2021, 48(1):14-22.DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200666CSTR: 32113.14.j.MC.200666
摘要:【背景】曝气生物滤池(Biological Aerated Filter,BAF)对有机物和氨氮的处理效果较好,但除磷效果不佳。【目的】提高BAF系统的除磷效能。【方法】在缺氧/好氧滤柱后设置了部分采用石灰石滤料的滤柱(未添加石灰石滤料的系统作为对照组),对比分析了使用石灰石滤柱出水回流BAF系统的处理效能,通过最大或然法(Most Probable Number,MPN)和高通量测序技术考察了石灰石滤柱出水回流对好氧柱中硝化细菌的数量和微生物群落结构的影响。【结果】对比试验表明,有回流的BAF系统对化学需氧量、NH4+-N、总氮和总磷的去除率比无回流时分别提高了3.16%、41.21%、40.62%和18.93%;采用石灰石滤料的系统对化学需氧量、NH4+-N、总氮和总磷的去除率比对照组分别提高了1.75%、2.3%、2.2%和23.1%;由高通量测序结果可知,试验组的好氧柱中变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、α-变形杆菌纲(Alphaproteobacteria)、β-变形菌纲(Betaproteobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)和黄单胞菌科(Xanthomonadaceae)的丰度比对照组分别提高了25.2%、4.8%、5.5%、7.4%、7.3%、12.0%和6.6%,属分类水平下两者不同物种数量为170种。【结论】石灰石滤柱出水回流能显著提高总氮和总磷的去除效果,回流液中的Ca2+具有化学除磷的作用,同时也能改善好氧柱内的菌群结构,强化生物除磷效果。
2019, 46(11):2909-2918.DOI: 10.13344/j.microbiol.china.181044CSTR: 32113.14.j.MC.181044
摘要:【背景】新疆巴音布鲁克草原为我国第二大高山草原,草原上生长的白蘑(Tricholoma mongolicum Imai)属于口蘑属(Tricholoma)的一种,可形成典型的蘑菇圈。【目的】了解巴音布鲁克草原白蘑蘑菇圈圈上及其两侧土壤真菌的物种组成和群落结构特点,为研究白蘑蘑菇圈的形成与生长及其子实体的发生提供一定的理论依据。【方法】采用Illumina Hiseq平台高通量测序技术研究白蘑蘑菇圈周围土壤真菌的物种组成丰富度和菌群结构多样性。【结果】测定有效序列经注释得到809个操作分类单元(Optical taxonomic unit,OTU),分为5个门、26个纲、79个目、166个科、232个属;蘑菇圈上土壤真菌的物种丰富度、群落结构多样性以及特异性物种均低于圈外及圈内,蘑菇圈上特有真菌物种为Xylodon nothofagi、Agaricales、Phaeococcomyces、Ochrocladosporium adansoniae、Coniochaeta ligniaria、未知子囊菌、Tomentella amyloapiculata、Dothideomycetes、Incertea_sedis_Helotiales。【结论】研究表明白蘑蘑菇圈的形成影响土壤真菌的分布,圈上优势真菌类群对其他真菌类群具有抑制作用,蘑菇圈向外生长可能与微生物群落结构失衡有关。
2023, 50(11):4876-4893.DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230261CSTR: 32113.14.j.MC.230261
摘要:【背景】宁夏贺兰山东麓葡萄产区忽视有机肥的施用,果树枝条焚烧污染环境,造成土壤养分缺失,土壤质量下降。【目的】为解决长期施用化肥对土壤造成的一系列问题,通过大田试验研究施肥及喷施不同浓度菌剂对土壤理化性质、真菌群落组成及多样性的影响,为酿酒葡萄可持续健康发展提供科学依据。【方法】以‘赤霞珠’葡萄根际土壤为试验对象,采用Illumina MiSeq高通量测序技术,测定并分析根际土壤理化性质、真菌群落组成和多样性在7个处理[常规施肥(CK)、蚯蚓粪+腐熟枝条+100倍菌剂(T1)、蚯蚓粪+腐熟枝条+200倍菌剂(T2)、蚯蚓粪+腐熟枝条+300倍菌剂(T3)、蚯蚓粪+未腐熟枝条+100倍菌剂(A1)、蚯蚓粪+未腐熟枝条+200倍菌剂(A2)和蚯蚓粪+未腐熟枝条+300倍菌剂(A3)]的变化。