婴幼儿手足口病的肠道菌群结构变化分析

目的测定婴幼儿手足口病(HFMD)的肠道菌群结构及变化特征。方法纳入2021年1月—2022年6月经徐州医科大学附属宿迁医院确诊的HFMD婴幼儿48例为HFMD组,健康婴幼儿20例为对照组。提取所有婴幼儿粪便标本DNA并质检,合格后行16S rDNA扩增子测序。对测序后的生物学信息进行丰度、多样性及结构分析。结果α多样性分析和β多样性分析显示2组间的肠道菌群丰度和多样性未见明显差异。HFMD组肠道菌群结构发生改变,主要表现为毛螺菌属、韦荣球菌属丰度降低,而巨单胞菌属、埃希菌属丰度升高。结论HFMD婴幼儿存在肠道菌群结构改变,产乙酸盐和丙酸盐的菌属减少。该结果可能为HFMD发病机制及其微生态干预研究提供部分理论依据。

鸡粪堆肥中的细菌群落组成及多样性分析

【目的】了解鸡粪堆肥过程中不同发酵阶段优势细菌群落的变化情况,为改善鸡粪堆肥工艺及提高堆肥效率提供参考依据。【方法】对不同发酵时间鸡粪堆肥样品进行细菌高通量测序,分析其Alpha多样性和相对丰度,并对获得的有效序列在门、纲、目、科、属、种水平进行聚类,使用LEfSe(LDA effect size)分析不同发酵时间样品间的物种相对丰度差异,从而进一步分析鸡粪堆肥过程中的优势菌群落特征和变化情况。【结果】鸡粪堆肥在各发酵阶段的细菌群落多样性一直处于动态变化中,其中,堆肥上层和中层的细菌群落多样性均呈先上升再下降最后又略微上升的变化趋势,下层的细菌群落多样性表现与上层和中层相反。在门水平,鸡粪堆肥的厚壁菌门(Firmicutes)在各发酵阶段均为主要类群,变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)的相对丰度在高温阶段降低,首次在鸡粪堆肥中发现厌氧的盐厌氧菌门(Halanaerobiaeota)且其相对丰度随着堆肥时间的延长逐渐上升。在属水平,鸡粪堆肥起始阶段的优势菌属为乳杆菌属(Lactobacillus)及一些潜在的致病菌属如肠球菌属(Enterococcus)、埃希氏-志贺菌属(Escherichia-Shigella)、韦荣氏球菌属(Veillonella)和库特氏菌属(Kurthia),其相对丰度均随着堆肥时间的延长逐渐下降,并被堆肥后期的优势菌群盐胞菌属(Halocella)和芽孢杆菌属(Bacillus)替代。LEfSe分析也表明,堆肥发酵能降低鸡粪中潜在的致病菌属相对丰度。【结论】鸡粪在堆肥过程中其细菌群落结构随着发酵时间的延长发生变化,厚壁菌门为鸡粪堆肥各阶段的主要类群,变形菌门和拟杆菌门主要存在温度较低的发酵阶段。首次发现盐厌氧菌门在堆肥过程中的相对丰度占比较高,并随着堆肥时间的延长逐渐升高。堆肥发酵能显著降低鸡粪潜在病原菌属的相对丰度。

盐酸四环素长期暴露对序批式反应器性能、微生物酶活性及微生物群落的影响

本文研究了0.5 mg/L盐酸四环素(TC)长期暴露对序批式反应器(SBR)性能、脱氮酶活性、抗氧化酶和微生物群落的影响。结果表明,SBR中有机物去除能力和氨氧化能力随运行时间的延长而降低,在反应器运行第70天时,COD去除率从97.10%降低至70.33%,NH_(4)^(+)-N去除率从99.24%降低至67.44%,出水NO_(3)^(-)-N逐渐降低,SBR内没有出现NO_(2)^(-)-N积累。TC长期暴露降低了氨单加氧酶(AMO)、亚硝酸盐氧化酶(NOR)、硝酸盐还原酶(NR)和亚硝酸盐还原酶(NIR)等脱氮酶活性,增加了活性氧(ROS)的相对产生量、乳酸脱氢酶(LDH)相对释放量和部分抗氧化酶的相对活性。进水中加入TC后,微生物的丰富度、多样性和均匀性均降低,硝化菌属(Nitrospira)和反硝化菌属(Zoogloea、Thauera、Dechloromonas、Dokdonella、Hyphomicrobium和Pseudomonas)的相对丰度发生变化,微生物群落和关键微生物具有显著性差异,从而影响了SBR的脱氮性能。

