不同填料生物膜对海水养殖尾水的脱氮效能及微生物群落分析

为探究不同填料生物膜对海水养殖尾水氮污染物的处理能力,分别以无填料(C)、牡蛎壳(M)、珊瑚石(S)、弹性填料(T)和悬浮球填料(F)构建5组生物滤池,比较填料生物膜成熟时间、成膜情况及对不同氮污染物的24 h去除能力,同时利用高通量测序技术分析挂膜期间(20、40、60 d)填料生物膜上微生物群落的变化。结果表明:不同填料生物膜成熟时间需要46~50 d,珊瑚石所需时间最短(46 d);扫描电镜显示,弹性填料和悬浮球填料附着生物量最多,以杆状细菌为主;对氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮的24 h去除率最高的填料分别是悬浮球填料(68.66%±6.27%)、珊瑚石(99.99%±0.00%)和悬浮球填料(6.73%±3.41%);高通量测序显示,随着挂膜时间延长,弹性填料生物膜上的细菌丰度显著增加,牡蛎壳和珊瑚石生物膜上的细菌多样性显著下降(P<0.05);在门分类水平上,变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)是不同填料生物膜的主要优势菌群,硝化螺旋菌门(Nitrospirae)、硝化刺菌门(Nitrospinae)的相对丰度随挂膜时间延长不断升高;在属分类水平上,亚硝酸菌属(Nitrosomonas)、硝化螺菌属(Nitrospira)、硝化刺菌属(Nitrospina)和未分类_亚硝化单胞菌科(unclassified_Nitrosomonadaceae)是填料生物膜上具有硝化作用的优势菌属,这4种硝化菌属在挂膜60 d时的相对丰度总和从高到低依次为悬浮球填料(42.53%)>牡蛎壳(30.50%)、弹性填料(29.30%)>珊瑚石(11.74%),假单胞菌属(Pseudomonas)、青枯菌属(Ralstonia)、噬几丁质菌属(Chitinophaga)和草螺菌属(Herbaspirillum)等反硝化菌属在珊瑚石填料生物膜上的相对丰度高于其他填料。研究表明,珊瑚石、悬浮球填料能够实现脱氮菌属的高效富集,对海水养殖尾水具有良好的脱氮能力,是较为理想的生物填料。

添加短乳杆菌对紫花苜蓿半干青贮品质及微生物群落组成的影响

试验旨在探究短乳杆菌R33对苜蓿半干青贮的营养成分、发酵品质和微生物群落的影响,以提高苜蓿半干青贮品质。试验采用单因素完全随机设计,短乳杆菌(活菌数1×10^(9) CFU/mL)添加水平分别为苜蓿鲜重的1%(T1%)和5%(T5%),同时设置不加菌对照组和仅加无菌培养基对照组,室温青贮30 d后取样分析。结果表明:添加短乳杆菌R33可降低苜蓿青贮的pH和总碳量(P<0.05),提高粗蛋白质、乳酸和丙酸含量(P<0.05),但对干物质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量无影响(P>0.05);添加短乳杆菌后改变了微生物群落组成(P<0.05),降低了菌群多样性(P<0.05);在门水平上,使厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度升高,变形菌门(Proteobacteria)相对丰度降低;在属水平上,添加短乳杆菌后乳杆菌属(Lactobacillus)占比均超过95%。因此,添加短乳杆菌R33可以改善半干苜蓿青贮发酵品质,促进有益微生物增殖,提高苜蓿青贮品质。

