X射线对我国两种典型土壤中微生物活性及群落结构的影响

【目的】X射线断层扫描技术(X-ray micro-Computed Tomography,micro-CT)能够原位、无损伤的解析土壤物理结构,有望与土壤微生物研究结合,以有助于更好的了解土壤生态系统。由于土壤的高度异质性,X射线扫描和土壤微生物分析应为同一样品,但是关于X射线扫描后的土壤样品是否兼容土壤微生物分析却鲜有报道,即X射线扫描是否影响土壤微生物的活性及群落尚未明确。【方法】本研究采集我国华北地区潮土和亚热带红壤,利用平板计数、微量热技术和高通量测序技术研究了X射线扫描对可培养微生物数量、土壤微生物的代谢热和群落结构的影响。【结果】X射线辐射显著降低了2种土壤中活体细菌的数量,同时微生物的代谢活性也发生改变;在分子水平上,基于细菌16S r RNA基因的高通量数据显示2种土壤的细菌多样性指数发生了变化,而其群落结构均无改变。【结论】X射线断层扫描技术并不兼容土壤微生物功能的研究;但可兼容基于分子生物学的微生物群落结构分析。     

几种生态环境中AM真菌多样性比较研究

对渤海湾的海岛林地(IFL),黄河三角洲盐碱地(SAS)、鲁西南煤矿(CMS)和内蒙古退化草原(DGL)等几种生态环境中丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)真菌的多样性进行了调查。结果表明,在所调查的样点中,AM真菌的物种多样性不同,IFL中的最高,其次是SAS,CMS和DGL的最低。各地AM真菌种的丰度、孢子密度、频度、相对多度等也差异较大。这与各生态环境中的生态因子的差异相关。在总体上,Glomus属在各采样点出现的频度和相对多度最高,其次是Acaulospora属。但不同生态环境之问又存在差异,例如CMS中Acaulospora属的频度和相对多度比Glomus属的高。在IFL中,Gigaspora属的相对多度比Acaulospora属的高。各生态环境中的生态优势种不同,如在CMS中是A．mellea,在IFL和SAS土壤中却分别是G．margarita和G．caledonium,而DGL中各个种的分布却较均衡。     

接种丛枝菌根（AM）真菌对植物DBP污染的影响

在温室进行盆栽试验,以DBP(邻苯二甲酸二丁酯)为研究对象,以豇豆(Pigna sinensis)为宿主植物,分别接种AM真菌Acaulospora lavis(光壁无梗球囊霉)和Glomus caledonium(苏格兰球囊霉),观察接种AM真菌对植物DBP污染变化的影响．结果表明,接种AM真菌明显控制了植物对DBP的吸收,降低了植物体内DBP的浓度．在低浓度DBP(4mg.kg^-1)土壤处理时,接种Acaulospora lavis和Glomus caledo-nium分别使植物体内DBP浓度比不接种(CK)最大下降32．7％和21．7％;高浓度DBP(100mg.kg^-1)土壤处理时,分别比CK最大下降30．5％和30．0％．接种AM真菌还抑制了DBP由植物根系向地上部的迁移,对减轻植物遭受DBP污染起了一定的作用．     

3 次连续重复提取DNA 能较好反映土壤微生物丰度

【目的】研究同一个土壤需要反复提取几次才能在最大程度上反映土壤微生物的丰度,探讨风干土壤代替新鲜土壤用于微生物丰度研究的可行性。【方法】针对两种理化性质具有较大差异的旱地和稻田新鲜土壤及其风干土壤,分别对土壤微生物进行5次连续裂解提取DNA。通过实时荧光定量PCR技术分析连续反复提取对土壤古菌和细菌16S rRNA gene数量、氨氧化古菌和细菌功能基因amoA数量的影响。【结果】3次连续提取DNA占5次提取DNA总量的76%以上,氨氧化古菌、氨氧化细菌、古菌和细菌4类微生物的3次连续提取最低回收率为77.5%;与新鲜土壤相比,风干处理导致氨氧化古菌、氨氧化细菌、古菌、细菌的数量分别降低84.3%、81.2%、12.5%和90.3%,然而,2种土壤风干过程中主要微生物类群的数量变化规律基本一致,表明土壤微生物对风干处理的响应可能受土壤类型的影响较小。【结论】土壤微生物连续3次裂解能较好反映微生物丰度。与新鲜土壤相比,风干过程显著降低了土壤微生物丰度,然而,通过风干土壤中微生物丰度的变化趋势反映新鲜土壤中微生物数量变化规律具有一定的可行性。     

