冰川生态系统固碳微生物研究进展

[目的] 海南海口含有丰富的温泉资源,对温泉微生物多样性进行研究,有助于进一步开发和利用海南温泉微生物资源。[方法] 本文采用Illumina HiSeq高通量测序技术对海口3个温泉[海甸岛荣域温泉（S1）、火山口开心农场温泉（S2）和西海岸海长流温泉（S3）] 水样中微生物ITS序列和16S rRNA基因V3-V4区进行测序及生物信息学分析,探究海口市3个不同区域的温泉真菌多样性与细菌多样性。[结果] （1）α多样性分析表明,真菌群落中,S3 > S1 > S2,而在细菌群落中,S2 > S1 > S3。β多样性分析表明,3个温泉真菌群落和细菌群落组成差异皆显著。（2）分类分析表明,温泉真菌群落优势菌门为子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota）,细菌群落优势菌门为变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、Thermi、硝化螺旋菌门（Nitrospirae）、绿菌门（Chlorobi）、厚壁菌门（Firmicutes）、绿弯菌门（Chloroflexi）、放线菌门（Actinobacteria）。（3）CCA（Canonical correspondence analysis）分析表明,3个温泉的真菌群落主要影响因子是温度,细菌群落主要影响因子是总磷。[结论] 海南省海口市温泉中含有丰富的微生物资源,其微生物群落组成受多种环境因子影响,且影响真菌和细菌的主要环境因子不同。     

基于FMT-AHP的海南农垦花岗岩类多雨区橡胶园地力评价

海南农垦是中国最大的天然橡胶生产基地,自第二次全国土壤普查以来橡胶园养分状况已发生了很大变化,但具体情况如何尚不清楚。运用耕地地力评价方法对海南农垦主要橡胶园的地力进行了系统评价,以期为橡胶园地力提升和天然橡胶的可持续发展提供理论支持。以土壤母质类型和降雨量为依据,首次将海南农垦橡胶园划分为8个类型区,并选取占海南农垦橡胶园总面积56.97%的花岗岩类多雨区作为评价区域,采集7204个0—20 cm层的土壤样品,运用特尔菲法、模糊数学理论和层次分析法确定11个评价指标及其权重,将评价区橡胶园地力划分为5等。研究结果发现:评价区以中间地力水平的二等、三等、四等橡胶园为主,占评价区橡胶园总面积的85.85%,它们广泛分布于琼中、屯昌、澄迈、儋州、万宁、保亭、乐东、三亚、陵水、定安、琼海、五指山、昌江、文昌和东方15个县市;一等地面积很小且分散,五等地相对集中面积也很小。相关分析表明土壤pH、有机质、有效磷和速效钾含量是影响评价区橡胶园地力水平的重要因素。评价区橡胶园土壤pH适宜橡胶树正常生长,但该区域土壤有机质和有效磷含量不能满足橡胶树正常生长的需要,而该区域一、二等地土壤速效钾含量能满足橡胶树正常生长,其三、四等地土壤速效钾含量仅达到橡胶树正常生长所需水平,随着地力下降到五等其土壤速效钾含量已不适宜橡胶树正常生长。根据上述研究结果,笔者建议橡胶园应大力间作绿肥,在增施有机质的基础上补氮、补钾、施用钙镁磷肥,同时加强养分管理,提高肥料利用率。     

应用代表性差异分析法筛选人癌候选抑癌基因

运用cDNA代表性差异分析法(cDNA representational difference analysis,cDNA RDA),以正常人鼻咽上皮细胞及鼻咽癌HNE1细胞作为比较的样品来源,分离了四个在鼻咽癌中缺失的cDNA片段.以此四个片段作探针,分别进行DNA杂交、RNA杂交,结果显示,这些差异性的cDNA序列确实来自正常人鼻咽上皮且只在其中表达和/或在鼻咽癌HNE1中表达降低,并在鼻咽癌病人中存在不同程度的缺失.序列分析结果表明这些差异性表达的基因为具有相当抑癌基因功能的已知基因和可能与鼻咽癌相关的抑癌基因的新基因.从而说明cDNA RDA是一种高效、敏感、假阳性低的克隆抑癌基因的有效方法.     

