基于实地调查和高光谱数据的浑善达克沙地中部植物alpha多样性遥感估测

植物群落物种多样性的快速无损估测一直是近几十年生态学领域的热点研究问题。相对于大尺度的卫星遥感数据,高光谱遥感数据具有光谱和空间分辨率高的优势。采用ASD HH2便携式高光谱仪,收集浑善达克沙地中部120个样方的高光谱数据,并对样方的alpha多样性指数进行同步测定。对高光谱遥感数据进行预处理,采用相关性分析、主成分分析和经验波段筛选法,从数百个波段中选择敏感波段。采用90个样方的高光谱数据作为训练样本,对筛选的敏感波段进行多元线性逐步回归分析,获得12个回归模型。采用另外30个样方的高光谱数据作为验证样本,对回归模型的拟合效果进行检验。结果发现,采用主成分分析法提取敏感波段的回归模型拟合效果最好,Pielou指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数拟合均达到显著水平。对我国植物物种多样性微尺度的快速评估和高光谱遥感具有一定参考意义,并对未来植物多样性高光谱遥感研究提出了建议。

浙江凤阳山—百山祖国家级自然保护区植物群落ALPHA多样性特征

采用样方调查法对浙江凤阳山——百山祖国家级自然保护区内的45个样地的物种组成、alpha多样性进行分析。结果表明:各样地乔、灌、草3个层次的Shannon-Wiener指数(H)、Simpson指数(D)和Pielous均匀度指数(Jsw)以五岭坑保护站的米槠(Castanopsis carlesii)、毛锥(Castanopsis fordii)林最高,茶木淤保护站的金钱松(Pseudolarix amabilis)林样地最低;各植物群落类型乔木层的物种丰富度以常绿阔叶林最高;灌木层以针阔叶混交林的物种数最多,草甸样地的灌木物种数最少;草本层则以竹林物种数最为丰富;乔木层各群落的H和D均以常绿阔叶林最高;灌木层的H以针阔叶混交林最高,草本层中各植物群落类型的H、D、Jsw均以竹林最高;在百山祖自然保护区中,常绿阔叶林可以维持较高的木本植物物种多样性,而竹林出现明显纯林化现象,应加以控制。

百山祖自然保护区植物群落ALPHA多样性特征评价

采用样方调查法对百山祖自然保护区内的45个样地的物种组成、alpha多样性进行分析。结果显示:各样地乔、灌、草3个层次的Shannon-Wiener指数(H)、Simpson指数(D)和Pielous均匀度指数(Jsw),以五岭坑保护站的米槠、毛锥林最高,茶木淤保护站的金钱松林样地最低,各植物群落类型乔木层的物种丰富度以常绿阔叶林最高,灌木层以针阔叶混交林的物种数最多,草甸样地的灌木物种数最少,草本层则以竹林物种数最为丰富;乔木层各群落的H和D均以常绿阔叶林最高;灌木层的H以针阔叶混交林最高,草本层中各植物群落类型的H、D、Jsw均以竹林最高。说明在百山祖自然保护区中,常绿阔叶林可以维持较高的木本植物物种多样性,而竹林出现明显纯林化现象,应加以控制。

