纳米银胁迫下土壤微生物磷脂脂肪酸的响应特征

通过检测不同纳米银粒子(AgNPs)质量分数下(0、10、100、1 000 mg·kg^(-1))土壤中微生物标志物磷脂脂肪酸(PLFAs)含量的变化,探讨了AgNPs对农田土壤微生物群落结构的影响。结果表明:随AgNPs质量分数增加,土壤微生物PLFA总含量和微生物PLFA多样性指数均显著降低;革兰氏阳性菌标志脂肪酸a15:0和i16:0、真菌标志脂肪酸18:2ω6c,以及革兰氏阴性菌标志脂肪酸16:1ω7c和18:1ω7c的丰度在不同质量分数AgNPs处理组间表现出显著差异,该结果体现了不同微生物类群对AgNPs的差异性响应特征。AgNPs显著影响了土壤微生物PLFAs含量和群落结构特征,因此需要对AgNPs在农田土壤中的生态风险进行系统评估和科学监管。

磷脂脂肪酸技术及其在土壤微生物研究中的应用

以复杂群落形式存在的土壤微生物是C等养分的生物地球化学循环的主要参与者,而存在于活体微生物细胞膜的磷脂脂肪酸(PLFAs)分布广泛、含量相对恒定、周转迅速、对环境因素的变化敏感、分析方法较简单,因此该技术已广泛应用于土壤微生物学研究。阐述了PLFAs概念、命名、种类、意义、提取方法及操作过程中应注意的问题,介绍了MIDI、GC-MS和HPLC-ESI-MS等鉴定手段。概述PLFAs技术应用途径和目的,及其在土壤微生物量、结构、代谢状态、不同农业措施对土壤微生物影响以及土壤生物修复等研究领域的应用。同时,讨论了PLFAs技术的不足。例如,对原位土壤微生物群落特定菌种指征有时不够明确;估算真菌生物量时不够准确;不能用于分析古菌;不同提取法结果区别较大且易受土壤腐殖酸等有机质干扰;供试土样必须-80℃或冻干保存。因此,利用PLFAs技术研究土壤微生物时,应辅以其他生物标识物及相应分析手段,才能更准确地反映土壤微生物群落组成、代谢途径与机理。

土壤微生物群落磷脂脂肪酸PLFA生物标记多样性

磷脂脂肪酸(PLFA)生物标记法是一种可定性和定量分析土壤中微生物群落多样性的方法。研究以烟田土壤为例,应用生态学评价方法,即丰富度(S)、均匀度(J)、Simpson优势度(D)、Shannon-Wiener(H1)、Brillouin(H2)和McIntosh(H3)多样性指数等测度方法,分析土壤中微生物群落PLFAs生物标记的多样性。研究结果表明,供试土壤微生物群落中,先后出现了43种PLFAs,将其聚类分析,可以将所获得的PLFAs分成五大类:第Ⅰ类为高含量、高频次和多样性,PLFA为18:1ω9c的真菌生物标记;第Ⅱ类为高含量、高频次和多样性,PLFA为16:0的假单胞菌生物标记;第Ⅲ类为高含量、高频次,多样性中等,PLFA为16:1ω5c的甲烷氧化菌生物标记;第Ⅳ类为中等含量,频次较高,多样性中等,含有表征好氧菌的i15:0、a15:0、i16:0和a17:0的PLFA,还有表征厌氧菌的18:1ω7c以及硫酸盐还原菌的16:0 10Me;第Ⅴ类为低含量,低频次和多样性,其特征生物标记有表征好氧菌的i15:0 3OH、15:1iG、a16:0、i16:1 G、i16:1 H、17:0、i17:0、15:0 2OH、15:0 3OH、17:0和17:0 2OH的PLFAs,存在有表征真菌的18:3ω6c(6,9,12)、放线菌的17:0 10Me和18:0 10Me以及表征原生动物的20:4ω6,9,12,15c。说明供试土壤中能够起主导作用的功能菌依次是真菌、假单胞菌、甲烷氧化菌和部分的好氧菌、厌氧菌及硫酸盐还原菌,将为合理调节土壤微生态系统提供指导,是一种可行的评价土壤微生物群落多样性的新方法。