小兴安岭大亮子河国家森林公园不同生境下土壤细菌多样性和群落结构

土壤细菌是森林生态系统的一个重要组成成分, 是生态系统中物质循环和能量流动的重要参与者, 细菌群落组成和生物多样性是反映土壤生态功能的重要指标。本文利用高通量测序技术分析了大亮子河国家森林公园内红松(Pinus koraiensis)林、落叶松(Larix gmelinii)林、蒙古栎(Quercus mongolica)林、枫桦(Betula costata)林、针阔混交林、灌木林和草甸等7种不同生境土壤细菌群落组成和多样性的差异性, 探讨该地区土壤细菌群落对不同生境的响应, 为地区森林生态系统的经营管理及生态系统稳定性的维护提供科学理论基础。在门的水平上, 各生境的细菌群落组成基本一致, 其中变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和疣微菌门(Verrucomicrobia)在7种生境土壤中相对丰度均大于10.0%, 是细菌中的优势菌门。在属的水平上, 共测得245个菌属, 各样地共有属118个, 占总属数的48.2%, 占总相对丰度的97.8%; 优势菌属分别为Spartobacteria_ genera_incertae_sedis、Gaiella、Gp16、Gp4, 占总相对丰度的47.0%, Spartobacteria_genera_incertae_sedis在7种生境土壤中丰度均最高。7种生境下的土壤细菌多样性和土壤理化因子存在着显著的差异, 红松林的土壤细菌群落多样性和丰富度均高于其他生境。土壤pH是大亮子河森林公园影响土壤细菌多样性的关键因子。     

应用Illumina MiSeq高通量测序技术分析河西走廊地区盐碱土壤微生物多样性

【目的】以甘肃省河西走廊地区的9个盐碱土壤样品(原生盐碱土、次生盐碱土、农田土)为材料,研究该地区盐碱土壤中微生物群落的多样性。【方法】提取土壤微生物总DNA,应用Illumina Mi Seq高通量测序技术进行分析。【结果】从分布在河西走廊3个流域的9个盐碱土样品中共获得325 089条微生物的16S r RNA基因序列。冗余分析和热图分析表明,原生盐碱土与次生盐碱土、原生盐碱土与农田土微生物群落构成差异较大,次生盐碱土与农田土微生物群落差异较小。土壤p H对微生物群落组成的影响最显著。多样性指数和稀释性曲线分析得出,在9个土壤样品中,S6号Shannon指数最大,S1号Shannon指数最小,S1号Simpson指数最大,S6号Simpson指数最小,说明原生盐碱土的微生物群落多样性最低,次生盐碱土的微生物群落多样性最高。盐碱土壤中主要的微生物群落包括9个门,其中变形菌门占主导地位,其余依次是放线菌门、拟杆菌门、酸杆菌门、浮霉菌门、绿弯菌门、芽单胞菌门、厚壁菌门和疣微菌门。原生盐碱土和农田土中占优势的微生物群落是变形菌门,次生盐碱土中占优势的微生物群落是放线菌门。【结论】河西走廊地区盐碱土壤中微生物多样性非常丰富,存在大量的微生物类群,尤其是在次生盐碱土壤中。     

施用生石灰对精养池塘浮游细菌群落结构和多样性的影响

为研究施用生石灰对池塘浮游细菌群落结构和多样性的影响,采用基于16S rRNA的高通量测序技术比较分析了施用生石灰前后精养池塘浮游细菌群落结构和多样性差异。研究结果显示,施用生石灰进行处理1d后,池塘优势浮游细菌在门和属水平上均与施用前相同,但相对丰度产生变化。在门水平上,蓝细菌门（Cyanobacteria）的相对丰度由53.80%显著降低至47.57%,拟杆菌门（Bacteroidetes）的相对丰度由7.00%显著降低至5.24%,变形菌门（Proteobacteria）的相对丰度由19.72%显著降低至17.60%,而放线菌门（Actinobacteria）的相对丰度由6.76%显著上升至13.47%,浮霉菌门（Planctomycetes）的相对丰度由8.24%显著上升至11.10%。另外,在属水平上,分枝杆菌属（Mycobacterium）的相对丰度由0.73%显著降低至0.49%,浮丝藻属（Planktothrix）的相对丰度由0.041%显著降低至0.0074%。施用生石灰后池塘浮游细菌群落的物种丰富度指数（ACE和Chao 1）和Shannon多样性指数均显著提高,且Simpon指数显著降低（P < 0.05）。研究结果可为施用生石灰管理池塘水质和进行疾病预防提供理论解释,并可为更加科学合理地利用生石灰管理池塘提供科学指导。     

中国能源消费结构影响因素冗余分析研究

实施能源革命决策, 必须调整能源消费结构。运用冗余分析法和排序图技术对中国1993 年到2013 年的能源消费结构与其影响因素进行了四个方面分析。研究结果: (1)选取的9 个影响因素, GDP 增长率、人口增长率以及能源强度随时间序列呈下降趋势, 其他为上升趋势; (2)各类能源消费对影响因子的敏感性不同: 煤炭消费占比对服务业能源消费比例、能源强度、人口增长率和GDP 增长率较敏感; 天然气消费占比对能源禀赋和对外开放度成正的敏感性;新能源消费对城镇化水平、技术进步、基础设施投资成正敏感性; 石油消费对影响因子不太敏感。(3)影响能源消费结构变化较大的因素依次为服务业能源消费水平、能源强度、人口增长率、基础建设投资、城镇化水平; (4)提出了促进中国能源结构优化调整的对策建议。     

