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。

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.

土壤食物网中的真菌/细菌比率及测定方法

土壤食物网对有机质的分解有两条途径,即真菌途径和细菌途径。在不同的土壤生态系统中,由于提供能源的有机物其分解的难易程度不同,这两条途径所起的作用也不同。以细菌分解途径为主导的土壤,有机质降解快,氮矿化率高,有利于养分供应。以真菌途径为主的土壤,氮和能量转化比较缓慢,有利于有机质存贮和氮的固持。因此,土壤食物网的细菌∕真菌比率,反映了整个土壤食物网的结构和功能对不同土壤条件的响应。细菌∕真菌比率的常规测定方法有显微镜计数法,选择性呼吸抑制法,麦角甾醇法,氨基葡萄糖/胞壁酸法等。磷酸脂肪酸分析法(PLFA)是一种测定微生物群落结构的新方法,所测定的真菌和细菌脂肪酸分子团相对量(摩尔浓度)是一个有用的指标,但由于真菌与细菌的细胞个体存在很大差异,要把它换算成真菌与细菌生物量碳的绝对比例,还存在一定困难。对土壤条件和整个食物网结构的了解有助于确定有关转换参数。

大兴安岭森林沼泽类型与火干扰对土壤微生物群落影响

[目的]研究森林沼泽演替与火干扰条件下土壤微生物结构与多样性变化,为进一步揭示土壤微生物群落在森林沼泽保护与恢复中的作用提供依据。[方法]采用磷脂脂肪酸法与BIOLOG方法,研究大兴安岭南瓮河国家自然保护区内主要森林沼泽类型(兴安落叶松-狭叶杜香-藓类沼泽、兴安落叶松-兴安杜鹃-藓类沼泽、兴安落叶松+白桦-苔草沼泽)与2006年受不同火强度干扰沼泽(重度火烧的兴安落叶松-兴安杜鹃-藓类沼泽和中度火烧的兴安落叶松+白桦-苔草沼泽)土壤微生物群落特征,探讨沼泽主要发育阶段与火干扰强度对土壤微生物群落的影响。[结果]研究区域土壤微生物群落以16:00(16.29±5.62 nmol·g-1)、甲烷氧化菌(18:1ω8t)(9.89±8.61 nmol·g-1)与16:1ω7c(9.79±3.24 nmol·g-1)的微生物为优势种群。土壤微生物总PLFAs含量、革兰氏阳性菌(G+)中a15:0、i16:0、i17:0、革兰氏阴性菌(G-)中的cy19:0、真菌中的18:2ω6c、甲烷氧化菌(18:1ω8t)与森林沼泽发育阶段、火干扰明显相关(p<0.05)。一般饱和直链脂肪酸/单烯饱和脂肪酸比(Sat/Mon)偏低,其比值随沼泽发育呈现增加趋势,受到火干扰后明显增加(p<0.05);真菌/细菌比(F/B)与革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌(G+/G-)未随着沼泽发育呈现出规律性变化,其比值受火干扰后明显发生改变(p<0.05)。土壤细菌与真菌对6类碳源的利用能力明显不同(p<0.001),其中土壤细菌对α-D-Lactose与L-Threonine利用存在差异性(Fα-D-Lactose=2.87 p=0.080,FL-Threonine=3.00 p=0.078),土壤真菌对D-Mannitol、D-glucosaminic Acid利用存在差异性(FTween 80=2.75,p=0.088,FD-Mannitol=3.53 p=0.047,FD-glucosaminic Acid=4.67 p=0.022),但沼泽类型与火干扰未对土壤微生物功能多样性产生影响(p>0.05)。[结论]土壤微生物量与沼泽发育阶段相关;沼泽发育与火干扰改变土壤微生物群落结构。土壤细菌与真菌对碳源利用方面具有选择性。

根系分泌物对土壤中有机氯农药降解的强化效应及其作用机制

借助盆栽模拟实验,研究了黑麦草根系分泌物对有机氯农药的降解效应及其对土壤微生物群落特征的影响.结果显示,添加根系分泌物促进了污染土壤(TR2)中OCPs的去除:修复平衡15 d后,TR_2组土壤中OCPs去除率高达77.57%,比对照组(CK)高出33.49%,比微生物活性被抑制的TR_1组高出58.16%;相同污染水平下,TR_2土样中微生物生物量碳量也明显高于CK、TR_1组.实验期间,细菌的磷脂脂肪酸在OCPs污染土壤中占主导地位,其次为真菌,其在土壤微生物群落中变化趋势与OCPs降解变化一致,说明OCPs降解过程中,根系分泌物主要通过影响细菌、真菌的种群数量及其群落结构,进而影响OCPs降解.

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。