油茶根际土壤真菌群落组成及多样性分析

为明确贵州油茶(Camellia oleifera Abel.)根际土壤真菌组成及多样性,同时探究其根际土壤真菌与土壤环境因子的相关性,以来自贵州贵阳、天柱、玉屏、望谟、威宁、黎平和册亨共7个地区的油茶根际土壤微生物为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序技术对真菌群落的组成结构进行分析,同时测定其土壤理化性质,并与根际土壤真菌群落进行相关性分析。结果表明,油茶根际土壤呈酸性,富含有机质和速效钾,但少氮低磷,且不同地区土壤理化性质差异显著。Alpha多样性分析表明,油茶根际土壤真菌具有丰富的多样性,其中,望谟地区多样性最高;册亨次之;而贵阳最低。Beta多样性分析则显示7个地区间油茶根际土壤真菌组成具有显著差异。7个地区土壤样品中共获得634个OTUs(operational taxonomic units),隶属于9门、32纲、73目、141科和213属。在门水平,玉屏地区根际土壤真菌的优势菌门为担子菌门(Basidiomycota),其余6个地区根际土壤真菌的优势菌门均为子囊菌门(Ascomycota)。在属水平,沙蜥属(Saitozyma)、Archaeorhizomyces、被孢霉属(Mortierella)等在不同地区间的分布与相对丰度存在显著差异。相关分析表明,土壤全钾、有效磷、速效钾和有机质含量是影响油茶根际土壤真菌群落组成的主要驱动因子。其中,青霉属(Penicillium)、Cladophialophora、Oidiodendron等部分土壤真菌与土壤环境因子呈显著正相关性;而具有致病特性的Ilyonectria和镰刀菌属(Fusarium)与土壤环境因子呈显著负相关。以上研究结果为开发有益的油茶根际真菌资源,以及通过调控土壤环境因子来预防油茶病害提供了科学依据。

内蒙古地区手参根际土壤真菌群落组成及多样性

【目的】分析手参[Gymnadenia conopsea(L.)R.Br.]根际土壤真菌群落多样性及与土壤环境因子的相关性,为探究手参人工栽培、生态种植等资源保护及可持续利用提供参考。【方法】采用Illumina MiSeq高通量测序技术对内蒙古阿鲁科尔沁旗、东乌株穆沁旗和翁牛特旗手参根际土壤真菌群落的多样性进行高通量测序和分析,并对植株根际土壤理化性质与相关性进行分析。【结果】手参根际土壤呈酸性,富含有机质和速效钾,但少氮低磷,且不同分布区土壤理化性质差异显著。从3个分布区土壤样品中共获得5125个OTUs,隶属于11门、31纲、65目、161科、158属。在门水平,3个分布区手参根际土壤真菌的优势菌门均为子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)。在属水平,毛舌菌属(Trichoglossum)、湿伞属(Hygrocybe)、被孢霉属(Mortierella)为手参根际土壤真菌的优势类群。Alpha多样性指数表明,3个分布区手参根际土壤真菌群落多样性和丰富度总体趋势表现为阿鲁科尔沁旗(A1)>东乌珠穆沁旗(D3)>翁牛特旗(W2);Beta多样性指数表明,3个分布区手参的根际土壤真群落组成存在一定差异。土壤全钾、全磷、全氮和水分含量可能是影响内蒙古地区的手参根际土壤真菌群落组成的关键因子。湿伞属(Hygrocybe)和锁瑚菌属(Clavulinopsis)与土壤环境关键因子呈显著正相关;而具有致病特性的肉座菌属(Hypocrea)和镰刀菌属(Fusarium)与土壤环境关键因子呈显著负相关。【结论】明确了内蒙古地区分布的手参生长的土壤条件及根际土壤真菌群落特征,在3个分布区中,阿鲁科尔沁旗手参根际土壤真菌群落多样性和丰富度最高。土壤理化性质对手参根际土壤真菌多样性影响较大,其他影响因素需进一步研究。

北京东灵山辽东栎林植物物种多样性的多尺度分析

多尺度分析物种多样性格局能够为有效保护生物多样性提供重要信息。利用物种多样性的加法分配法则分析了样方-坡位-坡面等级尺度系统辽东栎林植物物种多样性(gamma多样性)的alpha多样性和beta多样性在各尺度上的分配关系。结果表明以物种丰富度为指标的区域物种多样性的最大贡献来自坡面尺度,表明坡面尺度是维持辽东栎林物种多样性的有效尺度;而对Simpson多样性和Shannon多样性的最大贡献则来自样方内,这决定于群落物种优势度和稀有度格局;各尺度间beta多样性组分随尺度的增大而增大可能是环境异质性和扩散作用的综合结果。各尺度间Shannon多样性对总体多样性的贡献大于Simpson多样性的贡献是偶见种在各尺度间分配的结果。物种多样性分配的加法法则为物种多样性格局的多尺度分析提供了理论框架,是检验物种多样性格局形成机制的有效方法。

