近海潮间带植物及其生境中微生物的特性及药用前景

近海潮间带植物生境的微生物是最富有生物多样性的海洋种群,其生境的独特性决定了该区域微生物较高的药用价值.本文介绍了我国南北方海域近海潮间带植物生境和微生物的特性及药用前景,为该区域微生物的开发利用提供参考.     

毛乌素沙地根际土壤微生物数量与植物盖度相关性的初步研究

对毛乌素沙地不同生境下根际土壤微生物细菌、真菌、放线菌的数量进行了研究,结果表明：根际不同菌种菌落总量表现为细菌最多,放线菌次之,真菌最少;地貌部位、植物类型等不同生境条件下,微生物菌落总量和垂直分布上均存在明显差异;固定沙丘迎风坡及荒草地的生物多样性指数高于其他地方,各微生物类群间分布比例较均匀。植物盖度与微生物的数量并不存在直接的相关性。因此,在改善毛乌素沙地生态环境时,应关注不同生境条件下植被演替的递续性和植物类型的配置。     

特殊生境微生物及其活性代谢产物研究进展*

微生物是一种重要的生物资源,特别是近来年,从特殊生境微生物中寻找具有重要生物活性代谢产物成为一个热点研究领域。主要就特殊生境微生物代谢产物的特殊性、特殊生境适应机制及其活性代谢产物等方面的研究进展和前景进行了简要的阐述,为特殊生境微生物的研究与开发提供参考。     

特殊生境微生物及其活性代谢产物研究进展

微生物是一种重要的生物资源,特别是近来年,从特殊生境微生物中寻找具有重要生物活性代谢产物成为一个热点研究领域。主要就特殊生境微生物代谢产物的特殊性、特殊生境适应机制及其活性代谢产物等方面的研究进展和前景进行了简要的阐述,为特殊生境微生物的研究与开发提供参考。     

模拟增温及分解界面对茭草凋落物分解速率及叶际微生物结构和功能的影响

挺水植物的凋落物是湿地生态系统物质循环的重要组成部分, 阐明气候变暖以及生境差异对湿地挺水植物凋落物分解过程及叶际微生物的影响对揭示湿地生态系统关键物质循环过程具有重要意义。该研究以滇西北高原典型湿地优势挺水植物茭草(Zizania latifolia)为研究对象, 采用凋落物袋法研究了茭草在模拟增温(1.5-2.0 ℃)及不同生境(大气界面、水界面与土界面)下的质量残留率和叶际微生物数量、结构组成与功能代谢特征。研究发现: 模拟气候变暖及生境差异均显著影响凋落物的分解速率。经过一年的分解, 凋落物在模拟增温环境下的质量残留率为66.4%, 对照组的质量残留率为77.7%, 增温组分解常数(k)值是对照组的1.64倍, 而凋落物在水界面与土界面的质量残留率为42.2%和25.3%, 其k值分别为大气界面的3.63和5.25倍, 生境差异是影响湿地挺水植物凋落物分解速率的关键因素。模拟增温主要改变了凋落物叶际微生物的群落组成特征, 而生境变化主要影响叶际微生物的绝对数量、微生物多样性、群落结构组成以及功能代谢活性。处于土界面的凋落物叶际微生物具有最高的群落功能代谢活性及醇类碳源利用程度。不同处理之间的植物叶际微生物特征与凋落物分解速率具有较好的一致性, 为揭示湿地植物凋落物分解快慢的微生物驱动机制提供了重要的理论依据。     

Competition and abiotic stress affect the size of mangroves near their geographic range limit

竞争和非生物胁迫影响处于地理分布边界的红树植物的个体大小 关于红树植物竞争的研究大多局限于幼苗和人工林。我们首次对天然红树林中成年红树的种内竞争进行了控制实验研究,旨在检验竞争和非生物因子在决定红树植物个体大小中的相对重要性。研究样 地位于靠近红树林地理分布边界的美国德克萨斯州阿兰萨斯港(Port Aransas)附近区域。该区域的红树林由“灌丛”状的黑红树(萌芽白骨壤,Avicennia germinans)单一物种组成。我们对10个样方中原生红树 林进行疏伐,形成系列红树林覆盖度梯度,在2013–2019年期间观测各样方中红树植物的生长指标,量化分析红树林覆盖度对红树植物生长的影响;并于2019年调查了红树林的冠层高度。研究结果表明,在该研究期间,红树植物的相对生长速率随着红树林覆盖度的增加而降低,100%红树林覆盖度样方中的红 树植物大小几乎没有增长,说明它们已经达到了该红树林密度条件下的最大尺寸。在红树林覆盖度降低 的样方中,株高明显增加,在红树林覆盖度为11%的样方中,红树植物株高增加了约52%。对比临水岸 边和林内两种生境中的样方,处于临水岸边生境的红树林冠层高度比处于林内生境的高约30%,且这两 种生境的红树林冠层高度均随红树林覆盖度的增加而降低。叶片叶绿素含量和冠层光截留量的测定数据 显示,该区域红树植物的生长也受到氮限制的影响。由此表明,处于地理分布边界的“灌丛”状红树林一 方面受到营养的限制,另一方面红树植物种内个体间仍存在较为强烈的竞争,且种内竞争对红树植物生长的影响较该红树林内非生物生境因子更为重要。     

