Biolog法测定土壤微生物群落功能多样性预处理方法的筛选

作为测定微生物群落功能多样性主要方法之一的biolog法,由于操作简单、灵敏度高、分辨力强、获得数据量丰富,受到众多研究者的青睐,但文献中报道的有关实验预处理方法却不尽相同。为了筛选最佳的预处理方法,通过比较文献中3种较为常用的方法,研究不同预处理对biolog法测定微生物群落功能多样性的影响。结果表明:AWCD值总体变化趋势B方法优于A、C;微生物对六类碳源的利用率中B方法对大部分碳源利用较高,且结果较稳定;两种处理的Simpson指数、Shannon丰富度指数及碳源利用丰富度指数均B>C>A,而Mc Intosh指数、Shannon均匀度结果不太稳定,但经方差分析,其差异不显著,且B方法的方差最小;主成分分析的结果 B方法优于A与C。总之,在250 r/min的转速下震荡30 min,并于28℃条件下培养接种平板的处理(B法)效果较好,其测定结果重现性好,且操作简便快捷,是比较理想的预处理方法。

采用Biolog法分析餐厨垃圾厌氧消化微生物群落多样性

该研究在中温条件下进行实验室规模的连续式餐厨垃圾厌氧消化试验,用Biolog方法分析了反应器各个运行阶段污泥中微生物群落的多样性。多样性指数分析结果表明:反应器中各个阶段微生物物种丰富度和常见的物种接近,但均一性各阶段有较大的差异。ECO板上碳源的利用情况不同,表明反应器各个阶段微生物群落呈现出不同的微生物多样性。主成分分析结果显示,反应器在启动与稳定运行阶段微生物种群多样性较为接近,而与反应器抑制阶段和恢复阶段微生物种群多样性差异性明显。

Biolog法测定土壤微生物群落功能多样性预处理方法的筛选（英文）

作为测定微生物群落功能多样性主要方法之一的biolog法,由于操作简单、灵敏度高、分辨力强、获得数据量丰富,受到众多研究者的青睐,但文献中报道的有关实验预处理方法却不尽相同。为了筛选最佳的预处理方法,通过比较文献中3种较为常用的方法,研究不同预处理对biolog法测定微生物群落功能多样性的影响。结果表明:AWCD值总体变化趋势B方法优于A、C;微生物对六类碳源的利用率中B方法对大部分碳源利用较高,且结果较稳定;两种处理的Simpson指数、Shannon丰富度指数及碳源利用丰富度指数均B>C>A,而Mc Intosh指数、Shannon均匀度结果不太稳定,但经方差分析,其差异不显著,且B方法的方差最小;主成分分析的结果 B方法优于A与C。总之,在250 r/min的转速下震荡30 min,并于28℃条件下培养接种平板的处理(B法)效果较好,其测定结果重现性好,且操作简便快捷,是比较理想的预处理方法。

Biolog法解析敌敌畏及其1株高效降解菌对草莓果实微生物群落代谢活性的影响

利用Biolog法研究敌敌畏及其高效降解菌类球红细菌对草莓果实微生物群落代谢活性[用平均每孔颜色变化率(AWCD)衡量]的影响。结果表明,敌敌畏处理的AWCD显著低于对照,而敌敌畏+水处理和敌敌畏+菌处理的AWCD显著高于对照,其中敌敌畏处理、敌敌畏+水处理和对照AWCD变化趋势均为先降后升,敌敌畏+菌处理和水处理变化趋势为先升后降。主成分分析结果表明,敌敌畏处理草莓微生物的代谢活性特征与其他处理差异显著,水处理与敌敌畏+菌处理相近,敌敌畏+水处理与对照相近。

水稻病原细菌鉴定方法的比较研究(英文)