入侵植物小蓬草的细菌群落组成和多样性研究

生物入侵现象严重危害生态系统的健康,其中外来植物入侵是生物入侵中的重要组成,会对农业、林业、畜牧业产生直接的经济危害。选取生长状况良好的菊科外来入侵植物小蓬草(Conyza canadensis L.,Asteraceae)植株,利用16S rRNA基因的高通量测序技术和后续分析,探索小蓬草生境中的土壤及其根和叶的细菌群落组成和多样性,并分析表面消毒、冷冻干燥保存和不同研磨方法等处理方式对研究结果的影响。结果表明:小蓬草根样本细菌群落中OTU的数目最多,其次是土壤,小蓬草叶样本的细菌群落中OTU的数目最低;小蓬草细菌群落Alpha多样性在土壤样本中最高,其次是小蓬草根,小蓬草叶的细菌群落Alpha多样性最低;在门的水平,在土壤和小蓬草叶、根的细菌群落均以变形菌门和放线菌门丰度最高,此外在小蓬草根和叶的细菌群落丰度较高的还有厚壁菌门,在土壤细菌群落丰度较高的则是拟杆菌门;小蓬草根和叶细菌群落的优势属包括假单胞菌属(Pseudomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)、甲基杆菌属(Methylobacterium)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、根瘤菌属(Rhizobium)和无色杆菌属(Achromobacter)等,这些优势属可能包含植物益生菌,并对小蓬草适应不良环境提供一定的帮助;是否进行表面消毒处理的小蓬草叶和根样本的细菌群落组成和多样性有明显的差异,表明小蓬草的根表和根内以及叶表和叶内的细菌群落存在明显的差异;机器研磨、冷冻干燥保存处理的小蓬草样本与人工研磨并及时处理的小蓬草样本相比,其细菌群落组成并没有明显的差异,表明这些处理方式对植物微生物组的研究结果不会产生明显的影响。该研究结果可为微生物在植物入侵机制中所起的作用提供数据支持。

橡胶树红根病患病与健康植株根际土壤微生物结构及多样性分析

为探究红根病对橡胶树根际土壤微生物多样性的影响,分别以患红根病和健康橡胶树根际土壤为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序,分析了样本间的微生物群落结构和组成差异;同时测定根际土壤理化性质,分析其与土壤微生物群落的相关性。结果表明:患红根病橡胶树根际土壤真菌多样性显著降低,OTU数量和Alpha多样性指数均低于健康橡胶树根际土壤;患病植株根际土壤细菌多样性略高于健康植株根际土壤;患病植株根际土壤中真菌的群落结构发生明显改变,细菌群落结构变化较小;在属水平上,共检测出289类土壤真菌、525类土壤细菌,病原菌Ganoderma在患病植株根际土壤中相对丰度高达31.32%,在健康植株根际土壤中未检测到;有机质、有效磷、速效钾含量和pH在健康植株根际土壤中含量高,碱解氮在患病植株根际土壤中含量高;相关分析结果显示,Ganoderma丰度与土壤有机质含量和pH呈显著负相关。该结果为揭示红根病发生的根际微生态机制及研发红根病综合防控技术提供理论参考。

基于高通量测序分析喙核桃内生真菌多样性

为了探究喙核桃(Annamocarya sinensis)内生真菌的多样性及群落结构,本试验采用高通量测序技术对自然状态和组培条件下喙核桃茎段和叶片中内生真菌进行测序,结果显示:(1)共得到832个OTUs序列,分属7门、33纲、78目、163科、278属;(2)Alpha多样性分析显示,自然状态下喙核桃茎段真菌丰富度高于叶片,但多样性低于叶片,经过长期组织培养后,茎段整体真菌群落多样性大幅度下降,而叶片中真菌群落多样性则增高;(3)子囊菌门(Ascomycota)为优势菌门,丰度占比最高达74.08%,枝顶孢属(Acremonium)为茎段中的优势菌属,丰度占比高达51.80%,维希尼克酵母属(Vishniacozyma)为叶片中的优势菌属,丰度占比为14.12%;(4)真菌以腐生营养型为主,平均相对丰度达49.41%,生态功能群包括植物病原菌(Plant Pathogen)、动物病原菌(Animal Pathogen)、真菌寄生菌(Fungal Parasite)、植物内生菌(Endophyte)、植物腐生菌(Plant Saprotroph)等;(5)真菌网络关系显示大多数属间呈正相关关系。本研究分析了喙核桃内生真菌多样性,明确了喙核桃内生真菌群落结构,为其内生真菌资源的开发利用及其他研究提供了理论依据。

