冬小麦拔节期不同茎蘖对低温胁迫的反应及抗冻性评价

以小麦济南17和山农8355为材料,在低温胁迫条件下,测定了不同茎蘖功能叶和叶鞘超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛(MDA)和可溶性蛋白含量,并利用主成分分析、聚类分析对其抗冻性进行综合评价.结果表明： 低温胁迫条件下,小麦拔节期不同茎蘖功能叶和叶鞘中SOD、POD和CAT活性均不同程度地上升,MDA和可溶性蛋白含量则不同程度地上升或下降.利用主成分分析和聚类分析,将济南17不同茎蘖分为3类：主茎和一级分蘖Ⅰ、Ⅱ属强抗冻蘖组,一级分蘖Ⅲ、Ⅳ和二级分蘖Ⅰp属中度抗冻蘖组,二级分蘖Ⅱp属弱抗冻蘖组;将山农8355不同茎蘖分为3类：主茎和一级分蘖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ属强抗冻蘖组,一级分蘖Ⅳ和二级分蘖Ⅰp属中度抗冻蘖组,二级分蘖Ⅱp属弱抗冻蘖组.表明冬小麦拔节期不同茎蘖存在抗冻性差异,且低位蘖较高位蘖抗冻.
     

长期施肥对茶园土壤微生物群落功能多样性的影响

利用BIOLOG研究长期施肥后茶园土壤微生物群落功能多样性变化,结果表明:与清耕(CK)相比,各长期施肥处理AWCD值的变化速度(斜率)和最终能达到的AWCD值均有不同程度提高,其大小顺序为:DWY>DY>W>CK,可见施肥能不同程度提高微生物整体活性和丰富度,以有机无机肥配施效果最好。分析多样性指数表明:各处理对土壤常见微生物种类影响并不大,施有机肥使微生物群落均匀度有所降低。对碳源利用主成分起分异作用的主要是糖类和羧酸类物质。对AWCD值、多样性指数与土壤养分因子的相关性分析表明,在红壤茶园中土壤肥力提高有利于土壤微生物活性的提高。     

呼伦贝尔草原土壤固氮微生物nifH基因多样性与群落结构

采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术及扩增产物序列分析方法比较研究了呼伦贝尔5种草地类型(线叶菊草原、贝加尔针茅草原、羊草草原、大针茅草原、克氏针茅草原)土壤固氮微生物nifH基因多样性及群落结构特征.结果表明,不同草地类型间土壤固氮微生物群落组成差异显著,羊草草原和大针茅草原相似性较高,相似度为67%,而其他3个草地类型间相似性较低,相似度均低于60%.羊草草原土壤nifH基因多样性最高,其次是克氏针茅草原、大针茅草原和贝加尔针茅草原,线叶菊草原最低.系统发育分析结果表明,呼伦贝尔草原土壤固氮微生物大部分属于变形菌门的α-变形菌纲,分别隶属于慢生根瘤菌属、中慢生根瘤菌属、红假单胞菌属、固氮螺菌属.5种草地类型中,克氏针茅草原土壤中联合固氮菌和自生固氮菌居多,而其他4个草地类型均以共生固氮菌为优势生态类型.     

转双价基因抗虫棉对土壤微生物群落多样性的影响

采用Biolog技术,研究了不同生育期(30、60、90和120d)转双价(Bt+CpTI)基因抗虫棉SGK321及其亲本非转基因常规棉石远321根际土壤微生物群落多样性变化。结果表明,反映土壤微生物活性的平均颜色变化率(AWCD)呈现出以下变化规律:与亲本常规棉相比,整个培育过程中转双价基因抗虫棉AWCD值除30d显著高于亲本常规棉(P<0.05),其他3个时期均显著低于亲本常规棉(P<0.05)。两种棉花根际土壤微生物群落丰富度指数和优势度指数随棉花生育期的不同而有所不同,4个时期转双价基因抗虫棉均匀度指数与亲本常规棉无显著差异。主成分分析结果表明,转双价基因抗虫棉30d、亲本常规棉60、120d土壤微生物群落碳源利用方式相似,转双价基因抗虫棉60、90、120d与亲本常规棉30d土壤微生物群落碳源利用方式相似。土壤微生物利用的主要碳源为糖类、氨基酸类、羧酸类和聚合物。     