湘西北河谷特殊生境植物多样性和区系成分及其与土壤环境因子的相关性

对湘西北猛洞河和德夯河谷9类小生境(凹槽、干旱石壁、滴水岩壁、石土坡、瀑布、微土台、溪沟、岩溶洞穴和河水浸没带)的土壤环境因子(包括含水量、pH值和矿质元素含量)和植物物种组成及区系成分进行了调查,并采用RDA排序法分析了该区域植物区系成分与土壤环境因子的相关性.结果表明:该区域生境异质性较高,各类小生境土壤的含水量、pH值和矿质元素含量均有差异;其中,瀑布生境中土壤含水量最高(达51.9％),干旱石壁土壤含水量最低(仅13.0％);绝大多数生境土壤偏碱性,仅石土坡土壤偏酸性(pH 6.4);9类小生境土壤中Al、Ba、Cd、Co、Cu、K、Mg、Mn、Se和Zn含量差异明显,其中Al含量均最高.各生境中分布的植物种类数量有明显差异,其中,石土坡生境中植物种类最多(共735种)、岩溶洞穴生境中植物种类最少(仅6种);有724种植物的分布辐射范围为1个小生境,分布辐射范围达7个小生境的植物仅1种.各类小生境中植物科、属的分布型数量变化规律基本一致,即以热带分布型为主,但温带分布型属的数量略有增加.RDA排序结果显示:土壤环境因子的12个变量分别可解释科、属区系成分变异信息量的75.9％和88.9％,其中矿质元素含量及pH值与科、属区系成分呈不同程度的正相关或负相关;总体上看,土壤Cd、Se、Zn和Ba含量及pH值是影响该区域植物区系组成的主要土壤因子.研究结果显示:湘西北河谷特殊生境中植物物种分布生境较为专一,植被抗干扰能力较差,不利于物种多样性的长期维持;生境异质性在一定程度上影响植物区系成分的变化,但在科、属层次上影响程度有差异.     

天然林和人工林外来入侵和本地植物对比研究: 以弄岗国家级自然保护区为例

外来植物的入侵严重威胁了自然保护区的生物多样性。为探讨自然保护区内天然林和人工林林下外来植物入侵状况及其与本地优势植物的种间关系, 本研究以弄岗国家级自然保护区为研究区域, 结合保护区内4种生境72个样方的野外调查数据, 利用生态位宽度、生态位重叠和种间联结指数比较了不同生境中外来入侵草本植物的多样性和生态位宽度以及外来入侵草本植物与本土优势草本植物的生态位重叠和种间联结。结果表明: 弄岗国家级自然保护区4种生境共记录6种外来入侵草本植物, 隶属于3科6属, 其中菊科物种数量最多。外来入侵植物多样性呈现出秋枫(Bischofia javanica)人工林 > 麻竹(Dendrocalamus latiflorus)次生林 > 人面子(Dracontomelon duperreanum)人工林 > 广西澄广花(Orophea polycarpa)次生林的特征。除广西澄广花次生林生境的外来入侵草本植物丰富度与本土草本植物丰富度呈显著正相关外, 其余生境均无显著的相关关系。三叶鬼针草(Bidens pilosa)的生态位宽度最大, 为4种生境均有分布的外来入侵植物。4种生境的外来入侵植物与本土优势植物生态位重叠和种间联结程度均较低, 种间竞争较弱。本研究明确了弄岗国家级自然保护区天然林和人工林中外来入侵草本植物的分布及其与本土草本植物的种间关系。     

