸杞叶片中的优势类群,但幼叶内生细菌中优势科属为黄单胞菌科食单胞菌属,成熟叶内生细菌优势科属为假单胞菌科假单胞菌属,老叶内生细菌优势科属为肠杆菌科泛菌属;成熟叶和老叶内生细菌OTU以继承前一个生长时期内生细菌OTU为主;叶内生细菌功能随叶片生长时期改变发生细微变化;不同生长时期影响叶内生细菌群落组成的环境因子不同,以叶内微生物生长可利用营养物质对宁夏枸杞叶内生细菌群落组成影响最大;宁夏枸杞叶内生细菌从各群落特征对不同叶生长时期内外环境变化做出响应,植物体内内生菌生存微环境是影响宁夏枸杞内生菌群落动态变化主要因素。     

威海天鹅湖大叶藻(Zostera marina)与日本鳗草(Zostera japonica)根际微生物群落结构及其驱动机制

[目的] 本文以威海天鹅湖大叶藻和日本鳗草根际沉积物为主要研究对象,探究不同生长时期的海草根际微生物群落结构多样性,并分析导致微生物群落结构差异的内在因素。[方法] 选取威海天鹅湖大叶藻和日本鳗草根际沉积物与非草区表层沉积物,采用高通量测序技术（Illumina MiSeq platform）解析海草不同生长时期下根际与非草区微生物群落特征。[结果] 微生物群落结构差异由海草生长时期以及海草是否定植共同驱动。在海草成熟期,丙酸菌属（Propionigenium）在大叶藻与日本鳗草根际有明显富集,其相对丰度分别为11.58%和14.26%;在海草幼苗期,脱硫球茎菌科（Desulfobulbaceae）在海草根际富集（大叶藻：2.299%,日本鳗草：4.092%）;在海草衰退期时,硫卵菌属（Sulfurovum）的相对丰度在根际较高（大叶藻：5.624%,日本鳗草：3.749%）。此外,海草生长时期对不同样品之间微生物群落结构差异的解释度最大（R²=0.20335,P=0.002）。PICRUSt2功能预测结果表明各功能基因在海草不同生长时期所呈现的趋势一致,但丰度上呈现出幼苗期 > 成熟期 > 衰退期的结果。[结论] 天鹅湖海草床沉积物微生物群落结构在海草不同生长时期呈现不同的多样性特征,具有明显的根际效应且不同种类海草的根际微生物群落无显著差异,不具有物种特异性。     

不同水稻组织内生细菌的群落多样性

[目的]为详细了解水稻不同组织内生细菌群落多样性。[方法]对宁粳43号内生细菌的总DNA提取后,采用高通量测序技术对水稻内生细菌的16S rRNA基因进行了序列测定,分析了水稻不同组织部位内生细菌群落结构特征。[结果]叶部共获得内生细菌OTUs 610个,茎部411个,根部174个。物种分类显示,叶部内生细菌种类隶属于22门40纲103目198科399属,其中优势类群是红球菌属（Rhodococcus）和乳酸杆菌属（Lactobacillus）,它们的相对丰度分别为21.00%和9.19%;茎部内生细菌种类隶属于19门31纲85目169科306属,其中优势类群是红球菌属和罗尔斯通菌属（Ralstonia）,它们的相对丰度分别为19.25%和13.52%;根部内生细菌种类隶属于9门19纲44目82科140属,其中优势类群是肠杆菌属（Enterobacter）和埃希氏杆菌属（Escherichia）,它们的相对丰度分别为81.13%和10.89%。根茎叶中相同的OTU有78个,放线菌门（Actinobacteria）与大多数细菌具有相关性。根系内生细菌中具有调控各种代谢网络功能的物种丰度高于茎部和叶部。[结论]不同水稻组织内生细菌具有丰富的群落多样性,其中叶部的内生细菌物种最丰富,根系参与各种代谢调控的细菌丰度最高,各个组织部位的优势菌属各不相同,变形菌门是最重要的水稻内生细菌。     