北京松山林地nirK型反硝化微生物群落立地及林型效应

[目的]探究北京松山林地土壤nirK型反硝化微生物群落特征及影响因子,为华北暖温带森林土壤生态系统氮循环过程和环境变化提供依据。[方法]在北京松山国家级自然保护区选择油松林、山杨林、蒙古栎林3种典型林型,分别设置3块(20 m×20 m)标准地进行调查,采集0~20 cm表层混合土样,分析土壤性质并提取土壤微生物总DNA,PCR扩增反硝化过程关键酶亚硝酸盐还原酶的编码基因nirK片段,采用第2代高通量测序分析不同林型土壤nirK型反硝化微生物群落组成和多样性,探究林型和土壤性质对反硝化微生物群落特性的影响。[结果]1)从油松林、山杨林和蒙古栎林9个土壤样本中共得到nirK基因有效序列993 401条、优质序列770 328条。3种林型土壤nirK基因共检测出7门78属,在已鉴定的微生物中各林型优势菌为变形菌门,其相对丰度在3种林型中均达50%,在油松林中最高为58.2%;优势属主要为慢生根瘤菌属、中生根瘤菌属和红假单胞菌属,总相对丰度达50%以上,其中核心菌属为慢生根瘤菌属。2) nirK型反硝化微生物α多样性分析显示,油松林Shannon(7.59±0.56)、 Simpson(0.98±0.01)、 Chao1(2 164.24±214.08)指数均显著高于山杨林(5.23±0.26、 0.89±0.02、1 650.56±136.69)和蒙古栎林(5.76±0.38、 0.93±0.02、 1 621.36±156.70)(P<0.05)。基于Bray-Curtis距离算法并采用PCoA分析显示,不同林型土壤反硝化微生物群落组间差异大于组内。3)林分因子、土壤性质与土壤反硝化微生物的冗余分析结果表明,土壤碱解氮、硝态氮和有机质等土壤性质是影响nirK型反硝化微生物群落组成的关键因子(P<0.05)。[结论]北京松山油松林、山杨林和蒙古栎林土壤nirK型反硝化微生物群落组成、多样性存在明显差异,林型与碱解氮、硝态氮和有机质等土壤性质是影响土壤nirK型反硝化微生物群落特征的重要因素。

抗枯萎病香蕉品种宿根连作根际土壤微生物群落结构特征变化分析

【目的】分析抗枯萎病香蕉品种宿根连作根际土壤微生物群落结构特征变化,为深入研究抗枯萎病香蕉品种宿根连作抗性增强的作用机制及利用生防微生物进行香蕉枯萎病绿色防控提供理论依据。【方法】以抗枯萎病香蕉品种宝岛蕉为试验材料,在枯萎病发病严重土壤上宿根连续种植3造:组培苗第一代(第1造)、宿根第一代(第2造)和宿根第二代(第3造),调查各造枯萎病发病率,四分法采集各造土壤样本并测定土壤化学性质;采集第1造健康和发病植株、第2和第3造健康植株的根际土壤样本,分别编号为S1、V、S2和S3,重复3次,利用Illumina高通量测序平台对12个土壤样本的细菌16Sr RNA和真菌ITS区进行测序分析;采用样本复杂度(Alpha多样性指数)、主坐标(PCoA)和UPGMA聚类分析土壤样本细菌和真菌群落的丰富度和多样性、门和属水平上的群落构成及相对丰度差异;通过Spearman分析优势微生物群落与镰刀菌属的相关性。【结果】抗枯萎病香蕉品种宝岛蕉连续种植3造根际土壤化学性质未发生明显改变,种植第3造的香蕉枯萎病发病率显著低于第1和第2造(P<0.05)。随着种植年限的增加,根际土壤细菌群落的多样性整体呈逐年下降趋势,而真菌群落的多样性整体呈逐年上升趋势。连作改变了香蕉根际土壤微生物的群落构成,S2和S3细菌和真菌的群落结构相近,明显与S1和V群落结构分离。S2和S3的壶菌门(Chytridiomycota)的相对丰度较S1分别低88.02%和89.51%,Fungi_phy_Incertae_sedis的相对丰度分别高41.56%和82.81%,S3镰刀菌属(Fusarium)的相对丰度较S1、S2分别低45.60%和50.47%,与留芽种植宿根蕉抗性表现增强相关。发病植株根际土壤中变形菌门(Proteobacteria)和担子菌门(Basidiomycota)的相对丰度较高,而酸杆菌门(Acidobacteriota)的相对丰度较低。球囊菌门(Glomeromycota)、毛霉门(Mucoromycota)、隐真菌门(Rozellomycota)和壶菌门(Chytridiomycota)的相对丰度均与镰刀菌呈负相关。【结论】宿根第3造蕉的发病率最低,其根际土壤与第1造发病植株根际土壤的细菌和真菌群落差异明显,推测根际土壤微生物群落丰富度、多样性和群落构成改变是抗枯萎病香蕉品种宿根连作抗性增强的原因。