茶园根际土壤细菌群落结构及多样性

【背景】茶园根际土壤的细菌群落结构与茶园生境土壤营养循环密切相关,其组成及多样性可以作为健康茶园的一个生物指标。【方法】采用PCR．变性梯度凝胶电泳（PCR—DGGE）分子指纹图谱技术,检测安溪铁观音种植区不同海拔茶园根际土壤样本的细菌群落结构,利用Shannon．Wiener多样性指数分析其多样性,采用非加权组平均法进行聚类分析得到其分布特征,利用蒙特卡罗检验和冗余分析分别揭示影响细菌群落分布的环境因子及细菌群落分布和环境变量之间的关系。【结果】茶园根际土壤细菌的DGGE结果显示,检测到的14种主要细菌中有11种细菌是不可培养的,3种细菌是可培养的,分别属于根瘤菌属、中华根瘤菌属和苍白杆菌属。聚类分析得到,同一海拔梯度茶园根际土壤细菌群落结构相似。Shan-non—Wiener多样性指数分析表明,400m海拔处茶园根际土壤细菌群落多样性最高。蒙特卡罗检验分析得到环境因子协同作用对茶园根际土壤细菌群落结构贡献率为59．6％。冗余分析显示,茶园根际土壤细菌群落结构与海拔密切相关。【结论与意义】茶园根际土壤细菌群落结构分布与海拔梯度密切相关,考虑不同海拔高度土壤细菌群落对茶园营养循环的影响,在铁观音的健康栽培和管理过程中具有重要意义。     

农业土壤微生物基因与群落多样性研究进展

介绍了群落基因组多样性、结构多样性与功能多样性相互关系的研究方法 ,重点论述了近年来农业土壤微生物群落遗传、结构与功能多样性的研究进展。同时总结了耕作措施和养分管理对农业土壤微生物群落多样性的影响 ,提出微生物序列分析、比较基因组学和微生物芯片技术与传统研究技术结合将有助于对微生物群落结构与功能和生物与环境因素对土壤微生物群落影响的深刻理解     

污染土壤微生物群落结构多样性及功能多样性测定方法

土壤微生物在促进土壤质量和植物健康方面发挥着重要的作用,土壤微生物群落结构和组成的多样性及其变化在一定程度上反映了土壤质量.为了更好地了解土壤健康状况,非常有必要发展有效的方法来研究污染土壤微生物的多样性、分布以及行为等.回顾了近年来国内外污染土壤微生物群落结构多样性及功能多样性的测定方法,包括生物化学技术和分子生物学技术,现将它们的原理、优缺点、实用性及其发展动态作一阐述,同时指出结合这两种技术可为微生物群落分析提供一个更全面的、精确的方法.     

CBF:平衡植物低温应答与生长发育的关键

低温是影响植物生长发育以及植被分布的重要环境因子。目前,低温信号研究中比较清楚的是CBF依赖的低温信号途径。该文总结了近年来有关CBF的研究成果,详细介绍了CBF家族成员在植物耐寒性中的重要作用,着重分析与讨论CBF介导的低温调控网络及一系列复杂调控机制。理解CBF的复杂作用机制有助于了解植物中CBF介导的冷信号如何平衡耐寒性与生长发育,进而有助于耐寒作物的培育。     

科尔沁沙地小叶锦鸡儿固沙群落土壤微生物功能多样性

为探讨科尔沁沙地流动沙丘上建立小叶锦鸡儿固沙植被后土壤微生物群落代谢功能的变化,采用Biolog-ECO微平板检测法,研究了9、16和26年生人工群落以及流动沙丘和天然小叶锦鸡儿群落土壤微生物碳源代谢的多样性变化特征.结果表明:在培养的264 h内,流动沙丘土壤微生物平均颜色变化率,以及对羧酸类、糖类、多聚物类、氨基酸类、胺类和芳香类化合物类的代谢能力明显高于人工群落;随着人工群落年龄的增加,土壤微生物代谢碳源种类增加,26年生人工群落土壤微生物的碳源代谢模式已接近天然群落.流动沙丘建立小叶锦鸡儿植被后,土壤微生物群落碳源代谢功能多样性和均匀度指数下降;随着植物群落发育年龄的增长,微生物功能多样性逐渐提高.     