利用磷脂脂肪酸(PLFAs)生物标记法分析水稻根际土壤微生物多样性

采用磷脂脂肪酸(PLFAs)生物标记法,分析了4个以Ⅱ-32A为母本和3个以制5为父本的系列杂交水稻组合在同等栽培条件下根际土壤的微生物群落结构,并探讨其与水稻特性的内在联系,以期为水稻育种和品种改良提供科学依据。结果表明,水稻根际土壤磷脂脂肪酸生物标记丰富,共检测到38种PLFAs,其中完全分布的生物标记有23种,不完全分布的有15种;水稻根际土壤中PLFAs含量细菌>真菌>放线菌。不同水稻材料根际土壤微生物磷脂脂肪酸生物标记组成结构存在差异。对根际土壤特征磷脂脂肪酸生物标记16:0(细菌)、18:1ω9c(真菌)、10Me17:0(放线菌)、10Me16:0(硫酸盐还原细菌)和16:1ω5c(甲烷氧化菌)比较可知,制5系列组合含量高,最高的为金生优制5,Ⅱ-32A系列组合较低,含量最低的为Ⅱ优797。对PLFAs总量和水稻特性进行Pearson相关分析,结果表明,PLFAs含量与水稻有效穗数和产量呈显著正相关,但与株高呈显著负相关。对水稻根际土壤磷脂脂肪酸生物量总量进行聚类分析发现,Ⅱ-32A系列组合聚为一类,制5系列组合聚为一类,表现出水稻遗传特性在其根际PLFAs上的差异性。研究结果表明,水稻根际土壤微生物群落PLFAs结构丰富,根际土壤微生物群落结构受水稻遗传亲缘关系的影响。

长期施肥对红壤水稻土磷脂脂肪酸特性和酶活性的影响

对中国科学院红壤生态实验站长期定位试验中不同施肥处理红壤水稻土磷脂脂肪酸(PLFA)特性及酶活性进行了分析.结果表明:不同施肥处理的土壤酶活性、养分、微生物生物量及微生物群落多样性差异较大;施肥处理增加了PLFA的种类和微生物量;施肥土壤的真菌PLFA量大于不施肥土壤,细菌PLFA量小于不施肥土壤,说明真菌较细菌更能适应养分贫瘠的条件.NPK平衡施肥和施有机肥处理的PLFA总量均高于施无机氮肥和未施肥处理,两者分别比未施肥处理高222%和79%,表明NPK平衡施肥和施有机肥更有利于作物生长.施肥还可增加土壤酶活性,其中,土壤脲酶和磷酸酶活性可以作为衡量土壤肥力水平的指标.

磷脂脂肪酸分析方法在微生物生态学中的应用

磷脂脂肪酸分析方法(PLFA)是基于生物化学手段的一种微生物生态学研究新技术,它具有对细胞生理活性没有特殊的要求,对样品保存时间也要求不高等优点,由样品中所有微生物提供信息,是一种快捷、可靠的分析方法。本文介绍了PLFA在微生物生态学研究中的应用,主要包括对微生物群落生物量、群落结构和功能及其变化,指示特定微生物以及营养状况方面的研究。