云南轿子雪山种子植物多样性分布格局

为探讨轿子雪山区域种子植物海拔梯度的分布格局,采用物种丰富度Shannon指数来解析植物alpha多样性,Bray-curtis指数来解析植物beta多样性,采用距离矩阵多重回归方法和方差分解方法,阐述该范围内种子植物alpha多样性和beta多样性与环境因子(年平均降雨量、年平均温度、坡向、坡度、岩石和土壤)之间的关系。结果表明:①本区种子植物属和种的丰富度整体上随着海拔的升高呈现先增加后减小的单峰趋势,最大值出现在海拔3000 m左右,并且在3500 m和3900 m有2个小峰;②alpha多样性与土壤类型、岩石类型、年平均温度和年平均降雨量有显著的线性关系;其坡度、土壤与坡向的组合解释了轿子雪山种子植物alpha多样性85%的变异;③所有的环境因子与beta多样性之间都具有极显著的线性关系,岩石类型、年平均降雨量和年平均温度这3个因子尤为显著。其中,年均降水差异与岩石类型差异解释了轿子雪山种子植物beta多样性90%的变异。本研究得出轿子雪山的种子植物多样性主要是在气候、土壤和地形三重影响下形成的,因此环境因子作用过程对本区域群落的构成具有决定性的影响。

自育与非自育淡色库蚊体内菌群多样性比较

目的了解自育与非自育淡色库蚊体内菌群组成与多样性差异,从而为探索淡色库蚊自育发生机制提供参考依据。方法收集25℃自育与非自育淡色库蚊成蚊,利用Illumina NovaSeq 6000测序平台对细菌16S核糖体RNA基因高变区进行测序。采用α多样性指数分析菌群丰富度和多样性,采用β多样性指数分析菌群结构差异,通过线性判别分析效应大小(linear discriminant analysis effect size,LEfSe)鉴别组间在丰度上具有显著差异的菌群。结果自育与非自育淡色库蚊体内菌群隶属18个门、28个纲、70个目、113个科和170个属,优势菌门主要有变形菌门、拟杆菌门等。在属水平,沃尔巴克氏体菌属为共有优势菌属,在自育及非自育淡色库蚊中的相对丰度分别为(77.6±11.3)%和(47.5±8.5)%;粪杆菌属(0.4%±0.1%)、杜氏杆菌属(0.5%±0.0%)、马赛菌属(0.5%±0.1%)等为自育淡色库蚊特有菌属。α多样性分析显示,自育淡色库蚊体内菌群Chao1指数和ACE指数大于非自育淡色库蚊(P均>0.05),而Shannon指数(P>0.05)和Simpson指数(P<0.05)小于非自育淡色库蚊。LEfSe分析结果显示,共计48个分类单元在自育和非自育淡色库蚊间存在显著差异(P均<0.05)。结论自育与非自育淡色库蚊体内菌群多样性存在显著差异。