农药污染对土壤微生物群落功能多样性的影响

根据95种不同的单一联底物上的BIOLOGGN微平板系统的反应所构造的多样性指数，结果表明农药严重污染的土壤微生物群落的Shannon指数和均度、Simpson指数、Mclntosh指数和均度均显著低于无污染的对照。说明农药严重污染导致土壤微生物群落功能多样性的下降，减少了能利用有关碳底物的微生物的数量，降低微生物对单一碳底物的利用能力。     

Analysis of microbial diversity in oligotrophic microbial fuel cells using 16S rDNA sequences

Molecular ecological techniques were applied to analyze the bacterial diversity of two oligotrophic microbial fuel cells (MFCs) enriched using river water or artificial wastewater (AWW) as fuel. Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) of the PCR amplified 16S rDNA showed that different microbial communities were present in the two MFCs and these were different from the river sediment used to initiate the enrichment. Nearly complete 16S rDNA was amplified and sequenced. Over 80% of the clones were Proteobacteria. Betaproteobacteria were the dominant clones (46.2%) in MFCs fed with river water, and about 64.4% of the clones in MFCs fed with AWW were Alphaproteobacteria. Actinobacteria were found only in the MFC fed with AWW, and Deltaproteobacteria, Acidobacteria, Chloroflexi and Verrucomicrobia in the MFC fed with river water. Many clones were related to uncultured bacteria, some with homology less than 95%, indicating that many novel bacteria were enriched in the oligotrophic MFCs.     

PCR-DGGE技术用于湖泊沉积物中微生物群落结构多样性研究

采用PCR-DGGE分子指纹图谱技术比较南京市玄武湖、奠愁湖和太湖不同位置的表层沉积物微生物群落结构,研究结果表明,三湖泊沉积物微生物的16SrDNA的PCR扩增结果约为626bp,为16S rDNA V3～V5区特异性片段。玄武湖和莫愁湖表层沉积物中大约有20种优势菌群,且同一湖泊不同采样点DGGE图谱的差异性不大,细菌群落结构具有较高的相似性,而太湖样品DGGE条带的数目和位置表现出明显差异,且不同采样点图谱的差异性较大。三湖泊除具有特征性的微生物种属外,还分布约5个相同的细菌种群,可能与沉积物的理化性质和水生植被的影响相关。对DGGE图谱中7条主带进行回收、扩增和测序,结果显示其优势菌群具有不同的序列组成,其中5个序列与Genebank中已登录的细菌种群的同源性≥99％,2个序列的同源性为96％和93％,其中2个相似的细菌类群目前尚未获得纯培养。     

西北黄土高原柠条种植区土壤微生物多样性分析

柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)是我国黄土高原区重要的饲用豆科灌木植物。为揭示土壤微生物与柠条种植之间的关系,采用未培养技术提取样品宏基因组DNA,分别构建柠条根表、根际和自然土16SrDNA文库,分析各文库微生物群落的变化。结果显示,随距离柠条根部渐远,微生物数量呈现递减趋势。聚类分析发现,变形杆菌纲是根表土壤区系中的优势微生物种群(70.3%),尤其存在大量α-Proteobacteria类的能诱使植物形成根瘤的根瘤菌和对植物有促生作用的γ-Proteobacteria类微生物;而在根际和自然土中,酸杆菌属(Acidobacteria)和古菌(Archaea)数量较多。柠条根际的多样性指数最高,而根表和自然土微生物类群具有较高的优势度,表现出从根表、根际植物相关微生物到自然土单一简单微生物类群的过渡。说明植物根系和土壤环境与微生物类群具有相互选择性。     