制革污泥渗滤液中特征污染物对土壤氨氮转化及微生物群落结构的影响

【研究目的】查明制革污泥渗滤液中特征污染物(Cr(Ⅲ)、盐分、有机质)对土壤NH_(4)^(+)−N转化和微生物群落结构的影响,为制革污泥的安全农用及土壤NH_(4)^(+)−N的污染防控提供理论依据。【研究方法】通过土壤培养实验,研究不同污染物影响下土壤中NH_(4)^(+)−N向NO_(3)^(−)−N的转化规律,并利用高通量测序对比分析不同条件下的微生物群落组成和结构变化特征。【研究结果】制革污泥渗滤液中特征污染组分对土壤中NH_(4)^(+)−N硝化过程的抑制程度排序为:Cr(Ⅲ)>盐分>有机质。外源Cr(Ⅲ)进入对土壤中NH_(4)^(+)−N的转化速率和转化量具有明显抑制作用,而土壤中盐分和有机质主要影响硝化作用的启动时间和降低硝化速率。随着土壤中Cr(Ⅲ)含量由100 mg/kg增加到250 mg/kg,培养90 d后NH_(4)^(+)−N的转化量由94.23%降低到19.38%。高浓度Cr(Ⅲ)和盐分在污染初期对土壤中微生物丰度和群落结构影响显著,随土壤老化过程中Cr(Ⅲ)生物有效性降低及微生物适应性增强,不同污染特征土壤中微生物群落结构和组成逐渐趋同,硝化功能菌(Nitrosospira、Nitrosomonas和Nitrosospira)丰度增加明显。【结论】冗余(RDA)分析结果表明,影响制革污染土壤中微生物群落结构演变的主要特征因子是Cr(Ⅲ)(R^(2)=0.53,P<0.01)、NH_(4)^(+)−N(R^(2)=0.59,P<0.005)和NO_(3)^(−)−N(R^(2)=0.53,P<0.01)。

生物质炭和有机肥配施对苹果重茬育苗地土壤理化性质和微生物群落特征的影响

为研究生物质炭和有机肥配施对连作苹果育苗地的改良效果,以连作5年的苹果育苗地为研究对象,采用高通量测序技术结合土壤理化性质分析,探究不同配比生物质炭和有机肥配施对苹果根际土壤理化性质和微生物群落结构的影响。结果表明,生物质炭和有机肥配施处理后土壤中养分含量显著增加,土壤pH和电导率显著上升。其中以600kg·hm^(-2)生物质炭配施有机肥处理土壤的速效养分含量显著增加,其土壤全氮、碱解氮、速效磷、速效钾和有机碳含量分别显著增加15.06%、27.03%、61.32%、51.55%和20.18%。此外,生物质炭和有机肥处理提高了土壤中细菌群落的多样性和丰度,降低了真菌群落的多样性和丰度,使土壤中有益菌属的丰度显著增加。相关性分析表明,土壤有机碳、速效钾和碱解氮含量对土壤中细菌群落特征影响显著;而真菌群落特征主要受土壤全氮、有机碳和速效钾含量的影响。综上,生物质炭和有机肥配施对苹果育苗地连作障碍具有一定的缓解作用,可改善土壤的微环境,提高土壤质量。