林窗大小对青海云杉林灌草层维管植物物种多样性的影响

林窗普遍存在于森林生态系统中,是物种更新的重要空间场所,可改变森林空间结构和植物群落组成,对物种更新和森林演替具有重要意义。以贺兰山青海云杉林为研究对象,通过分析24对不同大小林窗及林内灌木层和草本层的物种多样性差异及分布格局,阐明林窗大小对青海云杉林维管植物物种多样性的影响,揭示林窗和林内灌木-更新幼苗-草本共生物种的互作网络差异。结果表明:青海云杉林下灌木植物以置疑小檗、铺地柏、金露梅、小叶忍冬为主要优势种,更新层为青海云杉幼苗和杜松幼苗,蔓草是草本层的优势种;林窗物种数高于林内,以大林窗的灌、草层科属种数最高;灌木层丰富度指数随林窗面积的增加而增大,多样性指数在中林窗(100~200m^(2))达到最高,优势度指数、均匀度指数随林窗面积的增加呈下降趋势;草本层丰富度指数、多样性指数、优势度指数、均匀度指数均随林窗面积的增加而增大并显著高于林内;Beta多样性随林窗面积的增加呈先降低后增加趋势,分解后的丰富度差异组分对灌木层、草本层贡献最大,且随林窗面积的增加呈上升趋势;林窗网络结构较林内的规模大、复杂且集中;不同大小林窗及林内多形成以草本与草本物种间互作的密切共生关系,中林窗的出现还可增加更新幼苗、灌木与草本物种间的互作共生;林窗对提高贺兰山青海云杉林灌草层维管植物多样性、促进物种共生起着积极作用,当林窗面积在100~200 m^(2)时可提高物种多样性和促进林下植被更新。

基于16sRNA测序技术探讨不同体质腹型肥胖者肠道菌群特征

目的:探讨痰湿体质与非痰湿体质腹型肥胖人群肠道菌群的丰度及物种差异。方法:共纳入91例不同体质腹型肥胖受试者,收集了91例大便样本,其中痰湿体质受试者44例,非痰湿体质受试者47例。使用NovaSeq6000基因测序仪,对痰湿体质与非痰湿体质受试者肠道菌群相对丰度、物种多样性进行分析。结果:痰湿体质与非痰湿体质腹型肥胖受试者的肠道菌群门纲目科属五个层级菌群相对丰度的差异显著。痰湿体质与非痰湿体质相比门纲目科属五个层级菌群相对丰度以及差别较大,其中拟杆菌、类杆菌、毛螺菌、肠杆菌相对丰度差异有统计学意义(P<0.05)。结论:痰湿体质与非痰湿体质腹型肥胖受试者肠道菌群存在差异,二者间菌群差异可能是形成体质差异的内在因素。

冻融季温带森林土壤真菌群落结构及功能类群对不同土壤有机碳输入的响应

根系与凋落物有机碳输入变化对土壤生物群落的影响研究是目前学术界关注的热点问题,但冻融季不同有机碳输入方式将对土壤真菌群落结构及功能类群产生何种影响尚不明确。土壤真菌群落是调节森林生态系统稳定性的重要因素,有助于维持生态系统生产力时间尺度的稳定性。为了探索冻融季温带森林土壤真菌群落对控制根系和凋落物有机碳输入方式的响应特征,通过在帽儿山生态站设置4种碳源输入控制处理植物残体添加去除(DIRT):去除凋落物仅根系输入处理、去除根系仅凋落物输入处理、无碳源输入处理和同时进行根系与凋落物输入处理,采用ITS rDNA高通量测序技术和FUNGuild功能预测平台,来分析控制根系和凋落物有机碳输入方式对温带森林土壤真菌群落结构和功能类群的影响。研究结果显示:(1)不同有机碳输入方式改变了土壤真菌类群的多度:与自然生长状态下有机碳输入方式相比,根系有机碳输入比凋落物有机碳输入对土壤真菌类群多度影响更明显,去除根系碳源输入处理使真菌群落中子囊菌门含量升高19.52%,担子菌门含量下降16.77%。(2)有机碳输入方式对土壤真菌群落功能类群产生影响:与自然生长状态下有机碳输入方式相比,去除根系碳源输入处理使群落内腐生营养型真菌、病原营养型真菌数量占比增加9.79%、1.22%;去除凋落物碳源输入处理下群落内腐生营养型、病原营养型真菌数量占比下降7.58%、0.85%。(3)有机碳输入方式对真菌群落结构的影响与土壤理化环境因子有关,微生物氮的含量是主导土壤真菌群落结构出现显著差异的关键因子。以上结果表明有机碳输入方式对土壤真菌群落结构及功能类群有重要调控作用,研究结果丰富了温带森林土壤微生物群落的研究内容,为研究土壤微生态环境的变化对生态系统过程的影响提供理论支持和参考依据,此外未来的研究应重点关注不同季节间凋落物和根系输入处理对土壤真菌群落的长期影响。

