水热条件变化对黑土细菌群落结构的影响及其演替特征

全球气候变化导致的水热条件变化,对土壤微生物群落结构及功能产生重要影响。深入理解这些变化如何影响微生物群落的结构及其随时间的演替,对于有效预测和适应未来的气候变化至关重要。【目的】在气候变化背景下,本研究旨在探索黑土细菌群落的多样性、组成和结构,以及群落演替特征的变化情况。【方法】利用中国科学院海伦、封丘、鹰潭农田生态系统国家野外科学观测研究站长期土壤置换实验平台,选择寒温带地区(中国海伦)的黑土作为研究对象,并将其移置于暖温带地区(封丘)和中亚热带地区(鹰潭)以模拟水热条件增加。通过采集2005年至2011年的63个黑土样本(包括原位、移置封丘县和移置鹰潭市),利用16S rRNA基因高通量测序技术,研究了水热条件变化对黑土细菌群落多样性、组成和结构的影响;同时结合土壤理化性质,分析环境因素与微生物群落特征间的关系,并计算物种周转率(w)。【结果】经过6年的移置,将寒温带黑土移至暖温带和中亚热带后,土壤的理化性质发生了显著改变。土壤有机质和全氮含量显著降低,地上部生物量显著减少。土壤细菌群落的多样性下降,群落组成和结构发生了显著变化。主要细菌类群包括疣微菌门(Verrucomicrobia)、变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)等,其中疣微菌门在移置鹰潭地区后的相对丰度显著增加。此外,气候因子与微生物群落特征高度相关。非度量多维尺度分析显示,群落结构随水热条件和时间的变化而演替,这与微生物时间周转率的增加相关。在不同水热条件下,细菌群落的时间周转率差异显著,依次为0.030 (海伦)<0.033 (封丘)<0.045 (鹰潭)。【结论】6年的水热条件增加显著降低了细菌群落的多样性,显著改变了其组成和结构,并加快了细菌群落时间周转率的响应。     

云南猕猴mtDNA控制区全序列测定

目的测定云南猕猴线粒体DNA控制区全序列,对其进行鉴定及进化分析。方法利用PCR技术扩增猕猴线粒体DNA控制区全序列,结合GenBank中下载的猕猴参考序列（AY612638）,采用多个生物学软件对序列碱基组成、同源性、转换／颠换比等遗传信息进行分析,并基于邻接法（NJ）和最小进化法（ME）构建系统进化树。结果云南猕猴线粒体DNA控制区全长为（1084-1089）bp,A、T、G和c四种碱基平均含量分别为29．9％、26．9％、12．3％和30．9％,A＋T含量（56．8％）高于G＋C含量（43．2％）。所分析序列间的同源性为91．5％-99．5％,平均核苷酸变异率为4．5％,变异类型包括转换、颠换、插入和缺失4种形式,转换／颠换比值平均为26．1。进化树显示云南猕猴存在两个平行进化的姐妹分支。结论本研究获得了云南猕猴mtDNA控制区全序列,为猕猴进化关系研究及mtDNA控制区功能研究奠定基础。     

猕猴脱毛的营养学因素分析

目的通过对猕猴脱毛的相关营养学指标的比较分析,为改善人工饲养猕猴脱毛状况及其防治提供参考数据。方法根据被毛状况分组A、B、C,采集试验猴被毛和血清,测定其微量元素和氨基酸以及血清矿物元素,对各组相应指标进行比较分析。结果各组试验猴被毛Cu、Fe含量无显著性差异（P〉0.05）,但Mn、Zn、Pb、As则均有极显著性差异（P〈0.01）。被毛脯氨酸、缬氨酸、氨和精氨酸的含量A组和B组极显著低于C组（P〈0.01）,酪氨酸含量则是A显著低于B组（P〈0.05）,且极显著低于C组（P〈0.01）,B组又显著低于C组（P〈0.05）;胱氨酸含量C组高于A组和B组（P〈0.01）;苯丙氨酸含量是B组高于C组（P〈0.05）,且高于A组（P〈0.01）,C组又高于A组（P〈0.05）;赖氨酸、组氨酸和氨基酸总量含量是C组高于A组（P〈0.05）和高于B组（P〈0.01）,A组高于B组（P〈0.05）,其余氨基酸均无显著性差异（P〉0.05）。A、B组的血清Mg、P、Cu和Ca的含量高于C组,其余矿物元素的含量基本一致。结论 Mn过量、Zn的供给不足可能是影响人工饲养猕猴被毛质量的因素;胱氨酸对改善猕猴被毛品质、提高被毛质量应该有一定作用;高营养水平的Ca、Mg、P和Cu可能会影响人工饲养的猕猴的被毛质量。     

