基于高通量测序的鄱阳湖浮游细菌多样性分析——以康山、梅溪、星子、南矶乡和吴城为例

湖泊生态系统在区域和全球生物化学循环中起着至关重要的作用。细菌是生物地球化学循环的主要贡献者,参与淡水中大部分有机物质的分解,对维持生物多样性和湖泊生态系统的稳定性也十分重要。鄱阳湖是中国最大的淡水湖,为了解鄱阳湖浮游细菌群落的多样性,我们以2014年6至9月期间,在鄱阳湖周围5个地方:康山、梅溪、星子、南矶乡和吴城采集水样,提取了浮游细菌的DNA,采用16SrRNA基因高通量测序的方法,然后使用Illumina MiSeq系统对其进行测序。以97%的一致性将序列聚类成为OTUs(Operational Taxonomic Units),总共分配得到22884OTUs。我们结合GreenGene数据库对OTUs进行物种注释,在门的水平上我们获得排名前10的菌门分别为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、绿菌门(Chlorobi)、浮霉菌门(Planctomycetes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、蓝细菌门(Cyanobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、蓝菌门(Thermi)、绿弯菌门(Chloroflexi)。绿弯菌门和绿菌门一般存在于湖泊底泥的生境中,目前它们已经在湖泊细菌群落中占据一定的优势了。在相对丰度前10的菌门中存在三种光合自养菌门,分别是绿弯菌门,绿菌门和蓝菌门。同时我们对数据的进一步处理还获得相对丰度10前的菌属它们分别为浮霉菌属(Planctomycs)、黄杆菌属(Flavobacterium)、原绿球藻菌属(Prochlorococcus)、新鞘脂菌属(Novosphingobium)、Hydrocarboniphaga属、气氨微菌属(Aeromicrobium)、红长命菌属(Rubrivivax)、多核菌属(Polynucleobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)、草酸杆菌属(Oxalobacter)。意料之外的是原绿球藻菌属,它一般处于海洋生境中,在淡水湖泊中很少被发现。另外还注意到新鞘脂菌属和Hydrocarboniphaga属,也被发现在前10的菌属中,这表明鄱阳湖也许面临着烃类污染的威胁。这些结果对进一步了解鄱阳湖水生生态环境具有非常重要的意义。     

低剂量辐射下土壤细菌群落及其功能基因的响应

为研究低剂量辐射对土壤微生物组成与丰度的影响,分析微生物组中对辐射胁迫的主效基因,本研究从新疆和布克赛尔蒙古自治县关闭回填的铀矿场采集了辐射剂量从7.71 mSv/y到15.07 mSv/y不等的土壤样品.应用宏基因组测序结合生物信息学分析方法,发现低剂量辐射环境下的土壤中变形菌门、放线菌门、拟杆菌门、芽单胞菌门、绿弯...     

太平洋多金属结核区深海沉积物细菌多样性分析

从太平洋多金属结核区东区两个站点沉积物中直接提取环境总基因组,通过PCR及TA克隆分别构建了16S rRNA基因文库．经序列分析结果表明,2个文库共93个克隆分属13个类群,包括α变形菌纲、β变形菌纲、γ变形菌纲、δ变形菌纲、浮霉菌门、酸杆菌门、噬纤维菌-黄杆菌-拟杆菌群、硝化螺旋菌门、放线菌门、绿弯菌门、厚壁菌门、异常球菌-栖热菌门和OP11类群．其中,γ变形菌纲的细菌在2个站点沉积物中都是优势种群,变形菌纲、浮霉菌门、放线菌门、噬纤维菌-黄杆菌-拟杆菌群、硝化螺旋菌门是2个站点共有的细菌类群．DOTUR和LIBSHUFF数据分析结果表明,两个站点的沉积物均具有丰富的细菌多样性,并且物种组成具有显著性差异．     

