两种气候条件下不同有机质含量农田黑土真菌群落结构特征

【背景】东北黑土土壤肥沃,有机质含量丰富,是我国重要的粮食生产基地,同时也是受气候变化影响的敏感区。土壤微生物对环境因子变化的响应敏感,并且与土壤肥力密切相关,因此,研究环境因子改变对土壤微生物的影响有助于维持农田黑土生产力。【目的】探究有机质含量与气候条件对农田黑土真菌群落结构、多样性的影响,为全球气候变化条件下黑土区农业可持续发展提供重要基础数据和理论依据。【方法】利用黑土空间移位试验,采用Illumina MiSeq测序技术对农田黑土真菌种类进行预测,并对其进行多样性和群落结构分析。【结果】两种气候条件下不同有机质含量农田黑土真菌种类均较丰富,土壤有机质含量对真菌多样性指数的影响不大,气候条件和施肥对真菌多样性的影响较大。在已知的真菌群落中,5种不同有机质农田黑土的优势菌门均为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和接合菌门(Zygomycota),占总序列的92.5%。在气候较冷条件下,OTU数量、Chao1指数、Shannon指数和Simpson指数均出现不同程度的降低;施肥也会降低各有机质含量农田黑土中真菌物种数量和多样性,但是降低幅度随有机质含量升高而逐渐减小。气候因子、有机质含量、全氮、施肥和pH是影响不同有机质含量农田黑土中真菌群落结构发生变化的主要因素。【结论】有机质含量、施肥和气候均一定程度上改变了农田黑土中真菌群落多样性和群落结构。气候条件和施肥对农田黑土真菌群落结构影响较大,而有机质含量对其影响较小,但前两者的影响会随土壤有机质含量的增加而呈减弱趋势。这些影响在子囊菌门群落结构中表现明显。     

高通量测序分析大兴安岭典型森林土壤细菌和真菌群落特征

【背景】大兴安岭地区是我国对气候变化响应最敏感的区域,而土壤微生物在维持寒区森林生态系统结构和功能中发挥重要作用。【目的】探究大兴安岭不同森林类型土壤微生物群落结构及与环境因子的关系。【方法】采用Illumina MiSeq高通量测序技术,分析3种典型森林(白桦林、落叶松林和樟子松林)土壤细菌和真菌群落组成和多样性。【结果】3种林型中共获得2 786个细菌操作分类单元(Operational Taxonomic Unit,OTU),隶属于38门531属,其中优势菌门为变形菌门(Proteobacteria, 31.45%-40.32%)、酸杆菌门(Acidobacteria, 14.24%-40.16%)和放线菌门(Actinobacteria,7.13%-22.15%);1803个真菌OTU隶属于8门263属,其中优势菌门为担子菌门(Basidiomycota,40.43%-62.75%)和子囊菌门(Ascomycota,35.81%-53.68%)。主坐标分析表明,3种林型中细菌和真菌群落组间差异远大于组内差异。Mantel检验结果显示:细菌群落结构与pH、总氮(Total Nitrogen,TN)、总磷(Total Phosphorus,TP)和含水量(Soil Water Content,SWC)具有显著相关性(P0.05),其中pH的相关性系数最大;真菌群落结构与SWC、TN和TP具有显著相关性(P0.05),其中TN的相关性系数最大。冗余分析结果发现,TP与变形菌门、担子菌门相对丰度呈显著正相关,TN和SWC与酸杆菌门、子囊菌门呈显著正相关,pH与放线菌门呈显著正相关(P0.05)。【结论】不同林型间土壤微生物群落结构存在显著差异,明晰其分布规律及主要环境驱动因子,是把握寒区森林生态系统过程的关键。     

