采用变性梯度凝胶电泳研究双孢蘑菇培养料后发酵过程中的细菌群落结构

［目的］对双孢蘑菇培养料“后发酵”期间内的细菌群落结构进行了初步的研究,希望利用现代分子生态学的方法能快速、准确地对培养料发酵过程中的微生物群落结构进行动态的检测。［方法］采用变性梯度凝胶电泳（Denaturing Gradient Gel Electrophoresis,DGGE）,对取自双孢蘑菇培养料“后发酵”不同时期的七份样品的特异性扩增细菌16S rDNA的V3可变区进行分析。［结果］双孢蘑菇培养料中的细菌组成要远远丰富于人们用传统的分离方法所获得的类群,“空气调节”时期的培养料中不仅检测到了前人用经典培养方法获得的Bacillus属嗜热细菌,还发现了一些未曾报道的Bacilli门的成员,如Trichococcus属、Planococcus属和Caryophanon属,以及γ－Proteobacteria亚纲。而在“后发酵”刚开始和即将结束的培养料中分别检测到了Thermus thermophilus和α－Proteobacteria亚纲的细菌,这些是近年来利用分子生物学方法在各类高温堆肥中发现的新类群;［结论］发现双孢蘑菇培养料“后发酵”过程中细菌的群落结构发生了明显的变化,在 双孢蘑菇培养料“后发酵”过程中还发现了大量目前尚未获得培养的细菌类群。     

堆肥中微生物总DNA的高效提取

采用化学裂解和酶解相结合的方法,选择加入PVPP的高盐缓冲液作为细胞裂解的反应体系,并以PEG-8000进行DNA沉淀,从高有机含量的堆肥样品中进行微生物总DNA的提取。结果表明,从4种性质不同的堆肥中均获得了高质量的微生物总DNA,所得的DNA分子片段在23kb左右;每克干重堆肥的总DNA提取量为63.54±12.08μg~106.50±28.36μg,A260/A280大于1.6,A260/A230大于1.8,不用经过纯化可以直接进行PCR扩增和限制性酶切;以该DNA为模板进行微生物区系的DGGE分析,显示了丰富的微生物多样性。该方法减少了通常环境样品DNA提取过程中的纯化步骤,减少了DNA的损失,为从事微生物分子生态学,尤其是那些针对高有机含量以及获取极为不易的环境样品的研究而言是十分有益的。     

基于BIOME-BGC模型的长白落叶松林净初级生产力模拟参数敏感性

基于植被生理生态过程的模型包含较多参数,合理的参数取值能够极大地提高模型的模拟能力.参数敏感性分析可以全面分析模型参数对模拟结果的影响程度,在筛选模型敏感参数过程中起到重要作用.本研究以模拟吉林省汪清林业局长白落叶松林净初级生产力（NPP）为例,分析了BIOME-BGC模型的参数敏感性.首先利用样地实测NPP数据与模拟值进行对比分析,检验模型对长白落叶松林NPP的模拟能力;然后利用Morris法和EFAST法筛选出BIOME-BGC模型中对长白落叶松林NPP影响较大的敏感参数.在此基础上,通过EFAST法对所有筛选出的参数进行定量的敏感性分析,计算了敏感参数的全局敏感性指数、一阶敏感性指数和二阶敏感性指数.结果表明： BIOME-BGC模型能够较好地模拟研究区内长白落叶松林NPP的变化趋势;Morris法可以在样本量较少的情况下实现对BIOME-BGC模型敏感参数的筛选,而EFAST法可以定量分析BIOME-BGC模型中单个参数以及不同参数之间交互作用对模拟结果的影响程度;BIOME-BGC模型中对长白落叶松林NPP影响较大的敏感参数为新生茎与叶片的碳分配比和叶片碳氮比,且二者之间的交互作用明显大于其他参数之间的交互作用.