乙草胺的微生物降解及其对土壤磷脂脂肪酸特性的影响

通过监测不同培养条件下(灭菌、加选择抑菌剂、未灭菌)土壤中乙草胺残留数量和培养期间微生物标识物磷脂脂肪酸(PLFAs)含量的变化,探讨了以田间推荐量施用乙草胺时,不同微生物群落对乙草胺降解的相对贡献以及乙草胺对黑土微生物群落结构的影响.结果表明:乙草胺易于被微生物降解,其中,细菌对乙草胺的降解作用显著大于真菌,而真菌对乙草胺有更强的耐受能力.施入乙草胺后,各磷脂脂肪酸数量发生了显著变化,C14∶0、C16∶0和C18∶0所指示的土壤微生物量均有所下降;细菌PLFAs数量在培养初期显著降低,而后与对照的差异显著减小,表明细菌活性随着乙草胺的降解有所恢复;在施用乙草胺后的整个培养过程中,土壤真菌PLFAs数量始终低于对照,暗示着乙草胺对真菌的抑制可能是长期而不可逆的.

磷脂脂肪酸分析方法及其在土壤微生物多样性研究中的应用

磷脂脂肪酸(PLFA)是活体微生物细胞膜的重要组分,不同类群的微生物可通过不同的生化途径合成不同的PLFA。一些PLFA可作为分析微生物量和微生物群落结构变化的“生物标记”。在土壤微生物分析中,越来越多地采用了PLFA方法。本文介绍了表征微生物的一些PLFA、从土壤中提取PLFA的方法以及用GC-MS分析PLFA的原理。本文还将常用的研究微生物多样性的几种方法进行了比较。传统的分析土壤微生物群落的方法依赖于培养技术,只能培养和分离出一小部分微生物群落;Biolog方法可用于研究土壤微生物群落生理多样性,即可反映微生物群落如何利用各种碳源底物,但对快速生长和适合在Biolog实验条件下生长的小部分群落成员有强烈的选择性;核酸分析方法的主要缺点是不能对土壤微生物进行定量分析;而PLFA方法相对于上述几种方法有诸多优势。本文通过一些实例证明PLFA方法的特色或独到之处,也分析了其缺点。采用PLFA方法并结合其他方法有助于获取土壤微生物群落多样性的更多和更全面而完整的信息。

磷脂脂肪酸谱图分析方法及其在微生物生态学领域的应用

应用磷脂脂肪酸谱图分析技术对微生物群落进行定量分布 ,克服了传统的微生物培养方法和显微技术的局限性。介绍了磷脂脂肪酸谱图分析方法及其在微生物生态学领域中的应用 ,包括对微生物群落的生物量、群落结构、营养状况和新陈代谢活动等方面的研究。

利用磷脂脂肪酸表征人工湿地微生物群落结构

通过磷脂脂肪酸(PLFAs)分析,研究了复合垂直流人工湿地基质剖面的微生物群落结构及其分布特征.结果表明,湿地PLFAs组成以饱和脂肪酸、支链脂肪酸和单不饱和脂肪酸为主,多不饱和脂肪酸与环丙烷脂肪酸含量较少.特征脂肪酸的比值呈垂直分布.基质中好氧原核微生物为优势类群,其次为革兰氏阳性细菌及其他厌氧细菌,真核微生物所占比例最低.统计结果显示,好氧原核微生物的特征PLFAs相对含量在上行池表层最高;革兰氏阳性细菌、SRB及其他厌氧细菌的特征PLFAs相对含量在下行池中层显著高于其他位点,指示该区域为湿地系统主要的兼性厌氧功能区.