基于RFLP技术的鹿角杯形珊瑚共附生固氮菌多样性分析

对三亚湾鹿回头与西沙石岛的常见鹿角杯形珊瑚(Pocillopora damicornis)的固氮酶nif H基因多样性进行了分析,并对其共附生固氮微生物多样性进行了比较。利用Taq I和HaeⅢ两种限制性内切酶分别对三亚湾珊瑚的粘液(SYN)、组织(SYZ)和西沙珊瑚组织(XSZ)的阳性克隆子进行聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)分析,得到了23,25和13个OTUs,文库的覆盖率分别为90.3%,87.5%和94.1%,多样性指数Shannon-Wiener指数(H)分别为2.28,3.02和2.08,Evenness指数(E)分别为0.5,0.65和0.56。研究结果表明:1)3个文库重要组成部分都是绿菌门(Chlorobia)和变形菌门(Proteobacteria)α-亚门、γ-亚门、δ-亚门细菌;2)3个文库绝大部分OTUs的最相似序列来自珊瑚礁、海绵、水体、沉积物等环境中的不可培养细菌,反映鹿角杯形珊瑚组织和粘液可能蕴含着丰富的尚未被培养的固氮菌资源;3)发现了两大重要的类群——分别与绿菌门和脱硫弧菌属(Desulfovibrio)细菌序列最相似的类群,它们通过为珊瑚共生体提供有机氮源参与到珊瑚白化的调节或恢复过程中,在珊瑚共生体营养物质的循环中充当重要角色;4)从多样性指数分析可以看出,SYZ的固氮微生物多样性高于SYN,SYZ的固氮微生物多样性高于XSZ,反映了鹿角杯形珊瑚生活的地理位置不同,固氮菌共附生的生态位不同(如珊瑚粘液、组织等不同部位),都将导致珊瑚共附生固氮菌多样性的差异。     

入侵植物欧洲千里光内生固氮菌和溶磷菌多样性

【背景】菊科(Asteraceae)外来入侵植物欧洲千里光(Senecio vulgaris L.)来源于欧洲,广泛分布于我国西南和东北地区,在湖北高海拔山区也有分布。在入侵过程中,内生细菌可能在其获取氮磷营养方面起到了一些关键性作用。【目的】探究欧洲千里光内生固氮菌和溶磷菌的多样性和功能,为理解其入侵机制及防治提供参考。【方法】选择来自6个不同种群的种子,萌发后转移到花盆生长6-8周,并从每个种群中各挑选9株生长情况良好的植株,对其叶片和根组织表面进行消毒处理。使用基于nifH基因(固氮功能基因)的高通量测序方法对植物的固氮微生物群落结构和多样性进行研究。通过涂布平板法和平板划线法,在固体无氮培养基(Ashby)和无机磷培养基(inorganic phosphate, NBRIP)上对植物内生菌进行分离、纯化,对纯化的固氮菌株和溶磷菌株进行16S rRNA基因测序。采用钼锑抗比色法分析纯化溶磷菌株的溶磷能力。【结果】基于nifH基因的内生菌高通量测序结果表明,欧洲千里光叶样本中固氮菌多样性显著高于根样本;固氮菌群落中丰度最高的属是慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium,30.9%...     

黄渤海海草分布区日本鳗草根际微生物群落结构特征及其功能分析

日本鳗草(Zostera japonica)是亚洲特有的海草种类,具有重要生态价值。近年来,黄渤海海草分布区中的日本鳗草海草床持续退化,引起了研究人员的广泛关注。【目的】基于根际微生物的分布与日本鳗草的健康生长密切相关的设想,本文旨在探究黄渤海海草分布区日本鳗草根际细菌群落结构多样性并分析其与海草健康生长的内在联系。【方法】选取黄渤海海草分布区中东营、威海、大连3个地点的日本鳗草根际与非草区表层沉积物,采用高通量测序技术(Illumina HiSeq PE300)解析根际微生物群落特征,并结合相关环境参数分析其环境功能。【结果】日本鳗草根际表层沉积物中主要存在的细菌类群有:变形菌门(Proteobacteria)所占比例为41.1%,蓝细菌门(Cyanobacteria)占15.4%,拟杆菌门(Bacteroidetes)占12.6%,放线菌门(Actinobacteria)占9.3%。不同地点之间以及样品类型(海草床根际与非根际)之间的微生物群落存在显著差异,主要表现为根际富含硫酸盐还原菌和固氮菌。环境因素:TN (total nitrogen)、TC (total carbon)、TOC (total organic carbon)、黏土(Clay)、砷(As)与根际群落组成与分布显著相关。【结论】从功能的角度来看,不同地点、不同样品类型之间的差异物种多与硫、氮代谢相关,硫酸盐还原菌对维持日本鳗草的生态健康起关键作用;日本鳗草根际微生物群落分布与环境因子、空间分布有一定相关性。