枯草芽胞杆菌菌肥对有机冬瓜根区土壤微生态的影响

【背景】微生物肥料已广泛应用于我国有机作物的种植,其对有机种植土壤微生态的影响尚需科学评测。【目的】高通量测序技术可用于精确分析土壤微生物群落,从细菌、真菌群落结构和多样性的角度阐释枯草芽胞杆菌菌肥对有机农田根区土壤微生物群落的影响。【方法】在有机农田轮作种植条件下,施用枯草芽胞杆菌菌肥后提取冬瓜根区土壤基因组DNA,通过PCR扩增建立文库,利用IlluminaMiSeq高通量测序技术,并结合相关生物信息学方法分析土壤细菌16SrRNA基因V3-V4区和真菌ITS1区的多样性指数及群落结构;测定根区土壤化学性质及酶活性,分析有机冬瓜果实品质,并作相关分析。【结果】从6个有机冬瓜根区土壤样本中获得14199个细菌操作分类单元(OTU)和3378个真菌OTU,细菌和真菌文库测序覆盖率分别在98%、99%以上。枯草芽胞杆菌菌肥会在一定程度上提高土壤细菌种群多样性而降低真菌种群多样性,丰富了细菌群落结构,但显著降低了真菌群落丰富度(P0.05);并减少了根区土壤特有细菌和真菌物种。变形菌门、厚壁菌门和放线菌门是优势细菌,子囊菌门是优势真菌;枯草芽胞杆菌菌肥会提高绿弯菌门和子囊菌门的相对丰度,比例分别为46.23%、10.01%;降低变形菌门和担子菌门的相对丰度,比例分别为11.14%、74.72%。枯草芽胞杆菌菌肥显著降低了土壤pH,显著提高了有机冬瓜果实总氨基酸、可溶性固形物等营养成分含量(P0.05)。【结论】施用枯草芽胞杆菌菌肥改变有机冬瓜根区土壤细菌和真菌的丰富度和多样性,降低了土壤pH,提高了有机冬瓜果实品质。     

滴灌对苜蓿根际土壤细菌多样性和群落结构的影响

【背景】细菌作为土壤微生物中的重要类群,能够有效促进土壤物质循环和能量流动,细菌多样性以及群落结构能够反映土壤的质量状况。【目的】了解滴灌条件下苜蓿根际土壤细菌群落结构及多样性变化,探讨土壤环境因子对细菌群落结构的影响。【方法】基于细菌16Sr RNAV3-V4区高通量测序技术,分析比较滴灌与自然降雨两种模式下生长的苜蓿根际与非根际土壤中细菌多样性和群落分布规律,然后采用冗余分析(Redundancy analysis,RDA)探讨土壤环境因子与细菌多样性的关系。【结果】苜蓿根际土壤中细菌多样性丰富,滴灌根际土壤中细菌多样性显著高于自然降雨根际土壤;土壤样品中共检测到细菌46门53纲116目220科469属,主要的优势菌门为变形菌门(Proteobacteria,25.27%-34.42%),其中α-变形菌纲(Alphaproteobacteria,11.41%-18.97%)为优势亚群,鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas,1.00%-4.54%)为优势属。相较于自然降雨,滴灌条件下苜蓿根际土壤细菌的6个门和16个属的群落结构发生显著变化;此外,RDA分析表明,不同环境因子对微生物群落的影响不同,滴灌根际土壤中9个细菌属的丰度与全磷、全钾、有效磷、碱解氮、有机质、土壤中性磷酸酶以及土壤脲酶的含量显著正相关。【结论】滴灌作为新型节水技术,在促进植物生长、提高产量、节约成本的基础上增加了植物根际土壤中细菌多样性和丰度,该结果为新型灌溉体制的改革以及土壤微生物资源的开发利用提供科学数据。     

枸杞根际土壤真菌群落多样性的高通量测序

【目的】为了解不同枸杞产区枸杞根际真菌多样性的差异,从枸杞根际土壤真菌群落的角度试图解释宁夏枸杞优良品质与其土壤微生物菌群的联系。【方法】采用Mi Seq高通量测序方法,分别将我国4个不同地区枸杞根际土壤样品进行ITS区的高通量测序,并分析了物种组成和丰度、Alpha多样性、Beta多样性和菌群结构,测定不同产区枸杞主要有效成分,同时对枸杞品质和其土壤理化因子及枸杞根际真菌种群多样性的相关性做了分析。【结果】多糖含量和甜菜碱含量均是中宁枸杞高于兴仁和精河,格尔木含量最低;宁夏兴仁、宁夏中宁、新疆精河3个地区菌群结构类似,子囊菌门和结合菌门占总菌群的80%左右,而青海格尔木除了子囊菌门占58%外,壶菌门和新丽鞭毛菌门远远高于其他3个地区,比例占总菌群的近25%;4个地区枸杞根际土壤真菌菌群结构相似性依次为宁夏兴仁、新疆精河、宁夏中宁、青海格尔木。【结论】枸杞根际土壤样品真菌物种组成丰富,不同地区枸杞根际土壤真菌种群结构有一定差异;枸杞主要有效成分含量与枸杞根际土壤真菌种群结构具有一定相关性。     