土壤中抗性基因的产生,扩散传播以及消减的研究进展

近年来,土壤中残留的大量抗生素不可避免的导致耐药微生物和抗性基因的增加和扩散,引起一系列土壤污染和生态风险。作为一类新兴污染物,抗性基因的污染水平已经远远超出我们的预想,因此对土壤中抗性基因的分布水平、扩散传播及消减技术的研究刻不容缓。本文对国内外土壤中抗生素和抗性基因残留水平进行了总结分析,探讨了土壤中抗性基因的产生、扩散的内在动力和机制。同时,分析了土壤中抗性基因分布和扩散的影响因素,如:抗生素残留水平,土壤理化性质和环境条件等。在此基础上,探讨了土壤抗性基因阻隔和消减技术,包括传统降解方法:高温,光照催化、微波-H2O2-微生物联合处理技术等,并提出新型消解技术:取代活性基团、靶位修饰以及改变外排泵的通透性等。讨论未来在控制抗性基因生态风险,降低其在土壤中的丰度,有效阻截技术的发展趋势。     

云南地区恒河猴线粒体DNA控制区遗传多态性研究

目的从分子水平探讨云南地区恒河猴遗传多样性,为今后开展恒河猴遗传资源的保护及合理利用提供借鉴和背景资料。方法采用PCR直接测序法测定云南地区恒河猴96份样品的线粒体DNA控制区全序列,用Mege 4.0和DNA SP软件对变异位点数、简约信息位点数、单倍型、单倍型多样度、核苷酸多样度等遗传信息进行分析,基于邻接法（neighbor-joining,NJ）和最小进化法（minimum-evolution,ME）构建系统发生树。结果在96份样品中,共检测出了149个多态性位点,定义了46种单倍型,单倍型多样度（Hd）为0.968±0.007,核苷酸多样度（Pi）为0.020。结论云南地区恒河猴存在着较丰富的遗传多态性。     

土壤细菌网络互作调控线虫肠道细菌群落

动物肠道细菌群落在联系宿主与生态系统功能中发挥着至关重要的作用。【目的】本研究旨在评估绿肥翻压和水稻生长不同时期对土壤细菌和线虫肠道细菌群落组成和结构的影响,并探究土壤细菌和线虫肠道细菌群落间的潜在关联关系。【方法】基于盆栽试验,结合16S rRNA基因高通量测序技术,分析黑麦草翻压和对照处理下水稻生长的前期(返青期)和后期(收获期)土壤细菌和线虫肠道细菌群落,结合网络分析研究土壤细菌网络互作对线虫肠道细菌群落的潜在影响。【结果】黑麦草翻压对土壤细菌和线虫肠道细菌群落组成和结构没有显著影响(P>0.05);水稻生长后期样品比前期样品具有更高的α多样性。基于随机森林机器学习法获得的土壤细菌和线虫肠道细菌生物标志物之间存在广泛的显著相关关系,为土壤细菌群落变化调控线虫肠道细菌群落组成提供了有力的证据。共现网络分析表明土壤细菌之间的正相互作用显著促进了土壤细菌和线虫肠道细菌之间的正相互作用(P<0.01),进而影响了线虫肠道细菌之间的网络互作。结构方程模型进一步表明土壤养分含量的降低主要通过降低土壤细菌之间正相互作用,从而间接影响线虫肠道细菌之间的互作。【结论】土壤细菌互作可能在...     

实验雪貂饲育笼的设计与应用

目的设计开发一种实用的实验雪貂饲育笼具。方法根据雪貂的生物学特性并参考有关实验动物笼器具标准进行设计。结果该笼舍完全能适用于普通环境条件下的饲养和繁殖。结论该笼具操作和使用方便,具有一定的应用和推广前景。     

人工哺育期腹泻婴猴奇异变形杆菌的分离与鉴定

目的对一株人工哺育期引发恒河猴婴猴腹泻的奇异变形杆菌进行了鉴定,为实验猕猴疾病检测、鉴别诊断提供参考依据。方法通过培养特性、菌落形态、染色、生化试验和血清学诊断鉴别等检查,对分离菌株进行初步鉴定,同时,对分离菌株进行致病性试验及药敏试验。结果通过表型生物学特性鉴定,并结合血清学诊断鉴别方法,确证该分离菌株为奇异变形杆菌,应用药敏试验筛选出了高度敏感的抗菌药,控制了该病的继续发生,致病性试验证明,该分离菌株对小白鼠有高致病性。结论分离到的奇异变形杆菌是导致本次婴猴腹泻死亡的病原菌,该菌为条件致病菌,对实验猕猴和研究人员均有潜在的危害,尽管该菌不是国家标准要求排除的病原菌,但该菌引发的传染病将对动物实验造成严重影响,故应引起高度重视。