中青年脑卒中伴与不伴高同型半胱氨酸血症患者肠道菌群特征的差异及临床意义

目的:探讨中青年脑卒中伴与不伴高同型半胱氨酸(Hcy)血症患者肠道菌群特征的差异及临床意义。方法:选取2022年1月至2023年12月110例中青年脑卒中患者作为研究组,根据伴与不伴高Hcy血症分为高Hcy亚组与正常Hcy亚组,另选取同期健康体检志愿者55例作为对照组。对比研究组与对照组、研究组不同亚组肠道菌群失调发生率、Alpha多样及相对丰度,分析肠道菌群与高Hcy血症、脑卒中的关系,评价肠道菌群对脑卒中伴高Hcy血症的预测价值。结果:研究组肠道菌群失调发生率52.73%高于对照组18.18%,Simpson指数(417.61±66.51)高于对照组(668.39±91.08),Chaol指数(0.96±0.06)、Shannon指数(2.13±0.52)低于对照组(0.90±0.03)、(4.67±0.45)(χ^(2)=18.061,t=20.103、6.985、30.891,P均<0.001);研究组厚壁菌门低于对照组,拟杆菌门、变形菌门相对丰度高于对照组(P<0.05);研究组拟杆菌属相对丰度高于对照组,双歧杆菌属、粪杆菌属、柯林斯菌属相对丰度低于对照组(P<0.05);高Hcy亚组肠道菌群失调发生率80.00%高于正常Hcy亚组33.85%,Simpson指数(383.43±53.18)高于正常Hcy亚组(441.27±65.39),Chaol指数(0.99±0.05)、Shannon指数(2.02±0.18)低于正常Hcy亚组(0.94±0.03)、(2.21±0.25),(χ^(2)=22.725,t=4.913、6.545、4.371,P均<0.001);高Hcy亚组厚壁菌门低于正常Hcy亚组,拟杆菌门、变形菌门相对丰度高于正常Hcy亚组(P<0.05);高Hcy亚组拟杆菌属相对丰度高于正常Hcy亚组,双歧杆菌属、粪杆菌属、柯林斯菌属相对丰度低于正常Hcy亚组(P<0.05);肠道菌群失调、Simpson指数与高Hcy血症、脑卒中及脑卒中伴高Hcy血症呈正相关,Chaol指数、Shannon指数与高Hcy血症、脑卒中及脑卒中伴高Hcy血症呈负相关(P<0.05);肠道菌群失调、Simpson指数、Chaol指数、Shannon指数预测中青年脑卒中伴高Hcy血症的AUC为0.731(95%CI:0.638~0.811)、0.809(95%CI:0.723~0.878)、0.782(95%CI:0.693~0.855)、0.822(95%CI:0.738~0.889),敏感度分别为80.00%、86.67%、82.22%、75.56%,特异度为66.15%、69.23%、61.54%、75.38%。结论:中青年脑卒中伴高Hcy血症患者肠道菌群失调发生率较高,多样性下降,丰度也发生明显改变,可作为预测脑卒中伴高Hcy血症的辅助指标,能为临床提供新的角度。

山西芦芽山针叶林草本层群落谱系结构与多样性的海拔格局

物种多样性格局及其成因是生态学的经典问题之一。谱系方法将演化信息(即物种亲缘关系)整合到群落学研究中,给群落学研究带来了全新视角。该研究以山西芦芽山针叶林冠层下草本群落为研究对象,将群落物种组成数据、厘定有进化时间的谱系树与地形、土壤等生境数据相结合,运用一般线性回归、基于距离矩阵的多元回归和谱系结构主坐标分析(PCPS)等统计方法,探究了草本群落谱系结构与谱系多样性的海拔格局及其与生境因子的关系。结果表明:所有样地的谱系结构指标均落在随机置信带之内,说明中性因素对草本群落构建的影响较为强烈。同时,谱系结构与海拔梯度之间存在显著的正线性关系,暗示确定性过程的作用也不可忽略,种间竞争排斥可能促进了低海拔地区谱系结构呈发散趋势,而高海拔的生境过滤引发了谱系聚集趋势。基于最近谱系距离的beta多样性与海拔差异之间呈极显著正相关关系,同样反映了草本层物种集聚受到了生境过滤的显著影响。PCPS模型前两轴代表了55.9%的谱系-物种组成变异,海拔是引起该变异的关键因子;PCPS二维排序图显示,高海拔地区群落的谱系聚集可能由菊科、禾本科等大科所主导,低海拔则显示出较高的演化分支多样性,从而表现出谱系发散。综上所述,该研究揭示了山西芦芽山山地针叶林冠层下草本群落谱系多样性格局,并初步明晰了主要生态过程对物种集聚的影响规律。