互花米草定植的养殖尾水处理人工湿地中古菌群落的组成与分布

为探究凡纳滨对虾养殖尾水处理过程中互花米草湿地的净化效果和沉积物古菌群落的组成与分布,基于16S rRNA基因的高通量测序技术,从沉积物环境因子、古菌群落结构和多样性、环境因子与古菌群落间的相互关系进行分析.结果表明:互花米草人工湿地深层沉积物的古菌群落多样性显著高于表层和根际沉积物;门水平上,互花米草人工湿地优势古菌为泉古菌门、广古菌门和奇古菌门;纲水平上,优势古菌为深古菌纲、甲烷微菌纲和热源体纲;目水平上,互花米草人工湿地中含3种氨氧化古菌和7种产甲烷古菌.非度量多维尺度分析(NMDS)表明,互花米草根际沉积物与深层沉积物古菌群落差异显著(P<0.05),与表层更为相似.冗余分析(RDA)及Mantel检验表明,影响古菌群落的主要环境因子包括p H、铵氮(NH₄⁺-N)、总有机碳(TOC)和总磷(TP).相关性热图表明奇古菌门和其中的亚硝基菌纲与环境因子的相关性最强.氨氧化古菌群落与pH、NH₄⁺-N、总氮(TN)和TP呈显著相关(P<0.01),产甲烷古菌与环境因子则无显著相关性....     

宁波象山海域表层沉积物细菌群落季节性分布特征研究

分别在2013年夏季及2014年冬季采集宁波象山海域7个站位的表层沉积物样品, 利用16S rRNA基因扩增子MiSeq测序技术研究了沉积物细菌群落的季节性分布特征. 研究发现: 宁波象山海域海洋沉积物细菌群落主要由γ-变形菌纲、δ-变形菌纲、酸杆菌门、α-变形菌纲、绿弯菌门和拟杆菌门组成; 沉积物细菌群落的时空分布同时受地理距离、季节和环境理化因子等影响, 其中地理距离占主导地位, 且冬季地理距离对群落的影响更大.     

养殖水体悬浮物对对虾生长和浮游细菌群落的影响

悬浮物在养殖水体中普遍存在,但对水体浮游细菌的影响却鲜有报道.本文通过Illumina测序探讨去除悬浮物对对虾生长、水体理化指标及浮游细菌群落的影响,结果表明:去除悬浮物能显著提高对虾产量及饲料效率,改善水质(显著降低水体中亚硝酸盐、硝酸盐、磷酸盐浓度,显著提高水体中溶解氧).此外,去除悬浮物能显著增加浮游细菌群落的均匀度,影响浮游细菌群落的结构;温度、盐度、亚硝酸盐和总磷是驱动浮游细菌群落结构变异的主要环境因子.相似度百分比分析表明,微杆菌科、黄杆菌科、腐败螺旋菌科、红杆菌科等是造成处理间群落差异大的关键科,这些浮游细菌丰度的变化特征与其已知的生态功能相一致.     

中国东海及南海近海4采样点海水可培养细菌的多样性研究

采用不同的培养方法从中国东海和南海近海海水样品中分离得到105株细菌,探讨了不同海区可培养细菌的物种多样性和群落组成特点.16SrDNA序列分析结果表明,东海分离菌株分属于2个细菌门的14个种,南海分离菌株分属于3个细菌门的19个种.其中,东海分离菌株中α-变形菌占33.3%,γ-变形菌占57.2%,厚壁菌门细菌占9.5%.南海分离菌株中α-变形菌占41.9%,γ-变形菌占35.5%,拟杆菌门细菌占17.7%,厚壁菌门细菌占4.8%.东海和南海样品的分离菌株在种属水平上的多样性差异明显,后者的多样性指数高于前者.     