食用油对血脂、脂质过氧化、膜磷脂脂肪酸及血小板功能的影响

大鼠分别喂饲猪油、花生油、茶油、豆油、麻油及牛油高胆固醇饲料１～３个月，发现：１．麻油及牛油组血清总胆固醇（ＴＣ）及低密度脂蛋白胆固醇（ＬＤＬ－Ｃ）水平远低于诸油及花生油组（Ｐ＜０．０５），且高密度脂蛋白胆固醇（ＨＤＬ－Ｃ）水平最高（Ｐ＜０．０５）。茶油及豆油组ＴＣ与ＬＤＬ－Ｃ居中。甘油三酯以豆油组最高，茶油组最低（Ｐ＜０，０５）。２．各组红细胞膜、心肌线粒体及肝微粒体磷脂脂肪酸与饲料脂肪酸水平呈正相关。ＲＢＣ膜及心肌线粒体磷脂中，猪油及牛油组饱和脂肪酸含量较高，茶油组的单不饱和脂肪酸含量较高，麻油及花生油组的多不饱和脂肪酸（ＰＵＦＡ）含量较高。３．茶油组血清、肝及脑丙二醛（ＭＤＡ）水平最低，其余各组均较高。豆油组的肝ＭＤＡ最高。４．血清、肝超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）水平以花生油及豆油组较低。５．血小板聚集率及血栓素Ｂ２（ＴＸＢ２）／６－酮－前列腺索Ｆ＿（１ａ）（６－Ｋ－ＰＧＦ＿（１ａ））比值以麻油组最低、豆油组较高。６．茶油组的生物膜流动性较大，而猪油及牛油组较小。

芭蕉属植物内生细菌磷脂脂肪酸(PLFA)生物标记特性研究

【目的】分离、鉴定芭蕉属植物内生细菌,了解内生细菌的种群结构及其脂肪酸生物标记特性。【方法】采用平板分离纯化芭蕉、威廉斯蕉和野生蕉植株内生细菌,利用细菌脂肪酸鉴定技术进行鉴定。【结果】共获得内生细菌11属14种,野生蕉植株分离得到9种,威廉斯蕉植株7种,芭蕉植株3种。共检测到35个磷脂脂肪酸生物标记,这些生物标记分为4种类型,即(1)高频次分布:在14株细菌中出现10—14次,属于细菌总体类群(general)的生物标记。(2)中频次分布:在14株细菌中出现4—6次,可以用于代表细菌属类群(genus)识别生物标记。(3)低频次分布:在14株细菌中出现2—3次,可以用于指示特定细菌种间差异的生物标记。(4)微频次分布:仅在一种细菌种类出现,是细菌种(species)特征生物标记。利用磷脂脂肪酸生物标记分析内生细菌群落结构,可将14种细菌分为3类;运用多样性、丰富度、均匀度及优势度指数等生态学概念,分析了磷脂脂肪酸生物标记总量与各生态学参数之间的关系,结果表明,磷脂脂肪酸生物标记16:0、18:1W7C、14:0、12:0、18:0、17:0CYCLO的丰富度皆相对较高;磷脂脂肪酸生物标记的Response值总和较高,均匀度(J)较低,其Simpson优势度指数(D)、Shannon-Wiener(H1)、Brillouin(H2)、Mcintosh(H3)多样性指数也相对较高。【结论】芭蕉属植物内生细菌及其磷脂脂肪酸生物标记存在多样性。

土壤微生物群落磷脂脂肪酸生物标记分析程序PLFAEco

【研究目的】磷脂脂肪酸(PLFAs)是一个良好的生物标记物,可应用于土壤微生物群落多样性的定性定量分析。为提高研究分析效率,编写了生物标记辅助分析程序PLFAEco,提供基于PLFAs的微生物群落分析功能。【方法】基于MIDI公司的Sherlock脂肪酸微生物鉴定系统,采用Perl为编程语言。【结果】程序PLFAEco可计算样品的微生物群落特性,包括Shannon-Wiener(H1)、Brillouin(H2)、McIntosh多样性指数(H3)、丰富度指数(S)、Pielou均匀度(J)、Simpson优势度指数(D)计算,执行聚类分析,主成份分析;计算对象可分别为样品或PLFAs;也可依用户设定以PLFAs组合代替单一PLFA为计算单元便于比较真菌、放线菌、细菌等微生物类群之间的关系;根据样品重复、处理信息进行均值和标准差计算;计算结果以包含图表的网页形式显示,提供CSV格式的数据文件供其它软件使用。【结论】程序PLFAEco扩展了Sherlock系统在微生物群落分析方面的功能,避免了手工利用该系统带来的磷脂脂肪酸数据提取、数据矩阵构建、统计计算等复杂而繁重的工作。具有操作方便、速度快的特点,能满足大多数情况下的需求,已在烟田土壤、发酵床养猪场垫料的微生物群落分析中得到了验证。程序及手册、示例位于网站www.dagri.org。