对Biolog细菌鉴定法(借助于计算机的数值分类法)、甲基脂肪酸气相色谱分析法(FAMEs)、基础细菌学、选择性培养基及致病性测定等方法鉴定 1 8个水稻标准病原细菌进行了比较。Biolog和FAMEs鉴定细菌较可靠和快速,但由于目前水稻病原细菌的计算机数据库尚不完备,鉴定部分细菌需用其它补充方法。

生物炭对菜园土壤微生物功能多样性的影响

研究生物炭的施用及其与不同肥料混施对菜园土壤中微生物群落功能多样性的影响,为农业废弃物的合理利用和菜园土优化培肥提供科学依据和理论指导。以清远市连州县代表性菜园土(属肥熟旱耕人为土)为研究对象,通过盆栽试验,利用BIOLOG方法对10个施肥处理(对照CK(0%生物碳+无肥)、T1(0%生物碳+0.1%商品有机肥)、T2(0.1%生物碳+无肥)、T3(0.25%生物碳+无肥)、T4(0.5%生物碳+无肥)、T5(1%生物碳+无肥)、T6(100(N)+30(P_2O_5)+75(K_2O)mg/kg干土)、T7(0.1%生物碳+0.1%商品有机肥)、T8(0.1%生物碳+100(N)+0(P_2O_5)+75(K_2O)mg/kg干土)、T9(0.1%生物碳+100(N)+30(P_2O_5)+75(K_2O)mg/kg干土)、T10(0.1%生物碳+0.1%商品有机肥+100(N)+0(P_2O_5)+75(K_2O)mg/kg干土))的土壤微生物群落功能多样性进行分析。结果表明:(1)T1和T3处理比其它处理显著提高土壤微生物对碳源的利用率(P<0.05),但生物炭施用量增加会降低平均颜色变化率(AWCD值);(2)T1处理可以显著提高土壤微生物的群落物种均匀度(Mclntosh指数),而T3处理显著提高土壤微生物的物种丰富度和均匀度(Shannon和Mclntosh指数);(3)T1和T3处理对聚合物类、碳水化合物类、羧酸类、氨基酸类和酚类碳源利用率最高;(4)添加化肥处理中磷肥的施用可以提高土壤微生物活性,增加土壤微生物碳源利用能力,而氮肥和钾肥的添加显著降低了土壤微生物的碳源利用能力;(5)主成分分析表明,T1、T2和T3处理的微生物碳代谢功能群结构相似;单施有机肥或适量生物炭对土壤微生物群落结构的影响较混合施用更为显著;化学磷肥的添加及在施用化肥的基础上配施适量生物炭改变了土壤微生物对碳源种类的利用。

好氧堆肥微生物代谢多样性及其细菌群落结构

好氧堆肥是农业废弃物无害化处理和资源化利用的一条有效途径.为了探究好氧堆肥过程中微生物群落的代谢特征和细菌群落演替现象,了解起关键作用的微生物菌群,通过筛选强降解菌种改善堆肥工艺、提高堆肥效率,采用Biolog法和宏基因组法分析了玉米秸秆和牛粪联合好氧堆肥过程中微生物的碳源代谢能力和细菌群落多样性.结果表明:在第2次翻堆(第14天)时,微生物利用碳源的能力最强,初次建堆时(0 d)和其余翻堆时(第8、20、26天)次之,发酵结束时(第34天)最弱.Simpson、Shannon-Wiener和Mc Intosh多样性指数表明,建堆时及翻堆时的菌群优势度、丰富度和均匀度均极显著优于好氧堆肥结束.不同好氧发酵时间的微生物群落对同一碳源代谢有差异,同一好氧发酵时间微生物群落对不同碳源的利用率不同.糖类、酸类和醇类是区分好氧堆肥不同时间微生物碳源利用差异的敏感碳源.好氧堆肥不同时间细菌的种类和丰度不同,共享的优势菌门有厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、放线菌门(Actinobacteria)和浮霉菌门(Planctomycetes),在第0、8、14、20、26、34天这6个时间内它们的相对丰度之和分别达90.27%、90.34%、94.26%、84.21%、84.31%和77.61%,且6种门类在不同发酵时间的丰度表达存在消长变化状态.研究显示,参与好氧堆肥不同时间的微生物群落在碳源代谢能力上存在多样性,在细菌菌群的种类和丰度上也存在多样性.