妊娠期糖尿病患者肠道菌群特征与妊娠期高血压疾病的关联研究

背景患有妊娠期糖尿病(GDM)的孕妇常合并妊娠期高血压疾病(HDP),进而严重影响妊娠期健康及分娩结局。肠道菌群与妊娠健康关系受到越来越多的关注,但其与GDM合并HDP的关联还有待研究。目的探究GDM患者肠道菌群特征与并发HDP的关联。方法以2019年8月—2020年1月在杭州市妇产科医院行产前检查的204例GDM患者为研究对象。仅确诊GDM的孕妇作为GDM组(n=181),同时确诊GDM和HDP的孕妇作为GDM合并HDP组(n=23)。收集入组孕妇的临床资料与炎症检测指标,并留取同期粪便样本进行肠道菌群16S rDNA扩增子测序分析;采用LEfSe分析,在门、科和属水平分别对两组孕妇肠道菌群的组成结构进行比较,识别各组明显富集的菌群;通过Logistic回归分析探索GDM合并HDP相关的肠道菌群特征;采用Spearman秩相关分析探究肠道菌群与炎症指标的关联。结果两组肠道菌群组成及主要门水平上的菌群相对丰度比较,差异无统计学意义(P>0.05)。LEfSe分析结果:科水平分析显示,与GDM组相比,韦荣氏菌科(Veillonellaceae)在GDM合并HDP组明显富集(P<0.05),而柔膜菌纲RF39未分类菌科(Mollicutes RF39 unclassified family)和毛螺菌科(Lachnospiraceae)的相对丰度降低(P<0.05);属水平分析显示,与GDM组相比,小杆菌属(Dialister)、肠杆菌属(Intestinibacter)、真杆菌属(Eubacterium)和副萨特氏菌属(Parasutterella)在GDM合并HDP组明显富集(P<0.05);与GDM合并HDP组相比,嗜木聚糖真杆菌属([Eubacterium]xylanophilum group)、Ruminiclostridium 6、柔膜菌纲RF39未分类菌属(Mollicutes RF39 unclassified genus)和毛螺菌科未分类菌属(Lachnospiraceae unclassified genus)在GDM组明显富集(P<0.05)。Logistic回归分析结果显示,Veillonellaceae(OR=1.06,95%CI=1.01~1.11)、Dialister(OR=1.26,95%CI=1.10~1.45)、Intestinibacter(OR=2.07,95%CI=1.12~3.84)丰度上升是GDM孕妇合并HDP的独立危险因素(P<0.05);Lachnospiraceae unclassified genus(OR=0.24,95%CI=0.08~0.75)丰度上升是GDM孕妇合并HDP的保护因素(P<0.05)。Spearman秩相关分析结果显示,Veillonellaceae与单核细胞比例呈正相关(rs=0.149,P<0.05);Dialister与白细胞计数、嗜酸粒细胞比例、嗜酸粒细胞计数呈正相关(rs=0.151、0.163、0.171,P<0.05)。结论Veillonellaceae、Dialister、Intestinibacter丰度上升是GDM孕妇合并HDP的独立危险因素,Lachnospiraceae unclassified genus丰度上升是GDM孕妇合并HDP的保护因素,其中Veillonellaceae、Dialister与多项炎症指标呈正相关,肠道菌群可能是GDM合并HDP的重要风险因子。

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。

“上火”人群的肠道微生物结构特征研究

[目的]对比研究"上火"人群与健康人群的肠道菌群种类,揭示"上火"对肠道微生物的影响。[方法]收集"上火"和健康人群的粪便,利用Illumina MiSeq高通量测序技术对粪便样本DNA测序,利用QIIME软件处理测序数据并计算Alpha多样性,利用PCoA和LEfSe分析方法挖掘两类人群的差异肠道菌群种类。[结果]本次研究共纳入"上火"和健康人群各35例。肠道菌群Alpha多样性指数结果显示,"上火"人群的肠道菌群多样性指数略微低于健康人群。与健康人群比较,"上火"人群肠道内含量显著上调的微生物属主要是放线菌门中的厌氧管状菌属、布劳特菌属、栖粪杆菌属、颤螺菌属、瘤胃球菌属、厌氧弧菌属、考拉杆菌属和粪芽孢菌属,显著下调的微生物属主要是拟杆菌门中的B拟杆菌属和普氏菌属。[结论]"上火"发生与肠道菌群改变密切相关,变化的肠道菌群在一定程度上能反映"上火"发生的能量代谢紊乱和黏膜免疫失衡。