昆明盐矿古老岩盐沉积中的原核生物多样性

应用PCR-DGGE和rRNA分析法研究了昆明盐矿古老岩盐沉积中的原核生物多样性。样品的细菌DGGE分析得到27条带,古菌得到18条带。样品与纯培养得到的19个属菌株的DGGE图谱对比分析发现,细菌18个属菌株,只有1个属菌株与样品中的1条带迁移位置都不一致;古菌1个属的菌株不与样品中任何条带迁移位置一致。表明纯培养所得菌株并非该环境中的优势类群。同时,建立了样品细菌和古菌的16S rDNA克隆文库,从中分别挑取36个细菌克隆和20个古菌克隆进行ARDRA分析。细菌可分为10个OTUs,其中3个OTUs是优势类群,分别占38.9%,25.0%,16.7%,其余7个OTUs各含有1个克隆。古菌分为8个OTUs,没有明显的优势类群。每个OTU的代表克隆16S rDNA序列分析表明,细菌分属3大类群:α-Proteobacteria,γ-Proteobacteria和Actinobacteria,以Pseudomonas属菌为优势,含有其它岩盐沉积中没有发现的Actinobacteria。古菌主要是Halorubrum属、Haloterrigena属菌和未培养古菌。本研究表明,昆明盐矿古老岩盐沉积具有较丰富的原核生物多样性,含有大量未知的、未培养或不可培养的原核生物,但在原核生物物种组成和丰度上,免培养与此前的纯培养研究结果存在一定差异。因此,结合使用两类方法才能较全面地认识高盐极端环境微生物的多样性。     

PCR-DGGE技术在农田土壤微生物多样性研究中的应用

变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)在微生物生态学领域有着广泛的应用。研究采用化学裂解法直接提取出不同农田土壤微生物基因组DNA,并以此基因组DNA为模板,选择特异性引物F357GC和R515对16S rRNA基因的V3区进行扩增,长约230bp的PCR产物经变性梯度凝胶电泳(DGGE)进行分离后,得到不同数目且分离效果较好的电泳条带。结果说明,DGGE能够对土壤样品中的不同微生物的16S rRNA基因的V3区的DNA扩增片断进行分离,为这些DNA片断的定性和鉴定提供了条件。与传统的平板培养方法相比,变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术能够更精确的反映出土壤微生物多样性,它是一种有效的微生物多样性研究技术。     

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。     

太湖梅梁湾冬季浮游细菌的多样性

运用分子生物学方法对太湖梅梁湾2005年3月冬季水体中的浮游细菌多样性进行了研究。提取水样中细菌基因组总DNA,以细菌的16SrDNA通用引物进行PCR扩增,扩增产物经分子克隆、酶切归类分析、测序和序列分析,对水样中的细菌群落建立了针对16SrDNA的克隆文库和系统发生树。基于细菌16SrDNA克隆文库和系统发生树的分析,结果表明,该水域的优势细菌类群为拟杆菌(Cy-tophaga-Flavobacterium-Bacteroides,44.3%)和β、γ变形杆菌(Proteobacteria;β-Proteobacteria,25.3%和γ-Proteobacteria,27.8%),其中大部分细菌与黄杆菌属(Flavobacterium)、假单胞菌属(Pseudomonas)和食酸菌属(Acidovorax)细菌的关系密切。与国外富营养化湖泊的研究报道相比较,γ-Proteobacteria类群为水体中的优势类群,是严重富营养化的太湖在冬季所具有的独特种群结构特征。     

西北部分地区苦马豆根瘤菌的遗传多样性

苦马豆(Sphaerophysa salsula)是荒漠区重要的豆科植物。为了研究其共生根瘤菌的多样性, 本试验采用16S rDNA PCR-RFLP和16S rDNA全序列分析方法, 对西北部分地区的苦马豆根瘤菌进行了遗传多样性及系统发育分析。结果表明, 57株供试菌株共产生了9种遗传图谱类型, 对每种图谱类型的代表性菌株进行16S rDNA全序列分析的结果表明, 它们分别归属于中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium)、根瘤菌属(Rhizobium)、中华根瘤菌属(Sinorhizobium)、土壤杆菌属(Agrobacterium)、叶杆菌属(Phyllobacterium)和Shinella kummerowiae。不同地域的菌株在多样性方面也有明显差异: 分离自银川的苦马豆根瘤菌的Jaccard相似性系数较低; 而来自民乐县和临泽县的菌株有着非常丰富的遗传多样性, 其Simpson指数分别为0.826和0.710, Shannon-Wiener指数分别为1.831和1.530。以上结果为进一步确定西北地区豆科植物根瘤菌的系统分类地位提供了依据。