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1.
采用细菌16SrDNA的PCR-RFLP技术,以西北地区土垫旱耕人为土为材料,模拟田间过量施肥水平,经室内恒温短期培养,研究了过量施肥下酰胺态氮、硝态氮和铵态氮对土壤细菌多样性的影响。结果显示：PCR-RFLP分析酰胺态氮（T1）、硝态氮（T2）和铵态氮（T3）过量施肥处理的细菌16SrDNA克隆文库,分别得到17、25和130个酶切分型,不施肥对照（CK1）和正常施肥对照（CK2）分别得到119和187个酶切分型,表明正常施肥处理的酶切分型最多,过量使用酰胺态氮和硝态氮减少了酶切类型,而过量施用铵态氮可以维持与不施肥对照相近的酶切类型数量。采用α多样性测度对试验结果进行分析统计表明,不同处理间土壤细菌的多样性指数（H＇、Ds）和物种丰富度指数（dM）a均为CK2〉T3〉CK1〉T2〉T1处理,表明合理施肥可显著增加土壤中细菌的多样性,而过量施用酰胺态氮则减少细菌的多样性,使用铵态氮处理可维持细菌多样性;除正常施肥对照（CK2）外,其余各处理都出现了优势菌种。通过对优势菌的16SrDNA序列比对发现,酰胺态氮处理都为未培养细菌,硝态氮处理和铵态氮处理的优势菌呈现了菌属多样性,前者包括变形菌门的假单胞菌属和寡养单胞菌属、芽单胞菌门的未培养芽单胞菌属和未培养土壤细菌,后者为未培养酸杆菌属、变形菌门寡养单胞菌属和厚壁菌门芽孢杆菌属,表明不同施肥方式改变了土壤细菌的群落结构。 相似文献
2.
蚯蚓粪对温室黑土土壤酶活性及细菌多样性的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
《土壤通报》2014,(4):835-840
试验研究了蚯蚓粪对黑土土壤酶活性、细菌数量及多样性的影响。共设5个处理:处理1,对照(CK),不施肥;处理2,蚯蚓粪7.5 t hm-2;处理3,蚯蚓粪15 t hm-2;处理4,蚯蚓粪30 t hm-2;处理5,蚯蚓粪60 t hm-2。结果表明,蚯蚓粪对土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性有促进作用,但因酶类型的不同略有差异;随着蚯蚓粪施用量的增加,土壤细菌数量呈现先升高后降低的趋势,而土壤细菌群落多样性表现为递增趋势。各处理对土壤细菌丰富度和多样性指数的影响显著高于对照,但各处理间均匀度指数无差异。聚类分析表明,处理3(蚯蚓粪15 t hm-2)与处理4(蚯蚓粪30 t hm-2)的土壤细菌DGGE图谱相似性达93.8%,并聚成一簇,说明处理3土壤细菌种类与处理4相似性最高,处理3与处理4对土壤细菌多样性指数与均匀度指数影响均无显著差异,但条带数显著增加;处理4与处理5(蚯蚓粪60 t hm-2)相似性达到78.1%,与处理1和处理2(7.5 t hm-2)的相似性只有57.3%,说明蚯蚓粪的施入导致土壤有益微生物种类和数量增加,提高土壤细菌多样性,从而使土壤酶活增强。 相似文献
3.
提高土壤微生物的可培养性,获得纯培养微生物菌株,是微生物生态学研究的基础。采用三种培养基对土壤细菌进行分时段计数,以细菌通用引物扩增细菌16S rDNA片段,用限制性内切酶HhaI酶切PCR产物,对酶切图谱进行分型,研究不同培养方法对土壤细菌多样性和可培养的影响。结果表明,LB、CSEA、W SA培养基192 h后每g干土获得的细菌数量分别为14.84×107、10.27×107和6.91×107CFU,但微生物多样性指数以W SA为最高,LB多样性指数最低;三种培养基培养的细菌菌群有一定的相似性,LB和CSEA培养基间的Jaccard指数为57.69%,LB和W SA培养基之间为53.13%,而CSEA和W SA培养基的相似性指数达66.67%;16S rDNA测序结果表明,所获得的土壤细菌优势种群在分类方面主要属于γ-和β-变形杆菌以及放线菌亚门,其中某些OTUs中的16S rDNA序列与Burkholderiaceae bacterium、Rhodococcus和Mycobac-terium属具有较高的同源性,推测其细胞能够分泌复苏促进因子,有效地提高土壤细菌的可培养性。 相似文献
4.