磷脂脂肪酸生物标记法分析养猪发酵床微生物群落结构的空间分布

采用磷脂脂肪酸(Phospholipid Fatty Acids,PLFA)生物标记法分析发酵床大栏养猪微生物群落结构的空间分布特点。从发酵床的5个区域(A、B、C、D、E)和3个层次(表层、中间层和底层)采集垫料样品,利用Sherlock MIS 4.5系统分析各样品的PLFA。结果表明,15:00、17:00、a15:0等7种PLFA在各样品中均有分布,为完全分布型,而a12:0和17:1 w6分别只在A区和B区分布,为不完全分布型。指示细菌、真菌、放线菌、革兰氏阳性细菌(G+)、革兰氏阴性细菌(G-)的PLFA及总PLFA在D区表层分布量最大。在各垫料中,PLFA分布量均表现为细菌>真菌>放线菌。A区各层次的真菌/细菌比值显著高于其他区域(P<0.05),而G+/G-比值则显著低于其他区域(P<0.05)。多样性分析表明,不同区域和层次的垫料Simpson指数、Shannon指数和Pielou指数值均呈现显著差异(P<0.05)。聚类分析表明,当兰氏距离为117.1时,可将各样品聚为两个类群:类群Ⅰ包含A区的垫料,其特征是指示不同微生物的PLFA种类少和含量低;类群Ⅱ包含其他4个区域的垫料。当兰氏距离为23.4时,B区和D区各层次样本聚在同一亚类群中,其PLFA种类多、含量高,而C区和E区各层次样本聚在另一亚类群中,其PLFA含量中等。主成分分析表明,主成分1和主成分2基本能将发酵床不同空间垫料样本区分出来,其中A区单独归在一类群,D区和B区归在一类群,C区和E区归在一类群,与聚类分析结果一致。综上,发酵床大栏养猪不同空间的微生物种群结构不同,A区微生物种类少、含量低,而B区和D区微生物种类多、含量高。

磷脂脂肪酸方法在土壤微生物分析中的应用

磷脂脂肪酸 (PLFA)是活体微生物细胞膜的重要组分 ,不同类群的微生物能通过不同的生化途径合成不同的PLFA ,部分PLFA可以作为分析微生物量和微生物群落结构等变化的生物标记。在土壤微生物分析中 ,越来越多地采用了PLFA方法。主要对PLFA方法在土壤微生物分析中的应用做一综述。

摄食不同来源磷脂对大鼠脂质代谢及脑内磷脂脂肪酸组成的影响

研究了摄食不同来源磷脂对大鼠脂质代谢及其脑内磷脂脂肪酸组成的影响。雄性SD大鼠按体重随机分为大豆油对照组(添加9%)、牛乳磷脂组(添加5%)、大豆磷脂组(添加5%)、蛋黄磷脂组(添加5%),喂食3周。检测了血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、游离脂肪酸(FFA)及肝脏TC、TG、磷脂(PL)的含量,并用气相色谱法测定了脑内磷脂脂肪酸的组成变化。结果显示:与大豆油对照组相比,3种磷脂均不同程度提高了大鼠体重、脏器指数,蛋黄磷脂效果显著;3种磷脂不同程度降低了血清TC、TG和FFA含量,牛乳磷脂降低血清FFA显著,大豆磷脂降低血清TC、TG显著,蛋黄磷脂降低FFA显著,大豆磷脂显著提升了血清HDL-C含量;3种磷脂不同程度降低了肝脏TC、TG、PL含量,牛乳磷脂与大豆磷脂降低肝脏TG、TC显著,而蛋黄磷脂降低肝脏TG显著;3种磷脂对脑内磷脂脂肪酸组成的影响各不相同,牛乳磷脂显著提高了脑内磷脂饱和脂肪酸含量,而大豆磷脂和蛋黄磷脂提高了DHA等多不饱和脂肪酸含量。研究表明,3种磷脂均有降血脂、肝脂作用,以大豆磷脂作用尤为明显,大豆磷脂和蛋黄磷脂的益智作用可能优于牛乳磷脂。