生物有机肥对香蕉根际土壤生物多样性的影响

通过盆栽试验检测了施用生物有机肥对香蕉枯萎病的防治作用,并利用Biolog-Eco技术分析了不同施肥处理对香蕉根际土壤微生物群落功能多样性的影响.结果表明,生物有机肥的施用(肥料作为底肥一次施入)可以推迟香蕉枯萎病的发生,在种植30 d时防病效果达到55.4%;香蕉枯萎病病情指数与AWCD值存在显著负相关,与Simpson指数呈极显著正相关.主成分分析表明,各处理点在PRIN轴上的分布与发病动态基本一致,且根际微生物群落有明显的差异,不同施肥处理对根际微生物群落功能有显著影响;经生物有机肥处理的根际微生物的活性较高,其利用的碳源中聚合物类和胺类相对较多,类型有别于有机肥和不施肥处理.

植物秸秆腐解特性与微生物群落变化的响应

采用网袋法探讨不同新鲜秸秆在农田土壤的腐解特征,结合Biolog微平板技术,对不同秸秆处理中土壤微生物群落多样性进行了研究。结果表明,随着腐解时间的增加,新鲜秸秆的残留率波动不大,秸秆的腐解速度为玉米秸秆大于大豆秸秆。整个腐解时期,不同秸秆处理中土壤微生物群落的平均颜色变化率AWCD值由高到低依次为FCN(新鲜玉米秸秆+氮)、FC(新鲜玉米秸秆)、FB(新鲜大豆秸秆),说明玉米不同秸秆处理中土壤微生物群落的密度大、稳定性好,大豆秸秆处理中土壤微生物群落相对密度小,稳定性差,3种不同秸秆处理中土壤微生物的AWCD值之间没有显著差异(P>0.05),但不同秸秆类型与腐解时间的交互作用之间的差异达到极显著水平(P<0.01)。3种不同秸秆处理中土壤微生物的优势种群主要以糖类和多聚物为主,在腐解中后期难分解物质逐渐累积,均表现为对芳香化合物的利用最弱。3种秸秆的腐解残留率与土壤pH、有机质、碱解氮、速效钾、土壤温度、氨基酸、多胺类的碳源利用方面影响较大,土壤含水量和秸秆含水量的高低在一定程度上影响不同秸秆的腐解残留率。

干旱区典型盐生植物群落下土壤微生物群落特征

运用Biolog技术,对干旱区玛纳斯河流域扇缘带的6种典型盐生植物群落下土壤微生物群落特征差异性进行了研究,探讨不同植物群落对土壤微生物群落的影响。结果表明:不同盐生植物群落土壤平均颜色变化率(AWCD)随培养时间的延长而逐渐增加,大小顺序依次为:梭梭>花花柴>白刺>绢蒿>柽柳>雾冰藜,且差异显著。不同植物群落土壤微生物对6类碳源利用差异显著(P<0.05),其中梭梭群落利用率最高,雾冰藜群落利用率最低。碳水化合物类和氨基酸类是主要碳源,胺类的利用率最低。主成分分析(PCA)表明,在31种因子中提取的2个主成分因子,分别可以解释所有变量方差的41.51%和25.35%,对PC1和PC2起分异作用的主要碳源分别为碳水化合物类和氨基酸类。土壤微生物群落Shannon指数、Simpson指数上,除雾冰藜群落较低,其他群落之间均差异不显著(P>0.05)。植物群落Margalef指数,Shannon指数和Simpson指数上,均为绢蒿,梭梭和柽柳群落较为优势。相关性分析表明,植物群落多样性指数与土壤微生物多样性指数呈显著正相关关系(P<0.05),说明了植物多样性越丰富,土壤微生物越丰富。总体来说,干旱区不同盐生植物群落对土壤微生物群落多样性具有重要影响。其中,梭梭群落的土壤微生物群落具有较强的微生物总体活性和功能多样性。