新疆两湖细菌的非培多样性研究

采用非培的方法对新疆销库尔成湖和兔子湖的细菌多样性进行研究,通过细菌的16SrDNA通用引物PCR扩增其16SrRNA基因序列并构建16SrDNA文库,每个湖随机抽取32个克隆子进行测序,借助系统发育分析软件对获得的序列进行分析;同时通过多样性指数、丰富度指数和优势度指数对两个湖的细菌多样性进行了比较分析．研究结果表明同销库尔成湖的细菌文库相似的微生物属于以下六大细菌类群：变形细菌门（Proteobacteria）34．5％,包括α-proteobacteria、β-proteobacteria和γ-proteobacteria三个纲,拟杆菌门（Bacteroidetes）27．6％,壁厚菌门（Firmicutes）24．1％,绿菌门（Chlorobi）3．4％,疣微菌门（Verrucomicrobia）3．4％和未分类细菌（unclassified）6．9％;而与兔子湖的细菌文库相似的微生物则分为以下七大类：变形细菌门（Proteobacteria）51．90％,包括β-proteobacteria、γ-proteobacteria和δ-proteobacteria,拟杆菌门（Bacteroidetes）7．40％、壁厚菌门（Firmicutes）22．2％、酸杆菌门（Acidobacteria）3．70％、放线菌门（Actinobacteria）3．70％、浮霉菌门（Planctomycetes）3．70％和未分类细菌（Unclassified）7．40％．最后两湖的各种多样性指数的比较结果表明兔子湖的细菌多样性和丰富度均比销库尔成湖大,这也充分显示了新疆地区的湖泊具有丰富的微生物多样性,值得进一步深入研究．     

恒定pH系统中不同大麦品种的耐铝性

本文提出以相对生长率衡量耐铝性，基本上排除了系统所造成的误差.以相对生长率P衡量根的耐铝性，在恒定的pH系统(pH4. 75士0. 1)中3ppm铝胁迫下，经大田鉴定的一级耐性品种B和H表现了不同的相对生长率，品种B的相对生长率达28%，而品种H只有1400,中等敏感品种Z为15%，而敏感品种S可达17%.结果说明:品种H的耐铝性可能是通过升高根际pH，降低铝的解离程度而实现的.而品种B的耐铝性机制与品种H不同，其耐铝性与根际pH值调节基本无关.     

微生物肥料对西红花生长及代谢物的影响

在大田条件下,研究了重茬净、微生物菌剂、锦能菌宝、自制活性生物肥料4种不同微生物肥料对西红花产量、代谢物和根际微生物生态的影响。结果表明,与对照组相比,施用微生物肥料后,根际土壤中好酸性的细菌呈减少趋势,而嗜中性或碱性的细菌呈增加趋势,4种微生物肥料均能提高西红花有效球比例,表明增施微生物肥料具有缓解西红花连作障碍的功效。同时,增施重茬净、微生物菌剂、锦能菌宝和自制活性生物肥料分别引起2,3,3和13种代谢物含量上调和2,3,2和4种代谢物含量下调。     

微生物肥料对西红花生长及代谢物的影响

在大田条件下,研究了重茬净、微生物菌剂、锦能菌宝、自制活性生物肥料4种不同微生物肥料对西红花产量、代谢物和根际微生物生态的影响。结果表明,与对照组相比,施用微生物肥料后,根际土壤中好酸性的细菌呈减少趋势,而嗜中性或碱性的细菌呈增加趋势,4种微生物肥料均能提高西红花有效球比例,表明增施微生物肥料具有缓解西红花连作障碍的功效。同时,增施重茬净、微生物菌剂、锦能菌宝和自制活性生物肥料分别引起2,3,3和13种代谢物含量上调和2,3,2和4种代谢物含量下调。     

一株砷抗性钩端螺旋菌的分离与鉴定

以含砷金尾矿样品作为浸矿微生物生长的能源物质,利用富集培养方法从江西银山铜矿尾矿矿坑酸性废水中分离得到一株砷抗性细菌AS-1,该菌株革兰氏染色阴性,其最适生长温度在35℃~40℃之间,最适生长pH1.0~2.0。16SrDNA系统发育分析表明,该菌与嗜铁钩端螺旋菌(Leptospirillum ferriphilum)的相似度达99%,属于同一类群。浸矿试验结果显示,试验组分离菌AS-1脱砷率达到61.2%,对照组砷元素含量浸矿前后无显著差异,表明分离的AS-1浸矿菌具有较强的脱砷能力。     

山东威海海藻中细菌分离和多样性分析

从我国东部沿海城市威海金海滩(北纬36°41′～37°35′,东经121°11′～122°42′)采取海藻样品.采用可培分析方法得到55株菌.基于16SrDNA序列分析,发现这55株菌共分为5个纲,14个属.其中芽孢菌纲(Bacilli),γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)为优势种群,分别占总数的20%和56.4%.此外还分离获得2株具有琼胶降解活性的菌株,都属于海杆菌属(Marinimicrobium).部分菌株比已报道菌株相似度低,表明海藻样品具有较好的细菌多样性,并蕴藏着巨大的微生物资源.     