白斑综合征病毒感染对克氏原螯虾肠道菌群的影响

为揭示白斑综合征病毒(white spot syndrome virus,WSSV)感染克氏原螯虾(Procambarus clarkii)后对其肠道菌群的影响,运用16S rDNA基因的高通量测序技术分析健康与人工感染WSSV的克氏原螯虾的肠道菌群的组成及多样性。结果显示,感染组与对照组在肠道丰度及多样性无显著差异,但其优势菌群组成发生变化。对照组优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)和软壁菌门(Tenericute),分别占75.42%和19.17%;感染组肠道优势菌门为变形菌门和拟杆菌门(Bacteroidetes),分别占78.14%和17.38%。利用LEfSe分析差异菌属发现,感染组与对照组相比,Candidatus bacilloplasma丰度显著减少(P<0.05),拟杆菌科(Bacteroidaceae)和黄杆菌科(Flavobacteria)的丰度显著上升(P<0.05)。此外,部分潜在病原菌如黄杆菌属(Flavobacterium)、气单胞菌属(Aeromonas)的丰度在感染后显著升高(P<0.05)。以上结果说明WSSV感染导致克氏原螯虾肠道菌群发生变化,提示WSSV或可通过干扰肠道稳态致病。

水分管理措施对施用有机肥麦田土壤酶活性和微生物群落结构的影响

【目的】研究不同水分管理措施对施用有机肥麦田土壤微生物群落结构和土壤酶活性的影响。【方法】通过田间试验,分析了充分供水和水分胁迫条件下施加有机肥与常规施肥下土壤微生物群落结构和土壤酶活性变化。【结果】在相同施肥处理下,充分供水处理较水分胁迫处理能大幅提高土壤蔗糖酶、纤维素酶、脲酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性;同一水分条件下,施加有机肥可以提高蔗糖酶、碱性磷酸酶和纤维素酶活性,而对脲酶无显著影响;有机肥在充分供水条件下才可以提高过氧化氢酶活性。Shannon和Simpson指数表明,T1与T2处理的群落多样性要高于T3和T4处理。T1处理的丰富度指数为31,分别比T2、T3和T4处理提高了15.01%、40.90%、72.22%。主成分分析表明,处理间的微生物群落结构差异明显,并且水分处理影响小麦根际微生物种群结构。根据LEFSE分析,厚壁菌门(Firmicutes)、黏球菌目(Myxococcales)和鞘脂杆菌目(Sphingobacteriales)是对T1和T2处理起重要作用的物种类群,绿弯菌门(Chloroflexi)是T3和T4处理中能起重要作用的物种类群。【结论】在充分供水下施用有机肥可提高土壤中蔗糖酶、碱性磷酸酶、纤维素酶和过氧化氢酶活性及土壤微生物多样性;充分供水是保证有机肥显著提高麦田土壤酶活性和微生物多样性的前提,尤其是在作物需水和需肥的关键期。

基于肠道微生态研究山楂粉调节高脂膳食小鼠血脂的机制

目的研究山楂冻干粉对高脂膳食模型ApoE-/-小鼠的血脂调节用及在此过程中,小鼠肠道菌群的演替规律,探讨山楂降低血脂的肠道微生态机制。方法6只C57BL/6 J小鼠为正常组,常规饮食喂养,24只ApoE-/-小鼠,全部给予高脂饮食,并随机分为4组,其中模型组灌胃生理盐水,其他3组小鼠则分别灌胃山楂冻干粉水溶液1、2、5 g/kg。连续饲养12周后,检测各组小鼠的TG(甘油三酯)、TC(总胆固醇)、LDL-C(低密度脂蛋白胆固醇)及HDL-C(高密度脂蛋白胆固醇)等参数的水平。收集小鼠的肠道内容物,提取DNA后上机测序。分别对获得的样本进行α分析及β分析,考察各组的菌群分布及各组的差异菌群。结果山楂粉的添加可以有效改善ApoE-/-小鼠的血脂异常。高剂量组的Chao1(查奥1)指数显著性的高于其他4组(P<0.05),而低剂量组的Chao1指数则低于其他各组。山楂粉的添加可以有效的改善高脂膳食小鼠的菌群构成,使之恢复正常,LEfSe的结果显示,随山楂粉剂量的不断增加,模型组内小鼠肠道菌群的构成也随之大幅改变。差异菌群属水平的结果显示,肠杆菌、支原体在低剂量组及模型组的构成无差异,而在其他3组内均显著上升(|LDA|>2.0)。而毛螺旋菌属、埃希氏菌属、毛螺菌属及艾克曼菌属则仅仅在正常组及高剂量组中浓度显著性上升(|LDA|>2.0)可以将上述菌群,视为山楂粉改善肠道菌群构成的生物标志物。结论山楂粉可能通过改变小鼠肠道群构成的方式,调节高脂膳食模型小鼠的血脂上升的趋势。