蔬菜-秸秆废物堆肥化中细菌群落变化研究

以蔬菜-秸秆废物为堆肥原料,在堆肥化过程中应用Biolog方法研究不同阶段细菌群落的动态变化。聚类分析与主成分分析表明,细菌群落结构在一次发酵期间发生着剧烈变化,二次发酵期间趋于稳定。能转化Biolog板上第一、二类碳源的细菌是蔬菜-秸秆废物堆肥化进程中的主要细菌种群,且与木质纤维素的转化有关;第四、六类碳源可表征堆肥中耐受高温的细菌,其中第四类碳源转化细菌与木质纤维素的降解有关,而第六类碳源转化细菌属于易降解有机物转化细菌。

猫儿山常绿阔叶林不同土层土壤微生物群落功能多样性

运用BIOLOG技术研究了猫儿山亚热带常绿阔叶林不同土层深度的土壤微生物群落功能多样性。结果表明不同土层深度的土壤微生物群落功能多样性差异显著。土壤颜色变化率(AWCD)随培养时间延长而逐渐增加,但AWCD值随着土层的加深而逐渐降低。不同土层土壤微生物对6类碳源的利用能力基本一致,排序为:氨基酸类>酯类>胺类>酸类>醇类>碳水化合物类,随着土壤深度的加深,微生物利用各类碳源的能力呈下降趋势,氨基酸类、酯类和胺类为不同土层土壤微生物的主要碳源。土壤微生物群落Shannon-Weinner指数、丰富度指数和均匀度指数也随着土壤深度的加深呈下降趋势。主成分分析结果表明,从31个因素中提取的与碳源利用相关的主成分1、主成分2分别能解释总变异的33.32%和23.14%,在主成分分析中起主要贡献作用的是碳水化合物类、酯类和胺类碳源。土壤理化性质与土壤微生物群落功能多样性的相关性分析结果表明,总有机碳、速效氮、速效磷和速效钾是造成不同土层土壤微生物群落多样性差异的主要原因。

放牧对松嫩草地羊草群落及土壤微生物群落碳源利用的影响

采用Biolog-ECO微平板检测法,研究了短期放牧时3种放牧强度(不放牧、轻牧和重牧)下羊草(Leymus chinensis)群落特征变化、土壤理化性质和羊草群落根际土壤微生物群落碳源利用变化。结果表明,轻牧有利于牧草繁殖;不同放牧强度会改变土壤微生物群落碳源利用情况,土壤微生物代谢活性为轻牧最高,不放牧最低;该羊草样地中利用多聚物的微生物群落占优势;多样性指数方面,不放牧最高,轻牧和重牧相近;主成分分析表明,轻度放牧土壤中主要为利用碳水化合物类碳源的微生物,重度放牧土壤中主要为利用氨基酸和多聚物类的微生物,不放牧土壤微生物可利用碳源较少;理化性质对土壤微生物影响也较大。

广东省不同区域菜园土壤微生物群落功能多样性比较

【目的】了解广东省不同区域菜园土壤微生物碳代谢功能群落结构的特点与差异.【方法】采用Biolog生态微平板方法分析广东的粤北、粤东、粤西和粤中4个不同区域菜园土壤微生物碳代谢群落结构.【结果和结论】4个不同区域的土壤微生物平均颜色变化率(AWCD)、Shannon指数、Simpson指数、Mc Intosh指数变化趋势均不同,反映微生物活性的AWCD表现为:粤北>粤东>粤西>粤中,表明不同区域菜园土壤微生物在碳源利用能力、微生物丰度等方面存在差异.4个区域土壤微生物对6类31种碳源的利用程度存在差异;主成分分析显示,4个区域土壤微生物代谢基质主成分1的贡献率为54.76%,主成分2为13.25%;主成分1载荷0.18以上的基质有22种,主成分2有15种;碳源在主成分分离中起主要贡献作用的是氨基酸类、羧酸类、酚类和碳水化合物类碳源.表明不同区域菜园土壤微生物群落碳源利用模式及代谢功能不同,即土壤微生物群落功能多样性有差异.