水稻土中紫色光合细菌沿纬度梯度的空间分异特征

紫色光合细菌由于其代谢途径的多样性,在环境中广泛分布,是生态系统中碳循环的参与者和推动者之一。但是,水稻土中紫色光合细菌群落结构的空间分异却鲜有报道。基于此,沿我国温度梯度带(纬度梯度:28.38°N—47.43°N),采集了8个典型水稻土,利用PCR-DGGE指纹图谱和系统发育树分析揭示不同地点水稻土中紫色光合细菌群落的组成;结合多个环境因子,利用生物信息学,典范对应分析(Canonical Correspondence Analysis,CCA)和最小判别效应分析(Cladogram,LDA)明确水稻土中紫色光合细菌的空间分异规律。研究发现我国8个典型水稻土中紫色光合细菌主要由变形菌门(Proteobacteria)的α和β这两个分支组成,主要为紫色非硫细菌;p H和纬度都是驱动水稻土中紫色光合细菌群落结构分异的关键因子。该认知不仅有助于更好地揭示稻田关键功能微生物群的生物地理学分布,还有助于进一步探究我国稻田生态系统有机质转化的时空差异。     

红壤中VA菌根真菌(球囊霉目)的种类和生态分布

本文报道了发育于第四纪红色粘土母质上的红壤中的4属13种VA菌根真菌(球囊霉目):1.细齿无梗囊霉 Acaulospora denticulata Sieverding & Toro;2.丽孢无梗囊霉Acaulospora elegans Trappe & Gerdemann:3.光壁无梗囊霉Acaulospora laevis Gerdeman D & Trappe:4.巨大巨孢囊霉Gigaspora gigantea(Nicol.& Gerd.)Gerdemann & Trappe;5.珍珠巨孢囊霉Gigaspora margarita Becket & Hall;6.聚球囊霉Glomus aggregatum Schenck & Smith;7.明球囊霉Glomus clarum Nicolson & Schenck;8.集球囊霉Glomus fasiculatum(Thaxter)Gerdemann & Trappe;9.地球囊霉Glomus geosporum(Nicol.& Gerd.)Walker;10.木薯球囊霉Glomus manihot Howeler,Sieverding & Schenck;11.变形球囊霉Glomus versiforme(Karsten)Berch;12.美丽盾孢囊霉Scutellospora calospora(Nicol.& Gerd.)Walker & Sanders;13.异配盾孢囊霉Scutellospora heterogama(Nicol.& Gerd.)Walker & Sanders。其中细齿无梗囊霉(Acaulospora denticulata)、巨大巨孢囊霉(Gigaspora gigantea)、木薯球囊霉(Glomus manihot)和异配盾孢囊霉(Scutellospora heterogama)4种为国内新记录种。对这13种VA菌根真菌的形态进行了描述讨论,并对这些种群的出现频度、不同利用方式     

丛枝菌根真菌分类最新进展

近10a来,随着分子生物学技术在丛枝菌根(arbuscularmycorrhiza,AM)研究中的应用,AM真菌分类学得到迅速发展。重点介绍AM真菌的最新分类系统,并对其发展简史作一简单回顾。     

有机污染土壤中菌根的作用

近年来,土壤有机污染问题日益突出,传统的修复方法存在局限性。菌根是植物根系与菌根真菌形成的共生体,能增强植物的逆境抗胁迫能力,对于促进有机污染物的降解和转化具有积极的作用。本文主要阐述了石油、多环芳烃、多氯联苯、农药和酞酸酯等几类典型的有机污染土壤中外生菌根和丛枝菌根的作用;旨在说明利用菌根技术修复有机污染土壤是生物修复的一项重要工具,具有广阔的发展前景,为进一步研究菌根的作用以及更好地运用菌根技术奠定基础。     

丛枝菌根（AM）与植物的抗逆性

菌根是土壤中的菌根真菌与高等植物的根系形成的一种联合体 ,是自然界中一种普遍的植物共生现象。除十字花科、莎草科、藜科等少数几个科不能或不易形成菌根外 ,大多数植物包括苔藓、蕨类、裸子植物、被子植物都能形成菌根。 AM是其中的一类 ,也是目前研究较多的一类。AM的内外生菌丝不仅增加了根系的吸收面积 ,还能分泌多种有益物质。所以 ,AM对植物养分、水分的吸收与运输 ,对植物抵抗各种胁迫是十分有益的。1　AM与植物的抗旱性随着全球干旱面积的不断增加 ,淡水资源的日益减少 ,干旱研究已受到人们极大的关注。由于菌根的特殊作用和…     

不同生境中沼泽红假单胞菌基因型多样性分析

沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris,R.palustris)是一种分布广泛的紫色非硫细菌,代谢方式的多样性赋予了它们重要的生态学意义和应用价值。从湖泊、池塘和河流的11个底泥样品中富集培养紫色非硫细菌,利用基于pufM基因的PCR-DGGE技术鉴定为R.palustris,再利用rep-PCR技术进行基因型指纹图谱分析。结果发现相近生境,即湖泊中的菌株基因型相似度较高,80%,而差异越大的生境中菌株基因型指纹图谱差异也越大。这种基因型差异性分析不仅可以帮助研究者更全面地了解不同环境中R.palustris基因型多样性,也为进一步揭示其生态学意义和进化过程提供基础。