温度-水分协同调控对枸杞枝条粉氮素转化及微生物群落特征的影响

以枸杞枝条粉为试材,采用双因素三因子设计,以尿素为氮源,研究温度-水分对枸杞枝条粉基质化发酵过程中发酵指标参数的影响,以期为西北地区枸杞产业循环发展新模式的探索提供参考依据。结果表明:在发酵期间各处理全氮含量均呈逐渐增加的趋势,翻堆温度上限对发酵嗜热期和温热期堆体全氮含量影响显著,在成熟期翻堆温度上限较高时(60~65℃)不显著,而温度上限较低时(55℃)翻堆堆体含水量对堆体全氮含量影响显著。堆体含水量下限(40%)和翻堆温度上限(65℃)较高时更有利于铵态氮的积累。翻堆温度上限稍低时(55℃)对硝态氮含量影响显著。翻堆温度上限(65℃)对嗜热期和温热期堆体有机物总量影响显著,含水量下限(40%)在发酵期间翻堆温度上限较高时(60~65℃)各处理差异不显著,但翻堆温度上限较低时(55℃)翻堆堆体含水量下限对堆体有机物总量影响显著。堆体含水量(50%)或翻堆温度(65℃)上限较高时更有利于脲酶活性、蔗糖酶活性、多酚氧化酶活性、碱性磷酸酶活性提升。在翻堆温度上限为60℃、堆体含水量下限为50%条件下Pseudallecheria和Lasiobolidium占比超过50%,基于PCA分析不同翻堆温度上限、堆体含水量下限对枸杞枝条发酵堆体微生物群落组成有一定影响,且翻堆温度上限为60℃、堆体含水量下限为50%与其他处理差异显著。因此。翻堆温度上限为60℃、堆体含水量下限为50%的条件更有利于枸杞枝条粉基质化发酵腐熟的正向进程。

低甲烷排放转基因水稻对土壤微生物群落的影响

低甲烷排放转基因水稻是实现水稻低碳生产的理想材料。土壤微生物驱动了稻田甲烷的产生,低甲烷排放转基因水稻土壤微生物群落组成的变化不仅影响稻田甲烷排放,也关系到土壤微生态系统的稳定性。通过对细菌16S rRNA基因、真菌ITS基因的高通量测序及mcrA、nifH、amoA和nirS等功能基因的荧光定量PCR,分析了低甲烷排放转基因水稻(86R27-3)与野生型水稻(MH86)土壤微生物群落间的差异。结果显示:稻田土壤细菌群落的α-多样性指数在86R27-3与MH86间无明显差异,且仅在水稻分蘖期86R27-3的土壤真菌群落多样性指数Shannon、Simpson及均匀度指数Pielou_e显著高于MH86(P<0.05);β-多样性分析表明土壤细菌或真菌群落组成在86R27-3与MH86间均没有显著差异;但在水稻齐穗期:86R27-3土壤的放线菌门(Actinobacteria)、罗泽真菌门(Rozellomycota)的相对丰度显著高于MH86(P<0.05),而酸杆菌门(Acidibacteria)、子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度显著低于MH86(P<0.05);土壤微生物群落功能预测显示,86R27-3土壤氮、硫和锰代谢细菌功能群丰度显著低于MH86(P<0.05),如分蘖期的土壤硝酸盐还原、硝酸盐呼吸、硫代硫酸盐呼吸及硫呼吸,齐穗期和成熟期的好氧亚硝酸盐氧化及成熟期的锰氧化等;与MH86相比,86R27-3的土壤真菌功能群丰度有减有增,如在水稻不同生育期内的其未定义腐生物银耳目、嗜热囊菌科、镰刀菌属及韦斯特氏菌功能群丰度显著降低(P<0.05),而其分蘖期的动物内共生体腐生生物毕赤酵母属和未定义腐生物马勃科功能群丰度显著提高(P<0.05)。定量PCR分析表明86R27-3土壤中的产甲烷细菌mcrA基因丰度显著低于MH86(P<0.05),同时,土壤固氮菌nifH基因、氨氧化细菌amoA基因及反硝化细菌nirS基因的丰度在86R27-3土壤中也显著降低(P<0.05)。综上所述,低甲烷排放转基因水稻(86R27-3)对土壤细菌或真菌的群落组成没有影响,但可引起主要细菌或真菌种类的相对丰度及某些细菌或真菌功能群丰度发生变化,并显著降低了稻田土壤微生物功能基因丰度。