不同施肥水平下旱地土壤细菌群落多样性的RFLP分析 总被引：3，自引：1，他引：2
采用直接提取土壤微生物总DNA的方法,通过对不施肥(CK)、低量施肥(F1,N∶P2O5∶K2O为0·1gkg-1∶0·075gkg-1∶0·15gkg-1)、适量施肥(F2,N∶P2O5∶K2O为0·2gkg-1∶0·15gkg-1∶0·3gkg-1)和过量施肥(F3,N∶P2O5∶K2O为1·0gkg-1∶0·75gkg-1∶1·5gkg-1)等4种不同施肥水平土样DNA提取,扩增细菌16SrDNA基因片段,建立克隆文库。用限制性内切酶HhaI和RsaI进行PCR-RFLP分析,分别得到146、133、187、170个酶切类型。采用α多样性的测度对试验结果进行分析统计表明,不同处理间土壤细菌的多样性和物种丰富度均为F2>F3>CK>F1,表明合理施肥有利于土壤细菌的多样性;λ、R2、dMa和E指数在不同施肥处理间的变异系数达到12·86%～118·9%,尤其是Simpson指数λ变化最为敏感,处理间的差异最大。序列分析和系统发育树结果表明,不同施肥处理下供试土壤优势细菌的分布发生了改变。 相似文献
5.
高产水稻土细菌多样性的培养法与非培养法比较研究 总被引：2，自引：0，他引：2
利用细菌的通用引物扩增江西余江县高产水稻土红壤细菌总DNA和平板培养细菌混合总DNA的16S rDNA基因片段,在此基础上分别建立两种16S rDNA文库(文库a和文库b)。从两个文库中各随机挑选100个克隆,扩增出阳性克隆中的插入片段后选用HhaⅠ和RsaⅠ两种四碱基酶进行ARDRA(amplified rDNA restriction analysis)分析。统计比较分析发现,文库a的Shannon-Wienner指数、Simpson指数、丰富度、均一度分别为4.432、0.987、18.885和0.973,均高于文库b中相应的多样性参数(分别为2.271、0.758、5.736和0.501),即平板培养方法所展现的细菌群落结构多样性低于土壤中原始的多样性。结果表明,传统培养方法存在着很大的局限性,必须结合新的分子生物学技术手段才能更全面完善地认识土壤微生物群落结构多样性,以期充分利用其中丰富的微生物资源。 相似文献
6.
采用化学分析和变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术,以大田威百亩、棉隆、溴甲烷、硫酰氟熏蒸100 d土壤为研究对象,探究土壤熏蒸对土壤硝化活性、反硝化活性及amoA基因型硝化型细菌、nirS基因型反硝化细菌群落结构影响。研究表明,威百亩、棉隆、硫酰氟熏蒸剂处理下,土壤硝化活性与对照无显著差异;而溴甲烷处理的硝化活性比对照降低13.19%,差异显著(P0.05);熏蒸剂之间土壤硝化活性无显著差异。4种熏蒸剂之间以及与对照之间土壤反硝化活性无显著差异。4种熏蒸剂中溴甲烷处理土样amoA型硝化细菌多样性指数、均匀度显著低于对照土样和其他3种熏蒸剂处理土样;而丰富度指数无显著差异。威百亩、棉隆和硫酰氟熏蒸土样之间及与对照之间amoA型硝化细菌3种生态指数无明显差异。4种熏蒸剂处理土壤nirS型反硝化细菌多样性指数、均匀度与对照无显著差异(P0.05);熏蒸剂之间存在显著差异(P0.05)。研究表明,溴甲烷对土壤硝化活性的抑制是通过抑制amoA型硝化细菌的多样性而实现,其他3种熏蒸剂对土壤硝化活性无显著影响。4种熏蒸剂对土壤反硝化活性无显著影响。 相似文献
7.
采用基因指纹图谱ARDRA分析和RFLP分析，对免耕水稻土壤中的细菌多样性及其在0—5、5-10、10-15cm土层的空间分布进行了研究。结果表明：在不同层的水稻土壤环境中，细菌种类非常丰富，但由于其多样性受土壤水分或土壤层次等多种因子的影响，在不同层土壤环境中其多样性存在差异。表层土壤环境中细菌种类最丰富，多样性最高，且基因型中无明显的优势类群。10-15cm土层的细菌种类相比之下最少，且基因型中有相对的优势类群。不同层的土壤环境间细菌群落的相似性较低，表层土壤的细菌克隆文库与5-10cm的文库的Jaccard指数是20．65％，与10—15cm的文库的Jaccard指数仅为8．31％。5—10cm的文库与10—15cm的文库的Jaccard指数为38．75％。表明细菌群落结构以及土壤空间隔离的复杂性。 相似文献
8.