长期咸水滴灌对棉田土壤细菌和真菌群落结构的影响

【目的】研究长期咸水灌溉对棉田土壤理化性质、细菌和真菌群落结构多样性的影响。【方法】设3个灌溉水盐度处理为0.35、4.61和8.04 dS/m,分别代表淡水、微咸水、咸水3种灌溉水质,采用高通量测序法测定土壤中细菌和真菌群落结构多样性。【结果】与淡水灌溉相比,微咸水和咸水灌溉显著提高了土壤盐分和土壤容重,但降低了土壤pH、有机质和全氮含量。微咸水和咸水灌溉显著增加细菌OTUs,而咸水灌溉显著降低真菌OTUs。咸水灌溉显著增加细菌Chao1和ACE指数,降低Shannon指数,降低真菌Chao1和ACE指数,增加Simpson指数。微咸水和咸水灌溉显著降低细菌RB41、H16、Haliangium、硝化螺旋菌属、溶杆菌属、苔藓杆菌属、酸杆菌属和真菌被孢霉属、粉褶菌属、Tetracladium的相对丰度,但显著增加细菌鞘脂单胞菌属、芽单胞菌属、Gaiella、Ilumatobacter、Solirubrobacter、Nocardioides和真菌弯孢菌属、球腔菌属的相对丰度。随着灌溉水盐度的增加,细菌群落潜在生物标志物的数量逐渐减少,为4个、2个和1个,真菌群落潜在生物标志物数量在微咸水灌溉最高12个,咸水灌溉最低5个。细菌群落结构的改变与土壤含水量,容重和盐度的变化密切相关,而真菌群落结构的改变仅与土壤含水量显著相关。【结论】盐分是驱动土壤细菌和真菌群落组成变化的主要因素。土壤细菌和真菌群落通过调节物种组成来适应盐胁迫,不同灌溉水盐度胁迫下土壤细菌和真菌群落会形成显著差异的物种。

孕妇肠道菌群对新生儿出生体质量的影响研究

背景新生儿出生体质量与个体健康息息相关,低出生体质量是早期新生儿死亡的高危因素,而巨大儿的发生不仅可增加母婴产时并发症发生风险,还可增加个体成年后罹患各种慢性病的风险。因此,寻找新生儿出生体质量的影响因素十分重要。目的探讨孕妇肠道菌群对新生儿出生体质量的影响。方法以2017年1—9月在广州市妇女儿童医疗中心出生的516例新生儿及其孕母为研究对象,根据新生儿出生体质量将其分为低出生体质量儿组(LW组,n=24)、正常体质量儿组(NW组,n=479)、巨大儿组(OW组,n=13)。采集孕母的肠道菌群参数及临床实验室检测指标,采用QIIME软件进行孕期肠道菌群组成分析和多样性分析;采用LEfSe分析,分别对三组孕妇肠道菌群属水平上的相对丰度进行两两比较,识别组间具有明显差异的菌群;通过线性模型MaAsLin进行多元分析,以捕获各实验室检测指标与微生物属之间的相关性;通过Boruta随机森林分类器模型分别基于实验室检测指标和肠道菌群分类操作单元(OTUs)构建新生儿出生体质量分类预测模型,探究孕妇肠道菌群对新生儿体质量的影响。结果三组孕母的肠道菌群组成分析发现,门水平中厚壁菌门(Firmicutes)物种丰富度最高,属水平里普拉梭菌(Faecalibacterium)明显富集,三组间门水平的香农指数和辛普森指数比较,差异无统计学意义(P>0.05)。三组间的LEfSe分析发现:与LW组比较,NW组链球菌(Streptococcus)和罗氏菌(Roseburia)明显富集(P<0.05),而芽孢杆菌(Bacillaceae)、萝卜属菌(Raphanus)、甲烷球形菌(Methanosphaera)、巴氏杆菌(Barnesiellaceae)、普雷沃氏菌(Paraprevotella)丰度明显降低(P<0.05);与NW组比较,OW组属巨单胞菌(Megamonas)、属粪球菌(Coprococcus)、韦荣氏菌(Veillonellaceae)、cc-115、梭菌(Closrtidiaceae)、另枝杆菌(Alistipes)明显富集(P<0.05),而布劳特氏菌(Blautia)和伊格尔兹氏菌(Eggerthella)丰度明显降低(P<0.05);与LW组比较,OW组Closrtidiaceae、Alistipes菌群明显富集(P<0.05),而Barnesiellaceae丰度明显降低(P<0.05)。基于实验室检测指标分类器模型、肠道菌群OTUs分类器模型,区分NW组与LW组的受试者工作特征曲线下面积(AUC)分别为0.62、0.77,区分NW组与OW组的AUC分别为0.65、0.78。结论不同出生体质量新生儿对应孕母的肠道菌群存在差异,孕母肠道菌群OTUs模型可区分新生儿出生体质量的大小,孕妇肠道菌群可能是预测新生儿体质量的一个良好指标。