不同种植年限设施菜地黄壤微生物群落演变特征

黄壤是我国贵州地区主要的土壤类型,设施蔬菜种植已成为该区域重要的农业生产方式之一,然而,长期过度施肥和连作已导致设施菜地黄壤质量不断退化。土壤微生物群落在维持土壤质量和高效农业生产方面发挥着重要作用。本文以贵州设施菜地黄壤为研究对象,研究不同种植年限(1、5、10、12年)土壤细菌和真菌群落结构变化及其与土壤化学性质之间的关系。结果表明,随种植年限增加,土壤pH值和速效钾含量逐渐下降;有机碳先增后减;全氮、碱解氮和速效磷逐渐增加。土壤微生物多样性和丰富度指数,细菌随种植年限增加逐渐下降,真菌在种植5年时显著低于其他种植年限;随种植年限延长,优势菌门变形菌门和子囊菌门相对丰度逐渐降低,芽单胞菌门和放线菌门丰度逐渐增加。土壤pH值及有机碳、速效钾、速效磷含量对土壤细菌和真菌群落结构有显著影响。结构方程模型表明,种植年限对设施菜地黄壤中细菌有直接的显著负影响,对真菌群落有直接的显著正影响;种植年限通过直接降低土壤pH值和速效钾含量,间接抑制细菌和真菌群落及其多样性。综上,种植年限对土壤真菌群落的影响强于细菌群落。种植5年以上,设施菜地黄壤微生态逐渐失衡,制约了黄壤区设施蔬菜的持续健康发展。

铁-碳共基质环境对污水铁型反硝化效率和微生物群落的影响

构建共基质亚铁型反硝化系统,通过梯度实验探究共基质条件下低浓度有机碳(0,3,6,9,12mg/L)对不同Fe/N(2,3,4)条件下铁型反硝化的作用规律和机制,为提升铁型反硝化的效能提供理论参考.结果表明,本实验中有机碳源的最佳浓度为9mg/L.在Fe/N=3和4时,脱氮效率相比未添加碳源时分别提升22.7%和9.1%,促进效果随着外加碳源浓度和Fe/N的升高而减弱.添加有机碳对微生物群落的多样性和均匀度影响较小,随着浓度的升高系统中的自养型细菌如Rhodanobacter和混合营养型细菌如Comamonas,Thauera在生态网络中的总节点度始终高于异养型反硝化菌.C/Fe=0.140和0.187(即碳源浓度为6mg/L和9mg/L)时生态网络中协同和共生关系超过65%,碳源分别实现了单位浓度增益效果最高和反硝化效能最高,自养过程对系统反硝化的贡献度分别为39.2%和56.5%,均为主导地位.系统中主导NO3-,NO2-和NO还原的功能基因丰度的上升,也是提升铁型共基质反硝化系统脱氮效能的重要原因.