【结果】相较于CK,葡萄根际土壤理化性质差异明显,施肥处理增加了土壤有机质含量,土壤pH含量无明显变化,改良了土壤结构,活化了土壤有效养分。相较于CK,各处理真菌分类操作单元(operational taxonomic unit, OTU)数均降低,A2处理根际土壤丰富度及多样性均显著增加。真菌群落组成结果显示,门水平下子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、壶菌门(Chytridiomycota)和被孢霉门(Mortierellomycota)均为7个处理的优势菌,占总相对丰度的74.40%-86.97%。T2、A2处理产量分别显著提高19.34%、14.72%。相关性分析表明,各处理全氮含量是影响真菌群落结构的主要因素,微生物与产量无显著关系,电导率、全氮是与产量密切相关的因子。【结论】T2、A2处理改善了土壤微生物群落结构,提高了土壤养分,进而促进葡萄生长,并提高产量和生产效益,为葡萄选择适合的施肥方式提供了一定理论依据。
2024, 51(6):2030-2048.DOI: 10.13344/j.microbiol.china.231089CSTR: 32113.14.j.MC.231089
摘要:【背景】塔里木盆地作为中国最大的内陆盆地,是研究局部尺度细菌群落对环境反应的一个天然实验室。目前虽有学者对其细菌多样性进行了研究分析,但针对塔里木盆地植物生境细菌群落多样性及分布格局的调查分析却尚属空白。【目的】解释塔里木盆地植物生境下的细菌群落多样性及分布格局并为该地区细菌资源挖掘提供数据。【方法】通过对塔里木盆地植物生境土壤进行大尺度、系统的野外调查采样,分析了细菌的群落结构和多样性,探究了土壤细菌多样性与群落空间格局在大尺度上沿地理与气候环境梯度的变化规律,以及大陆水平上系统发育类群的组装过程。【结果】植物生境与沙漠细菌群落在物种组成、网络结构和系统发育群体的生态过程方面存在显著差异。值得注意的是,与沙土相比,植物生境细菌群落网络表现出更大的稳定性和复杂性。零模型分析表明异质选择、扩散限制为细菌群落组合中的重要生态过程。【结论】本研究揭示了塔里木盆地3种类型土壤细菌群落的多样性和驱动因素,为进一步理解全球变化背景下的干旱区生态系统安全和稳定提供了数据资料和研究基础,促进了对干旱地区植物生境生态系统的脆弱性和组装过程的理解。
2025, 52(3):1089-1100.DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240482
摘要:【背景】 内生真菌在植物体内的分布受环境变化和生长阶段的影响,探索不同植物生长和贮藏过程中内生真菌群落的变化并了解其相互作用,有利于更好地利用真菌群落对植物的积极间接影响。【目的】 探究番石榴果实不同生长时期中内生真菌群落的特征和变化规律,为深入研究和利用番石榴内生真菌资源及果实采后防治病害提供科学依据。【方法】 利用ITS高通量测序技术比较番石榴不同生长时期果实内生真菌群落组成及差异。【结果】 共获得高质量内生真菌序列1 582 892条,涉及566个OTU,分属于7门26纲70目161科281属。番石榴内生真菌群落的多样性和丰度在果实成熟前随果实的发育而提高,而后随果实的继续成熟和腐烂而降低。子囊菌门为优势菌门,在花期、幼果期、膨大期、成熟期和腐烂期中其相对丰度分别为99.34%、96.35%、91.63%、65.22%和100.00%。优势菌属按相对丰度高低排序有新拟盘多毛孢属(Neopestalotiopsis, 39.34%)、刺盘孢属(Colletotrichum, 26.54%)和枝孢属(Cladosporium, 18.58%)等真菌。不同生长时期第一优势类群不同,其中赤霉菌属(Gibberella)、枝孢属、新拟盘多毛孢属和亚隔孢壳属(Didymella)分别为花期、幼果期、膨大期和成熟期的优势类群,腐烂期中主要为新拟盘多毛孢属(49.76%)和刺盘孢属(50.00%)。番石榴内生真菌网络的拓扑特征受不同生长时期的影响,最强的互作发生在膨大期,最弱在花期,并且物种之间的互惠关系强于竞争关系。【结论】 番石榴果实中蕴含着功能丰富的内生真菌菌群,在不同生长时期中的组成及其互作差异较大。这些可为番石榴菌群资源的挖掘提供数据参考。
2020, 47(5):1477-1491.DOI: 10.13344/j.microbiol.china.190603CSTR: 32113.14.j.MC.190603