基于16S rDNA测序探索食管鳞状细胞癌患者肠道菌群特征

背景食管癌是我国的高发肿瘤之一,其发病与死亡人数均为世界平均水平的2倍以上。在我国大多数食管癌发现时已是中晚期,预后较差,所以迫切需要早期诊断及干预治疗,目前肠道菌群在食管癌诊断及治疗中的作用备受关注。目的探索食管鳞状细胞癌患者肠道菌群基本特征。方法纳入2022年4—8月就诊于河北医科大学第四医院未经任何抗肿瘤治疗的食管鳞状细胞癌患者35例作为食管癌组,健康志愿者35例作为对照组。收集两组人群粪便标本,应用16S rDNA技术检测肠道菌群,根据检测结果物种注释情况分析两组人群肠道菌群的Alpha多样性、Beta多样性〔主坐标分析(PCoA)〕及菌群物种差异性〔线性判别分析及影响因子(LEfSe)分析〕。结果两组人群肠道菌群Alpha多样性香农(Shannon)、辛普森(Simpson)、Chao1、ACE及Goods_coverage指数比较均无明显差异(P>0.05);而PCoA图显示两组样本整体上相距较远,群落结构存在差异(t=10.837,P<0.001)。两组人群肠道菌群T-test检验结果在属水平共有16类菌属的丰度存在明显差异,相对丰度较高的前8位菌属中,食管癌组栖粪杆菌属(Faecalibacterium)、罗斯氏菌属(Roseburia)、柠檬酸杆菌属(Citrobacter)丰度低于对照组,乳杆菌属(Lactobacillus)、罗姆布茨菌属(Romboutsia)、瘤胃球菌属组(Ruminococcus_torques_group)、肠杆菌属(Intestinibacter)、土杆菌属(Turicibacter)丰度高于对照组(P<0.05)。LEfSe分析结果显示14种肠菌丰度存在差异,在属及种水平上与对照组相比,食管癌组Faeculibacterium及普拉梭菌(Faecalibacterium-prausnitzii)丰度降低,Romboutsia及Rombutsia-ilealis丰度升高(P<0.05)。结论食管鳞状细胞癌患者具有显著性差异肠菌,其中Faecalibacterium、Faecalibacterium-prausnitzii、Romboutsia及Rombutsia-ilealis可能是食管癌特异性改变物种,与食管癌发生密切相关。

嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)引起斑马鱼肠道生理损伤和肠道菌群失调

研究分析了嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)感染斑马鱼后肠道生理健康和肠道微生物的变化。以斑马鱼为研究对象,刮伤皮下真皮,使用10^(5)CFU/mL浓度的嗜水气单胞菌暴露6 h后转入清水,分别在暴露前、暴露后6 h、12 h、24 h取样。使用鱼特异性酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒,检测肠道中紧密连接蛋白ZO-2(TJP2)含量和乙氧基异戊二烯-O-脱乙基酶(EROD)酶活性,结果表明,嗜水气单胞菌暴露引起了斑马鱼肠道生理损伤,表现为肠道TJP2含量、EROD酶活性在暴露后显著下调。采用16S rRNA高通量测序检测肠道微生物及其菌群结构变化,嗜水气单胞菌暴露斑马鱼后致病菌不动杆菌属(Acinetobacter)明显增加,OTUs数量明显下降,Alpha多样性降低,结果说明嗜水气单胞菌引起了斑马鱼肠道菌群失调。肠道中微生物的多样性与改善肠道上皮和黏膜屏障功能紧密相关,该研究对从肠道健康的角度评价嗜水气单胞菌毒性,探索嗜水气单胞菌的致病机制具有重要意义。