施肥对我国黑土农田土壤微生物群落多样性影响的研究及展望

东北黑土是珍贵的土壤资源,由于长期的重用轻养,农田黑土退化问题已是一个不争的事实。施肥是保持/提高黑土农田生产力、保障作物产量的一项重要的农艺措施。本文综述了长期施用有机肥、无机肥、有机无机肥配施,以及无机肥氮(N)、磷(P)、钾(K)及其不同的组合施肥对黑土农田土壤细菌、真菌、固氮菌、反硝化细菌等微生物的数量、群落alpha多样性和beta多样性等方面影响的最新研究进展。发现研究结果因试验地点、季节气候、试验处理、目标微生物种类、甚至研究者的采样年限而不同。多数研究发现,长期施用化肥,特别是氮肥显著地降低了细菌丰度和alpha多样性指数,但对真菌丰度和alpha多样性指数影响不显著。不同施肥明显改变了黑土微生物beta多样性,但这种改变是有限的,相同施肥处理没有驱动不同试验地点土壤微生物群落结构同质化演替,表明东北黑土微生物分布具有很强的地域性。对长期施用不同的无机肥研究发现,N素较P素和K素在驱动黑土农田土壤微生物群落变化上作用更为明显。在论述长期施用有机肥改变土壤微生物群落结构的同时,也阐述了有机肥施用带来潜在的抗生素抗性基因污染的生态风险及对抗性基因的阻控措施。文章最后总结了目前施肥影响黑土农田微生物研究中存在的不足之处,并提出5点未来应加强的研究建议。

进水底物对好氧颗粒污泥特性及微生物群落的影响

为了研究进水底物对好氧颗粒污泥(AGS)特性的影响,通过接种絮状污泥于序批式反应器(SBR)中以生活污水和模拟生活污水作为进水底物,对AGS形成过程中的污泥特性和微生物群落展开研究。研究表明:以模拟生活污水为进水底物,发现颗粒污泥内部以丝状菌为框架,通过对污泥的截留逐渐形成AGS,污泥沉降性能良好。随着AGS的形成胞外聚合物(EPS)组分中蛋白质(PN)含量增加显著,PN/PS由1.77上升至5.80,促进了AGS的形成和稳定性,且EPS含量与Zeta电位、污泥沉降指数呈负相关。连续投加Fe(OH)_(3)胶体抑制了NOB菌的活性,导致生活污水阶段污染物的去除效果较差;AGS形成后污染物的去除效果明显上升,特别是氮、磷污染物。生活污水阶段Candidatus_Microthrix菌属引起了系统内丝状菌膨胀,同时微生物群落丰富度、多样性逐渐降低。模拟生活污水阶段具有疏水性和分泌EPS功能的菌属丰度占比持续上升,例如:unclassified_o__Saccharimonadale(33.%→22.0%)、Zoogloea(3.0%→6.0%)、unclassified_f__Sphingomonadaceae(0.87%→3.1%)菌属等;促进了污泥颗粒化;同时随着污泥颗粒化程度提高,具有反硝化和除磷功能的菌属丰度占比持续上升,保证了AGS系统高效的脱氮除磷性能。

浓香双曲酿造工艺与酒醅微生物群落演替规律的研究

本研究按照浓香型白酒工艺特点,利用不锈钢发酵容器,以混合均匀后的浓香产酒大曲和浓香生香大曲作为糖化发酵剂,粉碎高粱为原料,采用清蒸混入、续糟发酵的生产方式,形成浓香双曲酿造工艺。通过常规理化分析技术和Illumina MiSeq高通量测序技术对双曲酿造工艺酒醅的理化指标和微生物菌群进行测定和分析,以进一步探究其发酵机理。结果表明,整个发酵过程中理化指标的变化具有较明显的规律性,酒精度前期迅速增加,后期趋于平缓,并在第9 d时达到最大值。发酵过程中共检测出317个属,其中真菌225个、细菌92个,酒醅中主要优势真菌属有2种,伊萨酵母属(Issatchenkia)在发酵过程中占绝对优势;主要优势细菌属有3种,发酵前期乳酸菌属(Lactobacillus)占绝对优势,发酵后期unclassified-Lactobacillales占绝对优势。酒醅发酵过程中微生物群落结构的变化与理化因子有显著关系,对真菌而言,还原糖含量与双足囊菌属(Dipodascus)、嗜热子真菌属(Thermomyces)的相对丰度呈极显著正相关;对细菌而言,淀粉和还原糖的含量与葡萄球菌属(Staphylococcus)相对丰度呈显著正相关,水分含量和酒精度与unclassified-Lactobacillales相对丰度呈显著正相关。酒醅发酵过程中温度、酒精度和酸度推动了微生物群落结构的演替。