摘要:【背景】细菌群落多样性影响堆肥过程,生物炭影响细菌的生长,但生物炭对猪粪堆肥细菌群落结构的影响尚未见报道。【目的】根据细菌群落结构和堆肥温度的变化规律,添加适量的生物炭到猪粪堆肥,以提高堆肥主要细菌的占比和堆肥效率,为推广生物炭和猪粪堆肥的联合应用提供参考。【方法】设计0%、3%、6%和9%的生物炭添加量,在堆肥的高温期和温度稳定期分别取样,总共8个样品。根据Illumina MiSeq对细菌16S rRNA基因的高通量测序结果,分析生物炭添加量和堆肥温度对猪粪堆肥细菌群落结构的影响。【结果】在细菌门水平上,猪粪堆肥主要的细菌有Proteobacteria、Actinobacteria、Bacteroidetes、Chloroflexi、Gemmatimonadetes、Firmicutes、Acidobacteria和Deinococcus-Thermus;在细菌属水平上,猪粪堆肥主要的细菌有Chryseolinea、Subgroup_6_norank、Steroidobacter、Anaerolineaceae、Nonomuraea、Longispora、Bacillus、Sporacetigenium、Luteimonas、Phyllobacteriaceae、Truepera、Rhodothermacea和Aquamicrobium。生物炭添加量对猪粪堆肥主要细菌的生长既有促进作用,也有抑制作用。随着生物炭添加量的增加,Bacillus、Streptomyces、Rhodothermaceae和Firmicutes的丰度随之增加,而Chryseolinea、Longispora和Steroidobacter的丰度却随之减少。Firmicutes、Bacillus和Streptomyces的丰度在堆肥高温期要大于堆肥温度稳定期,而Chloroflexi、Anaerolineaceae和Longispora则相反。猪粪堆肥高温期的细菌多样性要明显大于堆肥温度稳定期。堆肥高温期的细菌群落达到70个,远多于堆肥温度稳定期的15个;其中对猪粪堆肥起主要作用的细菌,堆肥高温期时达到7个(Rhizobiales、Incertae_Sedis、Proteobacteria、Alphaproteobacteria、Xanthomonadales、Gammaproteobacteria 和Steroidobacter),而堆肥温度稳定期只有3个(Micromonosporales、Longispora和Micromonosporaceae)。猪粪堆肥添加生物碳后,环境因子(电导率、含水量、温度和pH)对堆肥主要的细菌不能产生显著的影响。β-Proteobacteria、Rhodothermaceae、Phyllobacteriaceae和Bacterium是含水量、温度和pH影响最大的细菌。【结论】生物碳添加量和堆肥温度能改变猪粪堆肥的细菌群落结构,在猪粪堆肥高温期能显著增加细菌的数量和多样性。猪粪堆肥的电导率、含水率、温度和pH能影响堆肥细菌的生长,但对堆肥主要细菌的影响不显著。
2019, 46(11):2963-2972.DOI: 10.13344/j.microbiol.china.181049CSTR: 32113.14.j.MC.181049
摘要:【背景】宁夏中部干旱带常年缺水,植被稀疏,土地沙漠化严重,生态环境十分脆弱。土地沙漠化导致土地生产力下降,制约着该区农业的发展,因此,改善宁夏中部干旱带农田生态环境具有重要意义。【目的】为该区土地资源的合理利用开发及干旱区土壤真菌多样性的深入研究提供基础数据和理论依据。【方法】运用Illumina MiSeq高通量测序技术对宁夏中部干旱带农田作物土壤真菌种类进行预测,并对其进行真菌多样性和群落结构的分析。【结果】5个处理中真菌种类均较为丰富,丰富度指数无差异;真菌多样性指数分别以‘张杂谷5号’谷子最高,藜麦的多样性最低,且存在极显著差异。不同作物根际土壤中,子囊菌门(Ascomycota)为最优势菌门,相对丰度为73.00%?89.14%,且远远大于次优势菌门——担子菌门(Basidiomycota,3.9%?16.5%),表现出非常明显的优势;支顶孢属(Acremonium)和裂壳菌属(Schizothecium)为共有的优势菌属。土壤速效磷和土壤碱解氮会对土壤真菌群落结构和功能多样性产生影响,土壤微生物群落结构、功能多样性的变化是土壤理化性质与微生物相互作用的结果。【结论】休闲和种植作物的农田土壤养分均可不同程度的提高,土壤pH降低,真菌群落结构和多样性发生变化。说明合理的土地利用有利于丰富农田土壤微生物群落结构和多样性,改良土壤特性,进而促进该区域土壤生态系统的稳定,提高农田土地资源的合理利用。
2012, 39(5):0624-0637.
