PLFA法和DGGE法分析堆肥细菌群落变化

同时采用PLFA(Phospholipid fatty acid)谱图分析法和DGGE(Denaturing gradient gel electrophoresis)法分析农业废物堆肥化过程中细菌群落的变化。结果表明:(1)单体PLFA数据显示样品之间的群落结构有明显差异,随着堆肥进程的进行,群落在不断演替,PLFA数据可以较为明确地表征微生物生物量的变化,但不能给出具体的物种变化信息;(2)DGGE分析显示堆肥过程中的样点和DGGE条带数据都存在3大主要类别,堆肥过程中细菌群落结构至少经历了3个阶段的演替,即嗜温细菌群落、高温细菌群落和腐熟期细菌群落。堆肥过程是微生物群落结构与堆肥温度相互制约的过程;(3)虽然两类方法显示的信息并不完全一致,但也因此说明了不同方法显示的信息并不是绝对的,采用各类方法组合研究堆肥微生物的信息变化是很有必要的。

Review of Research Methods on Biodiversity of Arbuscular Mycorrhizal Fungi

Arbuscular mycorrhizal fungi （AMF） are essential functional microbiology in natural ecosystems. It is very important to research community composition and di- versity of AMF for achieving sustainable development of ecosystems. The paper described several methods of researching the diversity of AMF, especially for molecular techniques, reviewed the application status of these methods in AMF research, and pointed out that the effective combination of morphological and molecular methods could better reveal the biodiversity and ecological functions of AMF in natural ecosystems.

PLFA法和DGGE法分析制曲过程微生物群落变化

同时采用PLFA(Phospholipid fatty acid)谱图分析法和DGGE(Denaturing gradient gel electrophoresis)法分析大曲制曲过程中微生物群落的变化。结果表明:真菌类微生物生物量呈现先下降后上升趋势,发酵第7天各种微生物含量达到极限值,随后呈下降的趋势。通过贮存期间的不断筛选和驯化,逐渐形成了大曲制作过程中稳定的微生物群落结构。通过DGGE对大曲制曲过程的微生物群落结构分析,细菌共检测到20条带,包括魏斯氏菌属、芽孢杆菌属、乳酸菌属、杆菌属、球菌属,其中芽孢杆菌所占的比例最高,其次为乳酸菌属。在制曲过程中的真菌优势谱带在各个培养阶段是基本相同的,仅初始阶段强度相对较弱的谱带在后期消失了。虽然显示的信息两种方法并不完全吻合,但也说明了不同方法表征的信息并不是绝对的,采用两种方法组合研究大曲微生物的信息变化是很有必要的。

土壤微生物群落结构分析中磷脂脂肪酸法和温和碱性甲酯化法的比较及定量优化

分别用磷脂脂肪酸法(PLFA)和温和碱性甲酯化法(EL)对同一土壤样品脂肪酸(FAs)进行提取,结果表明,EL法提取到更多种类的短链和长链FAs,且总FAs含量是PLFA法的3倍;两种方法提取的细菌、真菌和放线菌的相对含量存在显著差异.此外,在定量计算时,基于"内标对比法"与"直接计算法"计算值之间的差异得到校正系数珔K,用于定量值的校正.经检验,借助校正系数可使定量结果更准确.

堆肥过程中有机质和微生物群落的动态变化

利用3个容积约为50 L的平行生物反应装置研究堆肥过程中温度、湿度(水分含量)、pH值和有机质的动态变化情况。按照Van Soest方法根据有机质不同的溶解特性将其分为:溶于沸水的有机质H2O、溶于中性试剂的有机质SOLU、半纤维素(HEMI)、纤维素(CELL)和木质素(LIGN)。结果表明:反应装置内环境湿度调控在60%左右时,堆肥系统内借助生化反应,温度最高可达到约50℃。堆肥材料在反应初期呈现偏酸性(pH=6.5),而随着反应的发生,pH逐渐变为中性或弱碱性(pH=7.4)。经过20 d的堆肥实验,有机质总量降解了约47%。在微生物作用下的各类有机质的降解率不同,按大小排序为H2O>HEMI>CELL>SOLU>LIGN,其降解率分别是85%、56%、36%、32%和27%。为了深入理解堆肥过程中有机质的降解机制,文章采用磷脂脂肪酸(PLFAs)技术对体系中的微生物群落变化进行了初步分析,发现微生物优势群落随反应温度的改变发生明显变化,在堆肥初期和堆肥中期,细菌占优势,而堆肥末期时真菌比例较高。在堆肥的过程中,革兰氏阴性菌的比例呈下降趋势,而革兰氏阳性菌的比例呈上升趋势。