基于Illumina MiSeq测序平台分析长期不同施肥处理对黑土真菌群落的影响

【目的】不合理施肥所引发的土壤环境问题逐渐成为制约我国农业可持续发展的重要因素之一,土壤真菌作为一类重要的土壤微生物,研究长期施肥对土壤真菌多样性及群落分布格局,探讨其理化因子对真菌群落结构的影响具有一定意义。【方法】本研究以东北黑土玉米田长期定位施肥试验(1984–2017)为基础,通过常规分析和Illumina Mi Seq高通量测序技术,分析长期施肥对黑土玉米田土壤养分含量和真菌群落结构变化的影响。【结果】长期施用氮肥明显降低土壤p H,却增加了玉米产量,秸秆与化肥配施可以增加土壤有机质和全氮的含量。稀释曲线结果表明长期施肥降低了土壤真菌序列的丰度和均匀度,并且在秸秆与化肥配施中序列数最低;在优势菌群中,共检测出5个已知真菌门,分别是子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、接合菌门(Zygomycota)、球囊菌门(Glomeromycota)和壶菌门(Chytridiomycota),子囊菌门占总序列平均值的57.0%,并且在氮磷钾配施高量秸秆有机肥(NPK+S0.5)的土壤中,子囊菌门丰度高达70.35%。在土壤真菌属水平的物种丰度分析中,共检测出109个已知真菌属,Humicola、Fusarium、Verticillium、Mortierella这4个菌属为优势菌属;Chaetomium、Trichocladium、Podospora、Preussia 4个菌属在秸秆与化肥配施处理中丰度较高,并同属一个分支聚类。从多样性指数分析得出,秸秆与化肥配施可以增加物种丰度和群落多样性;从热图分析可知,施用氮肥和不施用氮肥处理间真菌群落组成存在明显差异。RDA分析中,土壤理化性质影响着土壤真菌群落结构,尤其是土壤的p H、全量氮磷钾(T-N、T-P、T-K)、有效磷钾(A-P、A-K)和铵态氮(NH4+-N)浓度是重要环境因素。【结论】因此,施用氮肥虽然增加了产量,但也造成土壤酸化,真菌数量增加,其丰富度和多样性明显降低。而秸秆与化肥配施可以维持土壤健康生态环境和真菌群落多样性。     

汾河入黄口夏季微生物群落结构分析

【背景】河流交汇区日益成为流域生态治理的焦点和热点之一。【目的】探明汾河入黄口微生物群落结构及其主要环境影响因子。【方法】应用16S rRNA基因Illumina MiSeq高通量测序技术,分析了汾河入黄口夏季微生物群落结构,并利用典范对应分析(Canonical correspondence analysis,CCA)了解影响微生物群落的主要环境因子。【结果】多样性指数分析表明该区域微生物群落多样性较高。微生物多样性分析发现优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria);在属分类水平上,相对丰度最高的菌属为芽孢杆菌属(Bacillus),其次为乳球菌属(Lactococcus)和hgcI_clade。Spearman相关性分析及典范对应分析表明环境因子对水体微生物群落结构具有显著影响。【结论】汾河与黄河微生物群落组成具有一定的差异,不同环境因子对不同微生物的影响程度不同,p H和溶解氧(Dissolved oxygen,DO)是汾河入黄口微生物群落结构的主要影响因子。     

基于高通量测序的辐射污染区细菌群落特征分析

【目的】为了更加全面地揭示辐射污染区细菌种群多样性,了解辐射污染对辐射区土壤中细菌群落结构的影响。【方法】运用高通量测序方法,分别进行了土样细菌16S r RNA基因的V3可变区测序,进而对无辐射污染对照和不同辐射污染程度的土样中细菌群落组成和多样性进行分析。【结果】研究共获得110 348条有效序列,17 604个OTUs,共涉及细菌域的19个门和6个潜在菌门和其它未分类菌群的726个属。多样性分析表明,辐射污染会引起土壤样品中微生物群落的分布显著差异化,显著提高细菌群落种群多样性和微生物丰度。微生物群落组成分析发现,在辐射污染胁迫下,辐射污染区样品中变形杆菌门分布比例显著下降;随着辐射污染程度的提高,放线菌门所占比例逐步提高,未分类菌门、厚壁菌门和酸杆菌门也有明显的提高。同时,研究发现辐射污染区中存在着大量未分类菌属。【结论】研究揭示了辐射污染区极为丰富的细菌多样性,大量微生物新物种资源有待发掘。     