基于磷脂脂肪酸分析技术的大曲微生物群落结构多样性研究

采用磷脂脂肪酸(PLFA)技术,对清香型大曲、浓香型大曲和酱香型大曲微生物群落结构及其多样性进行研究。结果表明,基于磷脂脂肪酸分析技术在不同类型大曲中共检出碳原子总数从14到20的PLFA 18种,主要包括直链饱和脂肪酸、支链饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸。大曲微生物都以真菌(18∶2ω6,9、18∶1ω9)含量为主,占脂肪酸总量的90%以上,大曲中细菌微生物主要以G^+(a14∶0、i14∶0、i15∶0、a16∶0、i16∶0)为主;不同工艺大曲微生物群落结构存在明显差异,随着制曲温度的升高,大曲微生物多样性指数有下降趋势。

红花根际微生物群落磷脂脂肪酸(PLFAs)特征分析

【目的】研究新疆主栽品种红花根际微生物群落特征,探讨根际土壤微生物对品种响应的差异。【方法】采用磷脂脂肪酸(PLFAs)方法,检测红花根际土壤微生物PLFAs的种类及含量。【结果】在红花根际土壤中共检测到28种PLFAs,其中24种两个品种皆有分布,裕民无刺品种特有PLFAs为:15:1ω6c,a16:0,18:3ω6c(6,9,12),20:4ω6(9,12,15c);红花根际土壤中PLFAs含量细菌>真菌>放线菌;脂肪酸18:1ω9c(真菌)在两品种间差异显著。【结论】红花根际土壤微生物的磷脂脂肪酸生物标记种类和含量丰富,代表细菌的PLFA种类和数量最多,细菌在根际土壤中占优势;代表假单胞菌的PLFA(18:1ω7c)含量较高,可能与土壤中的固氮作用及解磷过程密切相关;红花品种间PLFA种类和含量存在一定差异。

土壤微生物群落表征中磷脂脂肪酸(PLFA)方法研究进展

土壤是生物圈的主要成员之一,而土壤微生物群落被认为是土壤生态系统变化的预警及敏感指标,指示土壤质量变化。磷脂脂肪酸(PLFA)方法是一种新兴的用来表征微生物群落结构的方法,已在土壤微生物学研究中得到广泛应用。对其研究进展进行了综述。

毛细管气相色谱法测定大白鼠生物膜标本中磷脂脂肪酸的含量

用十七烷酸（Ｃ＿（１７：０））作内标，对大白鼠红细胞膜、肝徽粒体膜、心肌细胞线粒体膜等生物细胞膜中磷脂脂肪酸含量进行毛细管气相色谱分析。通过低温差速离心，从大白鼠血、肝及心组织中获得纯净的红细胞膜、肝微粒体膜及心肌细胞线粒体膜。用正己烷萃取去掉可能残存于膜样品中的游离脂肪酸，用氯仿甲醇混合提取液提取膜类脂，以５％三氯化用甲醇溶液加热回流，使磷脂脂肪酸水解并甲酯化，其平均酯化率为９４．５％。对各次加入不同量Ｃ＿（１２：０）→Ｃ＿（２２：６）的回收率为９４．５％～９９．８％。重复性实验中各脂肪酸的平均变异系数ＣＶ为３．９％。方法简便可靠。