艾比湖湿地植物多样性特征及其影响因素研究

植物α 和β 多样性的变化与土壤、地貌及人为干扰等生态因子有密切的关系。主要选择沿湖从博尔塔拉河(简称博河)B, 鸟岛N, 鸭子湾Y, 奎屯河K 和在距湖岸H0km(近湖岸带)、H5km(湖滨带)、H10km(湿地-绿洲过渡带)、H15km(近精河绿洲带)范围的8 个研究区, 于2012 年10 月分别对样地乔木、灌木和草本进行调查。结果表明: (1) 艾比湖湿地共出现植物16 科46 属32 种, 藜科和禾本科种类最多, 样地上分布的草本植物比较丰富。(2)植物α 多样性变化特征: 沿湖周4 个样地平均物种Margalef 丰富度指数表现一致为: 鸟岛N>鸭子湾Y>博河B>奎屯河K; Simposon 多样性指数、Shannon-Wiener 多样性指数和McIntosh 均匀度指数表现为奎屯河最大。在距湖岸不同生境样地中平均物种Margalef 丰富度指数、Simposon 多样性指数和Shannon-Wiener 多样性指数、McIntosh 均匀度指数表现为距湖H10km 值最大。植物α 多样性指标的变化主要与土壤养分指标中的全磷、pH、全氮显著相关, 其次是全盐指标显著相关。(3)不同生境下植物β 多样性特征为H0km H5km。H5km 到H10km生境间Cody 指数变大, 其中H5km 到H10km 生境间Cody 指数变化最大。H5km 与H10km、H10km 与H15km 其资源异质性明显, 物种替代速率达到了最大。     

黄河下游平原不同非农生境中植物多样性

自然、半自然等非农生境是区域农业景观的重要组成部分,对区域生物多样性保护具有重要意义。黄河下游平原区是典型的农业景观,农田是最主要的景观类型,林地、树篱等景观要素散布其中,为研究区内非农生境中生物多样性及其生态效应,采用典型样地法对区内典型农业景观中林地、树篱、田间道路和沟渠等主要非农生境中的植物群落进行调查研究。结果显示:区内植物组成以菊科、禾本科等为主;区内植物科的地理成分以世界分布和泛热带分布为主,各生境间有一定的差异,属的地理成分复杂,具有中国15个种子植物属分布型中的13个,以温带分布、世界分布和泛热带分布为主,总体上区内的植物组成以广布种为主,优势科属明显,特有种缺乏;各非农生境中的植物多样性存在一定的差异,林地和树篱生境具有较高的物种丰富度和多样性,显著高于田间道路,沟渠、林地和树篱生境中的物种均匀度和群落盖度均显著高于田间道路;β多样性分析表明田间道路生境中的群落组成分化程度在各样点间最大(β多样性指数最高);树篱、林地和田间道路等生境间群落相似性均较高,但其群落结构和优势种组成方面却存在显著的差异,沟渠作为一种特殊生境与其它生境间的群落相似性相对较低。研究表明,在黄河下游平原典型农业景观中,作为非农生境存在的林地和树篱在物种多样性维持中具有重要地位,沟渠为水生和湿生植物提供了庇护所,意义重大;各生境间高的群落相似性仅是物种组成名录相似性的反映,其空间格局和优势种群间差异明显,各生境植物群落的生态功能差异巨大。未来区内生物多样性的保护应重在生态系统过程、功能的加强以及生态系统服务的维持和提高,且需进一步在景观水平上探讨各非农景观要素的空间构型对其生态效益的影响机制及其调控和管理策略。     

极端微生物及其适应机理的研究进展

极端微生物是生物对极端环境适应的特殊种类 ,研究极端微生物的特性对探索生命的起源、微生物的育种及开发利用等具有重要意义。从嗜热微生物、嗜冷菌和耐冷菌、极端嗜酸微生物、嗜碱微生物、嗜盐微生物、嗜压微生物等方面总结了极端微生物及其适应机理的多样性以及其研究进展 ,旨在为极端微生物的开发利用提供一定的参考依据。     

微生物对昆虫行为的影响研究进展

在漫长的进化过程中,微生物与昆虫形成了多种形式的互作关系.微生物的广泛分布为与昆虫接触并影响昆虫的行为提供了背景条件.为了深入探究微生物影响昆虫行为的现象和机制,本文综述了微生物影响昆虫行为方面的研究进展.微生物通过产生可被昆虫识别的化学信号物质、参与昆虫或寄主植物信息化合物的合成等方式可影响昆虫对其寄主的定位和选择....     

昆虫体外共生菌研究进展

昆虫体外共生菌是指能在体外与宿主发生互利共生关系的微生物。体外共生菌虽然不如肠道微生物那样普遍存在于昆虫中,但也在宿主生长发育过程中扮演着重要的角色。昆虫体外共生菌一般寄生于昆虫体表或体内特异器官(如储菌器),在特定时期转移到植物组织中。体外共生菌产生的挥发物能作为宿主定位寄主植物的信号物质,能为宿主提供生长发育所需的营养物质,还参与了宿主体外免疫。对昆虫体外共生菌的研究,不仅能进一步揭示昆虫与微生物之间的互作关系,丰富昆虫共生菌的研究,还能从共生菌的角度探索害虫引诱剂和昆虫免疫豁免机制。本文对昆虫体外共生菌寄生方式、传播途径、对宿主的影响等研究成果进行了综述,旨在为害虫综合防控提供新思路。     