南四湖消落带底泥中磷及微生物群落结构研究

研究不同频率干湿交替条件下,南四湖消落带底泥磷形态变化及其与生物群落结构的关联性,可为维持南四湖消落带水生态系统健康及保障南四湖水质提供技术支持。文章模拟了南四湖消落带底泥不同频率干湿交替过程,通过高通量测序技术分析了底泥生物群落的变化特征。结果表明:在干湿交替过程中,底泥总磷、无机磷呈降低趋势,而有机磷基本保持不变;不同干湿交替过程中消落带底泥微生物群落结构比较稳定,但群落丰度变化显著;频繁干湿交替不利于消落带底泥保持微生物多样性;消落带底泥中蓝藻门(Cyanobacteria)和疣微菌门(Verrucomicrobiota)与底泥中NaOH-P呈显著负相关,变形菌门(Proteobacteria)与总磷则呈正相关。

贵州林下生态养鸡场环境的野生动物及其肠道微生物群落调查

为查明贵州林下生态养鸡场环境的生物安全状况,采用常规动物区系调查方法对具有区域代表性的贵州省毕节市威宁自治县和黔南自治州罗甸县2个林下生态养鸡环境的野生动物种类进行调查,并应用现代分子生物学技术解析野生动物肠道微生物群落结构。结果:(1)观察或捕获的林下生态养鸡场环境野生动物共计1 778只,主要是野鸟、野鼠、野兔,其中优势野生鸟类主要是灰眶雀鹛、白腰文鸟、栗耳凤鹛、红头穗鹛,野生鼠类主要是黑线姬鼠,野生兔类只有华南兔。(2)养鸡场环境野生动物肠道细菌群落丰富多样,有大肠杆菌-志贺氏菌属、梭菌属、大肠杆菌属等致病菌或条件致病菌;野生动物肠道病毒种类亦呈多样性,且存在多种可感染家禽的病毒,如细小病毒、冠状病毒、圆环病毒、疱疹病毒、痘病毒、腺病毒等。结论:贵州林下生态养鸡环境的野生动物主要是野鸟、野鼠、野兔;其肠道细菌群落主要是拟杆菌属、大肠杆菌属、梭菌属,主要病毒群落是细小病毒科、乳头瘤病毒科、二顺反子病毒科。

一株产电菌的产电性能及低温沼气发酵过程微生物群落特征

在利用牛粪和小麦秸秆为原料,采用实验室模拟低温生产沼气试验进行低温沼气发酵过程中,筛选到1株产电菌H11,鉴定为Shewanella属。该菌在自制人工双室微生物燃料电池中具有良好的产电性能,产电功率密度最高可达13.88mW·m^(-2)。基因组解析发现了286个与产电相关的基因,分布在与电子转移、细胞色素C相关蛋白和NADH脱氢酶等16个基因家族。为了探究低温沼气发酵过程中的微生物群落特征,在发酵不同阶段采集微生物样品,利用分子生物学方法和传统微生物培养法,随着发酵进程的推进,微生物群落在门水平上广古菌门(Euryarchaeota)、奇古菌门(Thaumarchaeota)、乌斯古菌门(Woesearchaeota)、泉古菌门(Miscellaneous Crenarchaeota Group)占绝对优势。而在属水平上的优势菌群为甲烷马赛球菌(Methanomassiliicoccus)、甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)、甲烷囊菌属(Methanoculleus),相对丰度分别达到30.1%、17.3%、9.68%,且Methanoculleus的优势一直持续至发酵的第120天。优势菌群相关性分析表明,随着低温沼气发酵进程的推进,优势菌群由细菌向古菌演变且二者之间具有紧密的互营关系。