不同灌溉水盐度下土壤真菌群落对生物炭施用的响应

咸水灌溉可缓解干旱区淡水资源短缺的问题,但是长期咸水灌溉会破坏土壤真菌群落结构.为缓解盐分带来的危害,采用生物炭作为土壤改良剂,以改善土壤真菌群落结构.为探究施用生物炭对盐渍化土壤真菌群落结构多样性的影响,设置两个灌溉水盐度:0.35 dS·m^(-1)(淡水)和8.04 dS·m^(-1)(咸水),在每个灌溉水盐度下,设置2个生物炭施用水平:0 t·hm^(-2)(不施)和3.7 t·hm^(-2)(施用).高通量测序结果表明,与淡水灌溉相比,咸水灌溉增加了真菌群落物种多样性,降低了真菌群落物种丰富度;在咸水灌溉条件下施加生物炭降低了土壤真菌群落物种多样性和物种丰富度.各处理土壤的优势菌门为:子囊菌门、被孢菌门、担子菌门、壶菌门、球囊菌门和罗兹菌门,优势菌属为:赤霉菌属、Sarocladium、毛壳菌属、镰刀菌属和葡萄穗霉属.与淡水灌溉相比,咸水灌溉显著增加担子菌门和壶菌门的相对丰度,显著降低子囊菌门和罗兹菌门的相对丰度.咸水灌溉的条件下施用生物炭显著增加子囊菌门和Sarocladium的相对丰度,显著降低担子菌门、毛壳菌属和镰刀菌属的相对丰度.LEfSe差异分析表明,在不施生物炭的条件下,咸水灌溉降低真菌群落潜在生物标志物数量,而咸水灌溉的条件下施用生物炭增加真菌群落潜在生物标志物数量.以上结果表明,施用生物炭能够改善盐渍化土壤环境和真菌群落结构,为干旱区合理咸水灌溉和培肥土壤提供理论依据.

急性肝衰竭时小鼠上消化道及胆汁菌群的变化

目的 研究急性肝衰竭时小鼠上消化道和胆汁内菌群的变化。方法 实验分为D－氨基半乳糖建立的肝衰竭模型组（M组）和正常对照组，采集小鼠口腔、胃、十二指肠盥洗液、胆汁，高通量测序技术测定细菌16 S rDNA的V3＋V4区，得出细菌丰度及多样性信息；LEfSe （LDA effect size）分析找出肝衰竭前后各段的差异菌。结果 门水平上，M组小鼠口腔和胃内TM7的相对丰度高于正常对照组（P〈0.05）。科水平上，与正常对照组相比，M组胃内巴斯德氏菌科（Pasteurellaceae）减少（P〈0.05），胆汁内乳杆菌科（Lactobacillaceae）增多（P〈0.05）。结论 急性肝衰竭时小鼠上消化道及胆汁内菌群有显著改变。