西北地区人工窖泥与老窖泥细菌群落结构差异

该研究采用高通量测序技术对西北地区的成熟人工窖泥和优质老窖泥细菌群落结构进行差异分析。结果表明,人工窖泥和老窖泥丰富度指数之间并无显著差异(P>0.05),而多样性指数显著低于老窖泥(P<0.05);在门水平上,人工窖泥在厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度显著高于老窖泥(P<0.05),变形菌门(Proteobacteria)丰度并无显著差异(P>0.05);拟杆菌门(Bacteroidetes)丰度显著低于老窖泥(P<0.05);在属水平上,人工窖泥中厌氧杆菌属(Anaerosalibacter)和Tepidanaerobacter的丰度显著高于老窖泥(P<0.05),产己酸菌属(Caproiciproducens)的丰度显著低于老窖泥(P<0.05)。老窖泥中酿酒微生物功能菌的菌群多样性及相对丰度均高于人工窖泥。

长期施氮对马铃薯田土壤剖面硝态氮积累及细菌群落结构的影响

【目的】揭示长期连续施氮对半干旱地区马铃薯田土壤剖面中硝态氮积累及细菌群落结构的影响.【方法】通过大田试验设置了6个不同的施氮水平:N_0(不施氮,对照)、N_(75)(施氮量75 kg/hm^2)、N_(150)(施氮量150 kg/hm^2)、N_(225)(施氮量225 kg/hm^2)、N_(300)(施氮量300 kg/hm^2)和N_(375)(施氮量375 kg/hm^2),研究连续4年施氮对旱地马铃薯田土壤剖面中硝态氮的积累以及细菌群落结构的影响.【结果】随着施氮量增加,0～100 cm土壤剖面内NO_3^--N含量显著增加(P<0.05),尤其0～20 cm土壤表层各施氮处理的NO_3^--N含量分别比对照N_0增加了55.8%,113.9%,162.8%,365.1%和988.4%.Miseq高通量测序结果显示,连续施氮显著改变了0～20 cm表层土壤的细菌群落结构,在门水平上的土壤优势细菌类群中,随着施氮量增加,各施氮处理土壤放线菌门和拟杆菌门的细菌的丰度分别比对照N0处理增加了6.1%～17.4%和16.4%～46.8%,酸杆菌门的丰度比对照降低了7.8%～26.4%;在纲水平上的土壤优势细菌类群中,与对照N_0相比,各施氮处理拟杆菌纲细菌的丰度增加了33.8%～173.3%,AcidobacterGp4和Anaerolineae的相对丰度分别降低16.3%～33.8%、8.1%～22.7%;在属水平上的土壤优势细菌类群中,各施氮处理的Ohtaekwangia和Streptomyces细菌的丰度分别比对照增加了33.6%～173.1%和3.4%～66.4%,而Gaiella和Solirubrobacter细菌的丰度分别比对照N_0降低了6.9%～30.8%和4.5%～27.6%.连续4 a过量施氮也显著降低了土壤细菌的群落多样性.RDA冗余分析及相关性分析结果表明,土壤NO_3^--N含量与放线菌门、拟杆菌门、拟杆菌纲、Ohtaekwangia、Streptomyces(链霉菌属)和Lysobacter(溶杆菌属)的细菌的丰度显著正相关,与酸杆菌门、Gaiella、Solirubrobacter(土壤红杆菌属)、Gemmatimonas(芽单胞菌属)的细菌的丰度显著负相关.【结论】连续4 a施氮,随着施氮量增加,显著地提高了土壤剖面中硝态氮的含量,与对照N_0相比,0～20 cm表层土壤细菌丰度随着施氮量增加显著增加,细菌群落结构发生改变,且过量施氮降低了土壤细菌的多样性.RDA分析及person相关性分析表明,长期施氮引起土壤硝态氮含量的变化是造成土壤细菌群落结构发生改变的主效土壤环境因子.