红松阔叶林倒木贮量动态的研究

在森林倒木研究的基础上探讨长白山红松阔叶林倒木贮量的动态,涉及红松阔叶林倒木分解及其贮量的动态规律。研究表明,倒木分解,除心腐木外,均由表及里进行;倒木分解速率在其它生态条件相同时因树种、直径和部位而异。红松阔叶林倒木贮量动态包括现有倒木贮量和倒木年输入量两个分解动态过程,现有倒木贮量在头100年其干重迅速减少,其中椴树比红松尤速,前者分解91%,后者为72%.林地倒木贮量动态与倒木年输入量分解动态相似,但前者在分解初期贮量增加较大,因为部分现有倒木未完全分解;100年后趋于一致,并恒定于16～17t·hm^-2,直至群落的顶极阶段结束.     

菜籽饼肥对香蕉枯萎病的防效及其对土壤细菌的影响

研究菜籽饼肥对香蕉枯萎病的防治效果,探究菜籽饼肥施用后对土壤细菌群落的影响.设置2组实验,CN组为菜籽饼肥处理组,YN组为对照实验组.种植120d后,统计各组的发病率;利用qPCR技术检测2组中的FOC4孢子数量;采集2组土壤,利用Illumina Miseq高通量测序平台对CN处理组与YN对照组的土壤细菌群落结构和差异进行分析对比.实验研究发现:(1)施菜籽饼肥的CN处理组枯萎病发病率比YN对照组低63.33％;施用菜籽饼肥的处理土壤中FOC4的数量由2.94×104个/克土下降为1.96×103个/克土,YN对照组土壤中FOC4孢子的数量由2.94×104个/克土上升为4.55×105个/克土,CN处理组较YN对照组枯萎病菌数量下降了 2个数量级;(2)土壤细菌宏基因组微生物分类测序结果显示,CN处理组的Alpha多样性指数均优于YN对照组,这表明施用菜籽饼肥后增加了土壤细菌群落的丰度及多样性;(3)在门水平上,菜籽饼肥处理增加了变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)的相对丰度,同时也降低了酸杆菌门(Acidobact-eria)、厚壁菌门(Firmicutes)和Patescibacteria等菌门的相对丰度;在属水平,CN处理组中的不动杆菌属(Aci-netobacter)、水杆菌属(Aquabacterium)、热单胞菌属(Thermomonas)、产黄杆菌属(Rhodanobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)和奥托氏菌属(Ottowia)等菌属的相对丰度较YN对照组有明显提高,而酸热菌属(Acidother-mus)、Bryobacter菌属以及Acidipila等菌属相对丰度较YN对照组有所减少.施用菜籽饼肥可以改变土壤中细菌的群落结构,显著降低土壤中FOC4孢子数量,从而降低香蕉枯萎病的发病率.本研究结果为菜籽饼肥用于香蕉枯萎病综合防控提供了理论依据.     

不同季节使用微生态制剂后养殖海水细菌群落特征

细菌是维持养殖水体稳定的重要类群,可以反映出水质情况,微生态制剂作为一种可以去除有害物质的生物方法,目前被广泛应用。了解微生态制剂在投入养殖海水后细菌群落结构和多样性变化,探讨不同季节的水质环境因子对细菌群落的影响。通过高通量测序技术对细菌16S rRNA V3、V4区进行扩增,分析冬、春、夏3个季节下使用完商品型菌剂后,养殖海水中细菌群落分布规律及其多样性,采用冗余分析(Redundancy analysis,RDA)探讨不同季节的水质指标与细菌群落之间的关系。养殖海水中细菌多样性丰富,3个季节主要的优势菌门为变形菌门和拟杆菌门,其中Tenacibaculum(38.28%),卓贝尔氏菌属(Zobellella,30.78%)、盐单胞菌属(Halomonas,13.55%)为冬季优势属;Glycocaulis(34.00%)、盐单胞菌属(11.36%)、Planktosalinus(9.67%)为春季优势属;Pseudofulvimonas(28.94%)、Zobellella(17.51%)、Planktosalinus(15.86%)、海杆菌属(Marinobacter,12.30%)为夏季优势属,不同时期细菌属水平发生显著变化。RDA分析表明,不同时期水质环境因子对细菌群落影响不同,温度、盐度、pH、溶解氧与3个季节中10个优势属的丰度有显著相关性,冬季和春季优势属主要与盐度和溶解氧呈正相关,夏季优势属主要与温度和p H呈显著正相关。微生态制剂在净化养殖水体方面有很大优势,其在不同季节中应用虽细菌群落结构和多样性产生一定变化,但整体都发挥出各自的调控能力,该研究为以后养殖海水治理和微生态制剂应用提供新的思路。