紫金山铜矿酸性矿山废水微生物群落多样性

【背景】为避免环境污染,酸性矿山废水需经处理后才能排放,处理后的废水理化性质会发生显著变化,将影响整个微生物群落的结构。【目的】分析处理前后的细菌和真菌群落变化及其与理化参数的关系,为矿山废水的处理提供参考指标,并为矿山污染场地的修复提供理论基础。【方法】采集福建紫金山铜矿的酸性矿山废水并测定其理化性质。采用基于原核微生物16S rRNA基因V4区和真菌18S rRNA基因ITS的高通量测序技术分析水样的微生物群落结构。【结果】经中和处理后的回水与矿坑水和生物浸出液相比,pH升高,重金属离子含量显著降低。原核微生物的多样性高于真菌,回水的物种多样性高于矿坑水和浸出液。回水中变形菌门的丰度最高,矿坑水和浸出液中分别以广古菌门和硝化螺菌门的丰度最高。回水中噬氢菌属为优势类群,矿坑水和浸出液中的优势菌是钩端螺旋菌属,铁质菌属等古菌也有一定的比例。pH、Al、Mn、Zn与回水中相对丰度较高的菌属显著相关,而矿坑水和浸出液中的高丰度类群与环境因子没有显著的相关性。【结论】研究表明酸性废水的中和沉淀处理对微生物群落产生了较大的影响,微生物群落变化可以作为矿山酸性废水污染处理效果的一个参考指标。     

毛黄堇根腐病根际土壤微生物群落结构及多样性

目的：研究健康毛黄堇植株和患根腐病毛黄堇植株根际土壤微生物群落多样性和组成差异，探讨其与毛黄堇病害发生的关系，为针对性开展防治工作提供科学依据。方法：利用Illumina MiSeq技术，比较健康和患病根际土壤微生物群落结构特征及差异。结果：患病根际土细菌群落α多样性降低，真菌群落α多样性升高。健康和患病植株细菌、真菌门水平的组成结构及相对丰度差异均较小，细菌优势门为变形菌门和放线菌门，真菌为子囊菌门。属水平上组成结构复杂，优势细菌属为Subgroup＿6等，优势真菌属为曲霉属。患病植株差异标志物种主要为小单孢菌科细菌和核盘菌科真菌。结论：土壤微生物群落多样性和结构与毛黄堇健康状态密切相关，致病真菌相对丰度增加可能是导致病害发生的重要原因。     

我国葫芦科植物离体培养研究进展

葫芦科植物包括多种瓜类蔬菜,对其进行离体培养研究具有重要的理论和实践意义.综述了国内在葫芦科植物器官培养、体细胞胚胎发生、花药培养、原生质体培养和体细胞杂交及离体遗传转化等方面取得的研究进展,并对葫芦科植物离体培养、遗传转化与育种的前景作了展望.     

国内双歧杆菌制剂预防小儿继发性腹泻临床疗效的Meta分析

目的系统评价国内双歧杆菌制剂临床预防小儿继发性腹泻的效果。方法按照系统评价的要求检索CBMd isc、VIP、CNK I以及万方数据库等,获得18篇符合纳入标准的文献,共计患儿4050例,对其进行M eta分析,并评价M eta分析结果的稳定性和发表偏倚。结果异质性检验χ^2=34.60,P=0.007〈0.05,采用随机效应模型进行M eta分析,合并RR=0.41,95%C I为0.35～0.49,总体效应检验,Z=10.39,P〈0.00001,差异具有非常显著性,固定效应模型RR值和95%C I与随机效应模型完全一致,剔除小样本报道后的合并RR=0.42,95%C I为0.35～0.50,与剔除前的结果基本一致,且本研究的发表偏倚得到了很好地控制。结论从现有的临床证据来看,双歧杆菌制剂能降低小儿继发性腹泻的发生率,对预防小儿继发性腹泻起到了满意的效果。     

我国葫芦科植物离体培养研究进展

葫芦科植物包括多种瓜类蔬菜,对其进行离体培养研究具有重要的理论和实践意义。综述了国内在葫芦科植物器官培养、体细胞胚胎发生、花药培养、原生质体培养和体细胞杂交及离体遗传转化等方面取得的研究进展,并对葫芦科植物离体培养、遗传转化与育种的前景作了展望。     