间伐对马尾松林土壤有机质与微生物群落动态的影响

以湖北省钟祥市花山寨林场马尾松林为研究对象,采集不同间伐强度0,10%,20%,30%和40%的土壤,研究不同间伐强度处理1 a后马尾松林土壤有机质与好气性细菌、真菌和放线菌等微生物群落的变化特征。结果表明,高间伐强度(40%)土壤有机质含量显著减少,放线菌数量显著增加。中度间伐(30%)土壤中有机质含量变化不显著,真菌数量显著增多。因此,选择30%~40%的间伐强度作为提高林地土壤微生物群落数量的参考指标较为合理。

人工窖泥微生物群落对浓香型白酒发酵过程风味代谢物形成的影响

本研究以无窖泥酒醅的小型模拟发酵体系为对照,比较窖泥组和无窖泥发酵酒醅微生物群落和代谢组分的异同。结果表明,窖泥显著提高酒醅中丁酸、己酸、乙酸乙酯、丁酸乙酯和己酸乙酯等浓香型白酒骨架风味化合物的含量,降低乳酸和乳酸乙酯等组分的含量。在起始阶段,两组酒醅上层和下层的优势菌之一Lactobacillus的相对丰度都显著增高,结束时仅略有差异。窖泥组Lactobacillus的衰减期较对照组提前了约15 d。Lactobacillus降低的同时,对照组中Rhodococcus及窖泥组中Kroppenstedtia、Clostridium_sensu_stricto_12和Acetobacter的相对丰度增高。发酵过程中糖酵解途径中大多数酶以及己酸合成酶(EC 1.3.1.38、EC 2.3.1.16、EC 6.2.1.1)和丁酸合成酶(EC 2.3.1.9、EC 2.8.3.8)的丰度增加,且下层酒醅这些酶的丰度显著高于上层。以乳酸为底物的乳酸脱氢酶(EC 1.1.1.27)丰度在窖泥组中增加。这些结果揭示了窖泥对酒醅微生物群落及代谢组分的贡献特点。

口腔和肠道微生物群落与关节炎疾病的相关性研究

人体是由细胞和微生物共同组成的综合生物体,人体内的微生物主要分布在皮肤、黏膜和腔道中。而口腔和肠道作为腔道和黏膜的重要组织,分别拥有人体的第一和第二大微生物群落,含有各种细菌、真菌和病毒菌群。正常的口腔和肠道微生物群落能维持身体的平衡运行状态,而这些微生物群一旦失调,则会引发人体各类疾病。其中,关节炎疾病就是一种常见的慢性炎症。在医学专家的长期研究中发现,关节炎疾病与人体口腔和肠道微生物群落中的菌株失灵有关。因此,研究二者之间的作用机制和相关性具有实际意义。

F-53B胁迫下污水厌氧处理系统及微生物群落的响应

通过构建厌氧反应体系,评估低浓度(1mg/L)和高浓度(10mg/L)氯化多氟醚磺酸盐(F-53B)胁迫下,厌氧处理系统出水水质、污泥性状和细菌群落的响应特征.结果表明,在F-53B的胁迫下,COD、氮(TN、NH_(4)^(+)-N)和磷(TP、PO_(4)^(3-)-P)在出水中的含量会升高,而污泥相对生物量(MLVSS/MLSS)则出现下降,且F-53B的浓度越高影响越大.高通量测序分析发现,相较于对照组(0mg/L F-53B),仅高浓度F-53B胁迫下细菌群落的多样性(ACE、Chao1和PD指数)出现了显著下降.同时,研究还发现,随着高浓度F-53B暴露时间的延长,厚壁菌门的相对丰度逐渐增大,而变形菌门、拟杆菌门和硝化螺旋菌门的相对丰度逐渐降低.此外,基于FAPROTAX功能预测分析发现,F-53B胁迫下微生物表现出更低的氮(N)代谢潜力和更高的化能异养和发酵能力.冗余分析(RDA)表明,厚壁菌门主要受F-53B的正向影响,并与TN和NH_(4)^(+)-N呈正相关;而变形菌门受F-53B的负向影响,并与COD、TP和PO_(4)^(3-)-P呈正相关.揭示了新型氟化物—F-53B对污水厌氧处理系统的胁迫机制.