摘要:【目的】为更好地了解重金属污染与微生物多样性之间的相互作用关系, 以江西德兴铜矿4 #尾砂库为研究对象, 采集野外实地样品共16件进行分析(包括尾砂样品以及周围农田和菜地土壤样品)。【方法】一方面对样品中可培养异养细菌进行平板计数, 一方面采用变性梯度凝胶电泳(Denaturing gradient gel electrophoresis, DGGE)对样品中可培养和不可培养微生物分子生态多样性进行研究; 同时采用PCA (Principle component analysis)方法分析样品理化性质、重金属及主要元素与可培养细菌数量及微生物多样性之间的相互关系。【结果】元素分析结果表明该尾矿区样品受到不同程度重金属Cu、Cd、Zn、Ni、Pb和Cr的污染; 可培养异养细菌在尾砂样品中数量最少, 在菜地和农田土壤样品中有明显增加; 多样性指数(Shannon-Weaver index H)计算结果发现H最大值出现在距离尾矿中等距离、重金属浓度在中等程度的样品中。PCA分析结果表明可培养异养菌数量与理化性质如有机碳、有机质、含水率等相关性较大, 重金属影响不明显; 而多样性指数H除与上述理化性质相关性较大外, 还受到重金属Ag、Zn、As、Pb、Ni、Cr等的影响, 而在样品中含量普遍比较高的重金属如Cu、Cd等并不成为影响微生物多样性的主要因素。【结论】从这些长期受重金属污染的野外实地样品来看, 以上结果说明不同重金属浓度对微生物多样性的影响可能并不是实验室研究的简单的线性关系。
2019, 46(3):494-503.DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180128CSTR: 32113.14.j.MC.180128
摘要:【背景】位于滇西北的纳帕海高原湿地,是我国唯一的低纬度、高海拔、季节性半封闭型高原湿地。真菌在湿地生态系统的维持和稳定中发挥着特殊作用,然而关于纳帕海高原湿地真菌群落多样性和组成的研究目前仍无报道。【目的】对纳帕海高原湿地不同季节和土壤类型真菌群落多样性和组成及与环境因子的关系开展系统研究分析,促进对高原湿地微生物多样性的深入认识。【方法】采用荧光定量PCR和高通量测序技术,分析了纳帕海高原湿地不同季节和土壤类型中真菌的数量、群落多样性和组成及其与环境因子的关系。【结果】真菌数量级的变化对于人为干扰下的湿地土壤退化是敏感的响应指标。在真菌群落组成中,约有60%以上未确定的分类信息,40%有确定分类信息的包括6个门17个纲37个目53个科63个属,大部分分类信息集中在Ascomycota门,相对优势属为Gibberella。通过分类水平、OTU水平和β多样性分析比较,在纳帕海高原湿地整体真菌群落多样性和组成受季节变化影响不显著,但不同土壤类型的变化呈显著差异,推测是由于不同采样区植物根际效应和种类的影响。CCA (Canonical correlation analysis)分析表明,在不同采样区受不同土壤理化因子的影响。【结论】揭示了纳帕海高原湿地土壤真菌群落多样性和组成的区域特征,从微生物学角度进一步提出了对纳帕海高原湿地环境保护和恢复的重要性。
2009, 36(3):0371-0376.
摘要:采用传统分离培养和基于16S rRNA 作为分子标记的变性梯度凝胶电泳(Denaturing gradient gel electrophoresis, DGGE)的方法, 分析榨菜腌制过程中不同时期的可培养细菌数量、多样性及其群落结构。结果表明, 用传统分离与分子鉴定方法获得7个属的细菌类群, 其中乳杆菌属(Acidobacterium)是优势菌群, 明串珠菌属(Leuconostoc)是次优势菌群。对通过DGGE方法得到的11条16S rRNA优势条带序列进行了比对, 结果表明明串珠菌属(Leucon