右美托咪啶用于SICU镇静时血流动力学效应与年龄的关系

目的：以心率（HR）、心指数（CI）、体循环阻力（SVR）作为效应指标,明确右美托咪啶（Dex）用于SICU 镇静时年龄和血流动 力学效应的关系。方法：选择2014 年3 月~7 月间在我院SICU 接受普胸或者普外科手术后需要短期镇静患者38 例,各年龄段分 布相对均匀。在病人术后Ramsay评分≤ 3 分时给予右旋美托咪啶6.0 ug/kg/h,连续静脉输注10 min 后停药,应用脉搏指示连续 心输出量监测技术(PICCO)记录用药前及用药后3 min、5 min、8 min、10 min、15 min、20 min、30 min、45 min、60 min、90 min、120 min 的11 个时间点的HR、CI 和SVR。结果：HR、CI 和SVR 的EMAX 随着年龄的增加而增大,可以通过数学模型表示：E= （P<0.05）。结论：右美托咪啶用于SICU 镇静时,患者HR、CI和SVR的EMAX 呈 年龄依赖性变化。     

我国蝴蝶产业发展中亟待解决的几个问题

本文简略介绍了我国目前蝴蝶产业的背景情况和发展现状,着重阐述了该产业发展中亟待解决的目标与思路、政策与法律、科研与技术、人才与培养等一系列问题,并针地性提出了相应解决意见。     

Studies of in vivo mutations in rpsL transgene in UVB-irradiated epidermis of XPA-deficient mice

We have established xeroderma pigmentosum group A (XPA) gene-knockout mice with nucleotide excision repair (NER) deficiency, which rapidly developed skin tumors when exposed to a low dose of chronic UV like XP-A patients, confirming that the NER process plays an important role in preventing UVB-induced skin cancer. To examine the in vivo mutation in the UVB-irradiated epidermis, we established XPA (−/−), (+/−) and (+/+) mice carrying the Escherichia coli rpsL transgene with which the mutation frequencies and spectra in the UVB-irradiated epidermal tissue can be examined conveniently. The XPA (−/−) mice showed a higher frequency of UVB-induced mutation in the rpsL transgene with a low dose (150 J/m²) of UVB-irradiation than the XPA (+/−) and (+/+) mice, while, at a high dose (900 J/m²) they showed almost the same frequency of mutation as the XPA (+/−) and (+/+) mice, probably because of cell death in the epidermis of the XPA (−/−) mice. However, CC→TT tandem transition, a hallmark of UV-induced mutation, was detected at higher frequency in the XPA (−/−) mice than the XPA (+/−) and (+/+) mice at both doses of UVB. This rpsL/XPA mouse system will be useful for further analyzing the role of NER in the mutagenesis and carcinogenesis induced by various carcinogens.     

我国大麦醇溶蛋白多肽的多态性研究

对22个省的大麦农家品种487份和3个近缘野生种的10份材料,应用SDS-PAGE、IEF及双向电泳(IEF、SDS-PAGE)进行了醇溶蛋白多肽多态性的研究,主要结果如下:(1)B醇溶蛋白多肽多态性十分显著。经SDS-PAGE可分出16种带型,归为α、β、γ、ω四组,不同的多肽带型中间也有一些多肽是共有的;(2)5种带型的地理分布表明,具有同种带型的品种分布于一定的地理区域;各区域品种所具有带型类型的数目虽然不同,但表现出一定的趋向,这种趋向似与大麦进化和生态区域有关;(3)近缘野生大麦的带型有的与农家品种带型相似,有的则相异;但一些农家品种的带型在供试近缘野生种中还未找到与之相近的带型;(4)初步讨论了醇溶蛋白多肽多态性在品种鉴定上的应用和作为栽培大麦生态区域划分辅助手段的可能性。     

细胞分裂素对植物衰老的延缓作用

细胞分裂素是一类重要的植物激素,它可在一定程度上延缓植物的衰老。主要从3个方面综述了细胞分裂素与植物衰老之间的关系,即:(1)植物衰老过程中内源细胞分裂素含量变化;(2)外源细胞分裂素的影响;(3)转入与细胞分裂素的合成、降解相关的基因对植物衰老产生的影响。此外,还从细胞分裂素与糖、与脂质氧化反应以及与其它植物激素的关系方面探讨了细胞分裂素在延缓植物衰老中的作用机理。