宏基因组学:土壤微生物研究的新策略

土壤中多数微生物不可培养,这限制了微生物资源的开发利用。宏基因组学方法在开发和利用不可培养微生物资源方面有巨大潜力,可以将其运用到土壤微生物学研究中。对土壤宏基因组DNA的提取、宏基因组文库的构建和筛选等方面的研究现状和进展进行了简要综述。     

Impact of radioactive elements on microbial complexes in cryogenic soils of Yakutia

It has been found that microorganisms in cryogenic soils of Yakutia are resistant to the long-term impact of cesium and thorium. The number of microorganisms in the studied ecological–trophic groups does not depend on the concentrations of radioactive elements. Differences in the number of microorganisms are determined by the physicochemical conditions that are created in different horizons of the soils studied. The long-term impact of radiation (for 36 and 66 years) on microorganisms inhabiting the permafrost soils of Yakutia has developed their adaptive capacity to high concentrations of these radioactive elements.     

Pathogenomics of non-pathogens

Analysing the genomes of non-pathogenic microorganisms, in addition to its basic and applied scientific interest, can also shed considerable light on the study of pathogenic microorganisms. Two of the three microorganisms described here are rarely pathogenic, but carry genetic determinants that have previously been identified as being important for the pathogenicity of other microorganisms. This underlines the growing understanding that many so-called 'virulence genes' are probably involved in more general interactions between the microorganism and the host or the environment.     

工业微生物：创新与突破专刊序言(2021)

工业微生物及其产品广泛用于工业、农业、医药等诸多领域,相关产业在国民经济中具有举足轻重的地位。高效的菌株是提高生产效率的核心,而先进发酵技术和仪器平台对充分开发菌株代谢潜能也很重要。近年来,工业微生物领域的研究取得了快速进展,人工智能、高效基因组编辑技术和合成生物学技术逐渐广泛使用,相关产业应用也在不断扩展。为进一步促进工业微生物在生物制造等领域的应用,《生物工程学报》特组织出版专刊,从微生物菌株的多样性和生理代谢、菌株改造技术、发酵过程优化和放大,高通量微液滴培养装备开发以及工业微生物应用等方面,分别阐述目前的研究进展,并展望未来的发展趋势,为促进工业微生物及生物制造等产业的发展奠定基础。     

羧酶体的组成、结构、功能和检测及其在脱氮细菌中的意义

羧酶体(Carboxysome)是一种具有CO2浓缩功能的"类细胞器",它存在于自养型脱氮细菌中,可增强细菌的自养生长能力。硝化细菌、厌氧氨氧化细菌和部分反硝化细菌都是重要的自养型脱氮细菌,探明其羧酶体的组成、结构和功能,将有助于揭示自养型脱氮菌的生长规律,进而强化生物脱氮过程。基于文献阅读和相关研究,本文对自养型细菌中羧酶体在组成、结构、功能和检测等方面的研究进展进行综述,以期为自养生物脱氮过程的深入理解和优化改进提供参考。     

口腔未培养微生物分离培养策略的研究进展

口腔微生物是人体微生物组的重要组成部分,其群落组成丰富且独特。现有研究显示,口腔微生物与龋病、牙周炎等口腔健康问题有直接的联系,因而具有重要的研究价值。随着高通量测序技术的发展,人们对口腔中未培养微生物多样性的认识不断加深,这进一步催生对微生物分离培养技术需求的增加。为此,本文将围绕口腔未培养微生物及其分离培养策略的研究进展,首先介绍口腔中未培养微生物的研究现状;其次分析口腔微生物分离培养中可能的限制因素;最后综述微生物分离培养技术发展及其在口腔未培养微生物研究中的应用。全文旨在为口腔未培养微生物的分离培养提供思路和技术参考。     

Yeast-like microorganisms in the scale insect Kermes quercus (Insecta,Hemiptera, Coccomorpha: Kermesidae). Newly acquired symbionts?

Scale insects, like other plant sap-consumers, are host to symbiotic microorganisms which provide them with the substances missing from their diet. In contrast to most scale insects, Kermes quercus (Linnaeus) was regarded as asymbiotic. Our histological and ultrastructural observations show that in the body of the feeding stages of K. quercus collected in two locations (Warsaw and Cracow), numerous yeast-like microorganisms occur. These microorganisms were localized in the cytoplasm of fat body cells. The yeast-like microorganisms were observed neither in other organs of the host insect nor in the eggs. These microorganisms did not cause any damage to the structure of the ovaries and the course of oogenesis of the host insect. The females infected by them produced about 1300 larvae. The lack of these microorganisms in the cytoplasm of eggs indicates that they are not transmitted transovarially from mother to offspring. Molecular analyses indicated that the microorganisms which reside in the body of K. quercus are closely related to the entomopathogenic fungi Cordyceps and Ophiocordyceps, which belong to the Sordariomycetes class within the Ascomycota. The role of yeast-like microorganisms to their host insects remains unknown; however, it has been suggested that they may represent newly acquired symbionts.