番茄细菌性髓部坏死病病原细菌的鉴定

【目的】对2017–2019年在福建、浙江等地大棚种植的番茄上发现的一种引起番茄细菌性髓部坏死病的新病害进行病原鉴定,为该病害的防治奠定基础。【方法】采用Biolog法、16S rDNA基因序列测定及MALDI-TOFMS等方法对分离的病原菌进行种属鉴定;利用柯赫氏法则进行病原菌的致病性测定。【结果】从田间番茄细菌性髓部坏死病发病植株上分离保存了2个代表性细菌菌株,将2个菌株接种至番茄幼苗上,它们均可侵染番茄植株,造成茎杆维管束褐变,茎髓部组织腐烂、空心,并最终导致整株植株萎蔫死亡。该症状与田间自然发病症状相同,并从回接发病植株上重新分离到相同的病原细菌。经Biolog法、16S rDNA基因序列测定及MALDI-TOF-MS等方法确认该病原菌为阿氏肠杆菌(Enterobacter asburiae)。【结论】福建、浙江等地大棚种植的番茄上发现的引起番茄细菌性髓部坏死病的病原菌为阿氏肠杆菌,该发现尚属国内外首次报道。

活性污泥中功能性优势未培养微生物的强化与检测研究进展

阐述功能性未培养微生物强化研究的重要性,介绍了主要包括营养补充法、Biolog法、分子生态学技术的功能性未培养微生物的强化手段,以及主要包括分子生物学技术(DGGE、T-RFLP、RFLP、ARDRA、T-RFLP)、生物标记物法(脂肪酸图谱分析术、醌类图谱分析术)的功能性优势未培养微生物强化后的检测策略。通过这些方法对激活前后的活性污泥中功能性未培养微生物的代谢活性、降解COD能力提高与否进行检测。其目的是优化筛选出能激活功能性优势未培养微生物的激活剂,最终达到提高活性污泥对废(污)水的处理能力。

aadA叶绿体转化烟草对根际微土壤生物的影响

为研究叶绿体转基因烟草对土壤根际微生物的影响,以aadA叶绿体转基因烟草和对照烟草为实验材料,对苗期、花期、成熟期烟草根际细菌、放线菌及真菌的菌落数进行统计,利用Biolog法分析微生物群落功能多样性.结果表明:在相同生育期,aadA叶绿体转基因烟草与对照烟草相比,根际土壤细菌、放线菌及真菌数量均无显著差异;根际土壤微生物群落的代谢相似,转基因烟草对微生物群落功能的影响不显著.aadA叶绿体转基因烟草没有对土壤微生物数量和功能多样性产生显著的影响.

坡耕地土壤微生物功能多样性对间作体系的响应

为了明确土壤微生物对间作体系的响应,本研究基于粮草(药)间作定位试验,运用Biolog方法研究间作种植模式下土壤微生物功能多样性特征。结果表明:小麦(Triticum aestivum)||菘蓝(Isatis tinctoria)间作模式可提高土壤微生物碳源利用能力,其AWCD值在0–10 cm、10–30 cm土层分别高于小麦单作26%、29%(培养96 h),且在10–30cm土层两者差异显著(P <0.05),土壤微生物利用基质碳源的能力随着土层深度增加而逐渐降低;与小麦单作相比,间作可以显著提高McIntosh指数和Richness指数,尤以小麦||菘蓝间作效果显著(P <0.05);与单作小麦相比,小麦||菘蓝间作可提高0–30 cm土层土壤微生物对六大类碳源的利用强度,间作体系增强了土壤微生物群落稳定性;糖类碳源的变化在影响土壤微生物群落功能多样性方面起主导作用。间作种植模式可以提高土壤微生物生理活性,促进对土壤碳源的利用,小麦||菘蓝间作效果明显。