石化废水臭气的生物滤池处理

研究了生物填料滤池对某石化废水产生的臭气的去除效果,并对滤料表面微生物群落结构进行了分析.结果表明,经过一个月左右的驯化,生物滤池对废气污染物的去除逐步提高,稳定阶段对硫化氢、氨氮及挥发性有机酸(VOCs)的平均去除率分别可达98%、91%和90%,并具有较好的抗冲击能力.填料表面生物膜的微生物培养计数表明,生物膜中异养细菌占绝对优势,真菌次之;分离培养得到的菌株中芽孢杆菌属占优势,占随机挑取菌株的62.5%,真菌中青霉属是优势类群.采用DNA单链构象多态性(SSCP)技术分析生物滤料表面微生物群落结构的结果表明,优势微生物种类大多为不可培养细菌,与纯培养分离所得到的微生物类群有很大不同,但优势种属为芽孢杆菌属,与纯培养得到的结果类似均是广泛存在于环境中的臭气污染物去除的主要微生物.滤池内微生物多样性及相似性随运行时间逐渐升高,说明生物填料上的微生物能够利用臭气污染物进行生长,并随运行时间逐渐趋于稳定,微生物群落的变化和系统功能变化相一致.     

东白山自然保护区木荷-马尾松群落结构及物种多样性分析

对东白山(Dongbaishan,DBS)1hm2森林样地内胸径≥1cm的木本植物进行统计,初步分析了样地的区系成分、物种组成、群落结构和α多样性.结果表明:样地内共计木本植物48种,隶属23科36属,总计5 493株,以常绿树种为主,共25种,占总优势度的98.18%,重要值的95.22%,总个体数的96.65%;群落内有明显的优势种、偶见种和部分稀有种,木荷(Schima superba)和马尾松(Pinus massoniana)占显著优势;偶见种和稀有种分别占总物种数的35.42%和20.83%;群落区系类型温带成分相对较多,属级水平温带分布占总属数的52.77%,热带分布占44.44%;群落的垂直结构由林冠层(18种)、亚乔木层(27种)和灌木层(41种)组成.群落中物种相对丰富,物种多样性由高到低整体表现为:灌木层亚乔木层林冠层.样地内木本植物物种总径级分布整体呈倒"J"形,群落总体更新良好,但马尾松幼苗储存不足,预示群落将由木荷-马尾松林向木荷林演替,发展为典型的常绿阔叶林.     

浙江梅山岛附近海域大型底栖动物和游泳动物的群落组成及其与环境因子的关系

2020年9月对梅山岛附近海域的大型底栖动物和游泳动物进行了定量调查,分析了梅山岛附近海域大型底栖动物和游泳动物的群落组成和数量特征,包括群落种类组成、丰度、生物量和优势种,并对大型底栖动物和游泳动物的群落组成、数量特征与水深、悬浮物、营养盐等重要环境因子进行了相关性分析.结果表明:梅山岛附近海域共有大型底栖动物5门16种,其中环节动物门5种、软体动物和节肢动物门各4种、棘皮动物门2种、脊索动物门1种;梅山岛附近海域大型底栖动物平均丰度为12.73 ind·m^-2,平均生物量为2.87 g·m^-2,其中纵肋织纹螺(Nassarius variciferus)为研究海域唯一的优势种.游泳动物共有55种,其中鱼类29种、甲壳动物23种、软体动物门中头足纲动物2种、腔肠动物1种;游泳动物在整个研究海域的尾数密度为24.77×10³ind·km^-2,重量密度为144.53 kg·km^-2;游泳动物优势种共9种,其中龙头鱼(Harpadon nehereus)的优势度最高,口虾蛄(Ora...     