中亚热带地区氮沉降对杉木幼林土壤细菌群落多样性及组成的影响

大气氮沉降量持续增加已经成为当前关注的热点.土壤细菌群落作为土壤环境中大量存在的微生物,在养分循环过程中发挥着不可忽视的作用.在福建三明森林生态系统与全球变化研究站陈大观测点,我们在野外模拟大气氮沉降试验,通过16S rDNA扩增子测序,研究中亚热带地区杉木幼林土壤细菌群落多样性和组成对氮沉降的响应.结果表明:短期施氮对研究区的土壤细菌群落多样性和组成并未产生显著影响,但高氮处理显著改变敏感菌群相对丰度,如富营养型类群丰度增加、贫营养型类群丰度降低.土壤细菌群落的营养策略发生变化,这可能是受到了养分有效性的驱动.因此,了解土壤细菌群落和养分分配格局对氮沉降的响应,有助于提高我们对未来环境的预测能力.

锑矿周边稻田土壤垂直剖面锑砷形态与细菌群落结构分布及相互关系

为了解稻田土壤微生物对锑(Sb)和砷(As)污染的长期适应机制,本文以贵州省独山半坡锑矿和某锑矿冶炼厂周边稻田土壤为研究对象.采用野外布点和室内分析的方法,利用Illumina高通量测序技术对稻田垂直剖面土壤细菌16S rRNA V3～V4可变区进行测序,分析了土壤微生物的α多样性、物种丰度差异和组成情况,探讨了不同形态Sb和As在tc1(水耕熟化层)、tc2(渗育层)、tc3(犁底层)和tc4(水耕淀积层)的地球化学行为及其对细菌群落结构的影响.结果表明,研究区Sb和As的来源不同,Sb主要来源于大气沉降和人工投放,As则来源于成土母岩.变形菌门(Proteobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)为各土层的主要优势菌门,具体表现为变形菌门(Proteobacteria)是tc1和tc2的优势菌门,绿弯菌门(Chloroflexi)是tc3和tc4的优势菌门.土壤剖面各土层多样性指数均在tc1达到最大值,在tc3达到最小值且差异不显著.相对重要性分析表明,总As、As(V)、TS和Fe(II)为影响多样性指数的主要因子.LEfSe分析表明,各土层差异指示种在不同分类水平上各不相同且tc1的数量高于tc2、tc3和tc4.如在门水平,tc1的差异指示种为疣微菌门(Verrucomicrobia),tc3为热袍菌门(Thermotogae),tc4为硝化螺旋菌门(Nitrospirae);在纲水平,tc1为α-变形菌纲(α-proteobacteria),tc2为β-变形菌纲(β-proteobacteria),tc3为热袍菌纲(Thermotogae),tc4为硝化螺旋菌纲(Nitrospirae).RDA分析和相对重要性分析表明,总As、As(III)、Sb(V)、总Sb和pH等对细菌门分类水平具有重要影响.共生网络分析进一步表明,Sb(III)和As(V)虽然对群落结构影响相对较小,但与特征性微生物却存在显著相关性,如Sb(III)与Defluviicoccus属显著相关,而As(V)对β-变形菌纲影响较为显著.

游离氨(FA)对SBR短程硝化过程微生物菌群结构及多样性的影响

为探究游离氨(FA)对硝化过程影响的机理,试验以人工模拟废水为研究对象,基于16S rRNA基因-Illumina MiSeq高通量测序技术,采用4组平行的SBR反应器(进水FA浓度分别控制为0.5,5,10,15 mg/L,分别记为R_(0.5)、R_(5)、R_(10)和R_(15)),探究了微生物在不同FA浓度条件下的群落组成和结构特征。结果表明:FA会显著影响系统内微生物菌群结构和功能。R_(0.5)的α多样性指数(包括Chao1、ACE、Shannon和Simpson指数)在4组反应器中均为最大,说明R_(0.5)的物种多样性最高,而R_(15)的物种多样性最低。此外,在微生物门水平上,变形菌门Proteobacteria(45.9%~70.5%)和拟杆菌门Bacteroidetes(11.8%~41.3%)最具优势,且变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度随着FA浓度升高而升高。在微生物属水平上,动胶菌属Zoogloea和陶厄氏菌属Thauera最具优势,且亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)和硝化螺旋菌属(Nitrospira)在R_(10)中丰度明显高于其他3个系统。基于LEfSe分析,共获得了25个具有显著差异的微生物标记物,从而得到了各FA浓度条件下在微生物学分类水平上的菌群关键生物标记物。