生物炭复合青霉菌修复砷污染土壤对其微生物群落功能多样性的影响

真菌修复砷污染土壤是一种能够有效吸附固化环境中砷的重要措施.生物炭作为目前修复重金属的热点,其多空疏松的结构、较高的离子交换量、丰富的有机碳含量等都说明了其在土壤修复中的地位.为了探究生物炭与青霉菌在修复砷污染土壤的同时对土壤中微生物活性及其多样性的影响,在室内孵育条件下,运用Biolog法研究了3×3随机区组试验(3个生物炭梯度分别为0%、2%、4%,3个青霉菌梯度分别为0%、10%、20%)下土壤微生物对不同类型碳源的利用能力以及多种功能性指数的影响.结果表明:①添加青霉菌与生物炭后,土壤中有效砷含量较对照组显著下降,从而影响其微生物群落功能多样性.②砷污染土壤中微生物群落功能多样性、碳源利用丰富度随生物炭浓度梯度的升高呈先升后降的趋势.③高接菌量(20%)与低接菌量(10%)对砷污染土壤中微生物群落功能多样性的影响没有显著性差异.④2%生物炭与10%青霉菌处理土壤中微生物群落功能多样性、碳源利用丰度最高.⑤青霉菌对胺类及少部分酸类碳源的利用能力较弱(AWCD<0.5,AWCD为Biolog微平板孔中溶液吸光值平均颜色变化率),对氨基酸类中大部分碳源以及脂类碳源的代谢能力较强(AWCD>1.0),对糖类、酚酸类的代谢能力稍弱(AWCD为0.3~1.0),青霉菌对D-半乳糖醛酸、L-天冬酰胺酸、L-丝氨酸、L-精氨酸、r-羟基丁酸这5种碳源的利用率最高(AWCD>1.2).研究显示,低浓度生物炭可增加砷污染土壤中微生物群落多样性,生物炭含量的继续增加会对微生物产生抑制作用;青霉菌添加到砷污染土壤后,会显著提升砷污染土壤中微生物的群落功能多样性,改善砷污染土壤中微生的物群落结构;青霉菌的优势碳源大多为植物根系分泌物,可为后续青霉菌与超积累植物复合修复砷污染土壤提供参考.

纳米硅藻页岩对水稻土壤微生物功能多样性的影响

拟研究常规施肥下纳米硅藻页岩的施用对水稻土壤中微生物群落功能多样性的影响,为合理施用纳米硅藻页岩改良农田土壤微生态环境提供理论参考。以常规水田土壤为研究对象,分别施用0、150、300、600 kg/hm^2等4种不同剂量的纳米硅藻页岩(分别记作CK、DS_(150)、DS_(300)、DS_(600)),采用Biolog技术进行研究。结果表明,与对照处理相比,DS_(300)处理可以提高土壤微生物活性、微生物群落物种多样性、微生物对碳水化合物类碳源的利用率。对31种碳源作主成分降维分析表明,DS_(300)处理的土壤微生物能够提高对D-半乳糖醛酸、D-甘露醇、N-乙酰-D-葡萄糖胺等共13种碳源的利用率。此外研究表明,施用300 kg/hm^2纳米硅藻页岩可以提高土壤微生物的代谢活性和微生物对碳源的利用能力,从而增强水稻土壤微生物的功能多样性,促进微生物类群向更好的趋势发展,对于维持农田土壤生态系统的健康有重要意义。