大麦耐铝性与根际 p H 值变化的关系

本实验以小雄培养法研究了大麦耐酸铝性与根际pH值之间的关系.结果表明:根际pH值变化与培养液氮源的种类有关外;也反映了品种的耐酸铝性的差异.以NO;为唯一氮源时，根吸收N03引起根际pH迅速上升，耐性品种83-122(B)和沪麦8号(H)的能力比敏感品种裸县无芒六棱(S)强.以NH;和NO;(比例1:12为氮源时，pH值变化出现双相现象.第一相，根际pH值下降，敏感品种S下降幅度比耐性品种B,H大，下降相持续的时间也长.第二相，pH上升，B和H上升速率最快，S最慢.在明显出现第二相后更换新鲜培养液，pH变化形式发生改变.耐性品种H}pH下降相不明显或消失，直接出现上升相，而敏感品种S的pH变化却仍为先下降后回升的状况.说明大麦品种间调节根际pH值的能力差异反映了品种耐铝性的差异，耐性品种可能机制之一是通过升高根际pH而达到解毒的目的.     

增材制造八角桁架点阵结构材料的力学行为

基于激光选区熔化增材制造技术(SLM), 以GP1不锈钢为母材, 制备4种相对密度的八角桁架点阵结构试样, 开展了准静态单轴压缩和直接撞击式霍普金森压杆实验, 并结合显式有限元计算模拟, 研究了相对密度和加载速率对八角桁架点阵结构试样在力学响应、变形模式和吸能特性的影响. 结果显示: (1)相对密度是影响八角桁架点阵结构材料力学响应的关键参数, 屈服载荷随着相对密度基本呈线性增长, 并且表现出明显的应变率强化效应; (2)在准静态压缩下, 随着相对密度增大, 八角桁架点阵结构的变形模式由弯扭屈曲模式逐渐向稳定屈服模式转变; 而在冲击压缩下, 八角桁架点阵结构的变形模式随着冲击速度由对称稳定变形模式向非对称逐渐压垮模式转变; (3)八角桁架点阵结构总吸能随着相对密度线性增大, 而比吸能随着相对密度呈现双线性变化, 在相对密度30%处出现拐折, 当相对密度高于30%后, 比吸能增大缓慢; (4)与准静态加载相比, 冲击加载下八角桁架点阵结构的总吸能和比吸能都显著提升.     

吡唑醚菌酯和嘧菌酯在铁皮石斛中的残留及其对黄酮含量的影响

为了解吡唑醚菌酯和嘧菌酯在铁皮石斛中的残留动态及吡唑醚菌酯和嘧菌酯对铁皮石斛中黄酮含量的影响,通过盆栽试验,设置了吡唑醚菌酯推荐低剂量(T1)、吡唑醚菌酯推荐高剂量(T2)、嘧菌酯推荐低剂量(T3)、嘧菌酯推荐高剂量(T4)和空白对照(CK)5个处理,采用QuEChERS-液相色谱-串联质谱法和紫外分光光度计检测法,测定铁皮石斛中吡唑醚菌酯和嘧菌酯的残留量和黄酮含量.结果表明:(1)建立的方法准确度及灵敏度良好,平均回收率为88.85%～117.50%相对标准偏差为1.75%～13.92%,满足铁皮石斛中吡唑醚菌酯和嘧菌酯残留检测要求.(2)通过盆栽试验发现,吡唑醚菌酯和嘧菌酯在铁皮石斛中消解速率较慢,半衰期分别为110.45～145.45 d和68.42～170.39 d.90 d时,T1和T2处理组在铁皮石斛中消解率和残留量分别为45.65%、5.23 mg·kg^-1和40.70%、7.65 mg·kg^-1;T3和T4处理组在铁皮石斛中消解率和残留量分别为61.23%、2.51 mg·kg^-1和36.56%、5.50...     

北麂列岛潮间带蔓足类群落结构研究

对北麂列岛潮间带蔓足类群落结构的研究表明,该列岛蔓足类群落属外海高盐类型,群落结构简单. 用 Shannon-Wiever多样性指数 H′(s) 、Pielou均匀度 J 、Margalef种类丰度 d 及 McNaugh ton优势度 D 4个测定群落种类多样性指标进行数值分析,结果表明,从北到南, H′(s)、J、d 值呈现逐渐增加的趋势,而 D值则有逐渐减少的趋势. 各断面的多样性指数 H′(s)及种类均匀度 J 值以春、夏季较高, d值夏、秋季较高, D值则随断面的不同而差异.