肉苁蓉寄主梭梭根际土壤微生物种类及群落结构特征

为探索梭梭根际土壤微生物结构特征及其与肉苁蓉寄生的关系,应用磷脂脂肪酸(PLFA)法分析了5—8月份梭梭生长季节的根际土壤微生物种类及群落结构特征,采用湿筛倾注-蔗糖离心法对其根际土壤AM真菌进行了初步分离和鉴定,并分析了肉苁蓉寄生与梭梭根际微生物及环境因子间的相关性。结果表明,5—7月3个月份的梭梭根际土壤微生物磷脂脂肪酸种类及含量均显著高于8月份,总磷脂脂肪酸和AM真菌磷脂脂肪酸以6月份含量最高。梭梭根际土壤共鉴定出AM真菌4属35种,它们分别为球囊霉属(Glomus)22种、无梗囊霉属(Acaulospora)7种、多孢囊霉属(Diversispora)3种和巨孢囊霉属(Gigaspora)3种。其中以黑球囊霉(Glomus melanosporum)和双网无梗囊霉(Acaulospora bireticulata)为优势种群,并且发现了与寄生有关的巨孢囊霉属AM真菌。6月份和8月份的AM真菌孢子数量最多,而5月份的AM真菌孢子数量最低。6月份梭梭根际土壤提取液得到的肉苁蓉种子萌发率(65.94%)和田间接种寄生率(59.19%)均为最高值,而5月份土壤提取液测试得到的肉苁蓉种子萌发率最低。因此,推测梭梭根际AM真菌可能参与了肉苁蓉的寄生过程。相关分析表明梭梭根际土壤微生物种类和数量主要与土壤温湿度和土壤理化性质相关性较大,其中可能与寄生有关的真菌数量与土壤温度呈显著正相关;肉苁蓉寄生率与土壤温度及土壤养分呈显著负相关。研究为解析梭梭根际土壤微生物在肉苁蓉寄生过程中的作用以及指导肉苁蓉人工种植提供参考。

丛枝菌根真菌多样性的研究方法进展

介绍几种AMF多样性研究的常用方法及近年来应用较广的分子生物学技术,综述这些方法在AMF研究中的应用现状,指出在AMF生物多样性的研究中应将形态学方法和分子生物学技术有效结合,更好地揭示自然生态系统中AMF的多样性及生态功能。

生态强化法原位净化村镇污水微生物特性

为揭示生态强化法原位净化村镇污水机制与微生物特性,以常州市武进区前黄镇前桥污水治理示范工程底泥中微生物为研究考察对象,通过倒置显微镜镜检、磷脂脂肪酸(PLFA)分析手段对其进行了系统研究.镜检显示底泥中含有原生动物、轮虫以及菌藻.PLFA分析表明,底泥中饱和脂肪酸含量最为丰富,占76.97%;其次为单不饱和脂肪酸,占19.07%;最少是多不饱和脂肪酸,占3.96%.以脂肪酸生物标记量为指标,表明底泥的生态群落中是以假单胞杆菌、好氧细菌为主导.生态强化法原位净化村镇污水可能主要通过微生物的分解、水生植物的吸收以及藻类-水生动植物-细菌的协同作用实现对污染物的去除.

湘东大围山土壤垂直带谱微生物群落特征

土壤微生物是生态系统健康评价的关键生物学指标之一。为了解土壤微生物群落在中山海拔带上的分异规律,本研究选取亚热带湘东大围山花岗岩风化物发育的典型土壤垂直带谱:红壤、黄红壤、黄壤、暗黄棕壤和灌丛草甸土(亚类),采用磷脂脂肪酸(PLFA)技术,研究0~20 cm土壤微生物的PLFA含量、组成和多样性。结果表明,土壤垂直带PLFA种类较为丰富(38种),PLFA总量介于35.01~103.54 nmol·g^(-1)之间,以细菌最高(25.52~78.31 nmol·g^(-1)),其次为放线菌(3.99~12.90nmol·g^(-1))和真菌(4.29~12.33 nmol·g^(-1))。细菌群落中,以革兰氏阴性菌(G^-)为主;真菌群落中,以腐生真菌为主。随着海拔升高,微生物PLFA总量、各类群微生物PLFA含量和多样性指数一致升高,显示高海拔地带土壤的微生物数量和多样性更高。此外,真菌与细菌比值(F:B,0.17~0.25)和G^+细菌(革兰氏阳性菌)与G^-细菌比值(G^+:G^-,0.52~0.79)以低海拔带的红壤最高,随海拔升高而降低,表明高海拔带土壤微生物群落以细菌、G^-群落占优。在湘东大围山土壤垂直带上,各类群的微生物量和多样性随着海拔的升高而升高,可能是山地小气候、pH、有机底物的数量和质量综合作用的结果。

水稻种植对黑土微生物生物量和碳源代谢功能的影响

采用磷脂脂肪酸方法和Biolog-ECO微平板检测法,以吉林省长春市双阳区农业技术推广站实验区的土壤为对象,研究了水稻种植对黑土微生物生态结构和功能的影响.结果表明空地中有机质含量最高,其次为田间土,根际土中有机质含量最低;在夏季的样品中有机质含量最高,土壤中全氮的变化趋势与土壤有机质比较相似.土壤微生物群落功能多样性指数则表现为夏季显著高于秋季和春季,春、秋两季差异不明显,冬季最低,空地中微生物群落的Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数高于田间和根际.全部样品微生物生长步入稳定期时间和碳源的颜色平均变化率变化范围不同,时间分别为216、192、216、120 h,范围分别为0.52~0.84、0.82~1.28、0.40~0.84、0.05~0.48,表明春秋季微生物步入稳定期和对碳源的代谢量比较相似,夏季最大,冬季最小.研究结果为科学评价典型水稻种植黑土区土壤生境质量退化与恢复过程中微生物特征的变化提供参考.