土壤微生物组可分为丰富和稀有类群,其组成与土壤生态系统的健康及功能息息相关。对长期施用粪肥紫色土坡耕地土壤中丰富和稀有细菌群落的组成进行分析,结果表明:稀有细菌的数量、α多样性指数和β多样性指数均高于丰富细菌。门水平上稀有细菌比丰富细菌包含更多的分类群,说明两者的分类组成存在明显差异。施肥处理分别对稀有类群的数量和丰富类群的丰度产生了影响。网络分析显示少数丰富细菌占据了网络的中心节点,表明其在土壤细菌生态网络中的核心地位。这些结果有助于理解长期施肥耕地土壤中细菌群落组成及其生态网络。 相似文献
9.
长期无机有机肥配施对红壤性水稻土微生物群落多样性及酶活性的影响 总被引：7，自引：0，他引：7
【目的】长期有机与无机肥配合施用是促进农田生产力和土壤有机碳固定的重要技术途径。本文以江西省红壤研究所长期不同施肥试验田的表土(0—15 cm)为对象,探讨不同施肥措施对土壤微生物群落多样性和酶活性的影响。【方法】在水稻收获后,采集表土壤样品,提取土壤总DNA。采用聚合酶链反应结合变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)的方法研究土壤微生物的群落结构多样性,并结合克隆测序研究土壤微生物的群落组成;用实时荧光定量PCR(q PCR)的方法研究土壤微生物的丰度。土壤细菌定量和群落结构分析的分子标靶基因分别为16S rRNA基因V3区和V6区片段,土壤真菌定量和群落结构分析的标靶基因均为18S rRNA基因。DGGE分析采用8%的聚丙烯酰胺凝胶分离细菌和真菌,所用变性梯度分别为35%65%和20%40%。同时采用荧光微孔板检测技术测定土壤几丁质酶、α-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、纤维素酶、酸性磷酸单脂酶和木聚糖酶活性;用紫外分光光度计法测定土壤过氧化物酶活性。【结果】PCR-DGGE分析表明,与不施肥对照(CK)相比,有机无机肥配施(NPKM),土壤细菌的香农指数和丰富度指数显著增大,而土壤真菌的香农指数和丰富度指数在不同施肥处理间无显著差异。DGGE图谱聚类分析显示,NPKM处理的土壤细菌和真菌的群落结构显著区别于其他3个处理。后续的切胶测序得出,土壤细菌分属于Chloroflexi(绿弯菌门),Proteobacteria(变形菌门)和Firmicutes(厚壁菌门);NPKM处理下隶属于Clostridum(梭菌属)和Anaerolineaceae(厌氧绳菌科)的两类细菌显著增加。土壤真菌主要分属于Basidiomycota(担子菌门)和Ascomycota(子囊菌门),这些真菌条带在DGGE图谱上的分布不同处理间均无明显的规律性,因而不同处理间真菌的群落分布未出现较清晰的变化。q PCR的结果显示,土壤细菌和真菌拷贝数在不同处理间无显著差异。土壤酶的检测结果表明,与CK相比,单施氮肥(N)处理的土壤几丁质酶活性显著提高,常规氮磷钾处理(NPK)处理的几丁质酶和α-葡萄糖苷酶活性显著增强,NPKM处理提高了土壤几丁质酶、纤维素酶和过氧化物酶活性;酸性磷酸单酯酶和木聚糖酶活性在各处理间无显著差异。归一化酶活性值,NPKM处理显著高于CK和其他施肥处理。【结论】长期有机无机肥配施可显著提高土壤细菌多样性,并改变土壤细菌和真菌的群落结构,提高土壤酶活性,因而提高了农田生态系统的生产力并对生态系统健康有改善作用。 相似文献
10.
采集四川省汉源县富泉乡万顺铅锌矿区5个不同重金属浓度的土壤样品,进行了微生物数量及放线菌多样性的研究。经分离、纯化得到43株不同的放线菌,然后对其进行BOXAIR-PCR和16SrDNAPCR-RFLP分析。结果表明,铅锌矿区重金属复合污染对土壤微生物数量有较大的影响,随着铅锌矿区重金属污染程度的加剧,土壤微生物的总数下降。相关性分析表明,重金属含量与细菌数量呈极显著负相关（P〈0.01）,与放线菌数量、真菌数量呈显著负相关（P〈0.05）。供试菌株的16SrDNA用HaeⅢ、HinfⅠ和TaqⅠ酶切后具有32种遗传图谱类型。BOXAIR-PCR的聚类结果表明在86%的水平上,所有菌株分为10个遗传类型,结果基本与16SrDNAPCR-RFLP聚类差异不大。来源于高重金属的含量样品的菌株基本聚在一起,可能是重金属含量影响了放线菌的分布。同时,16SrDNA序列聚类分析结合系统发育树分析表明链霉菌属是汉源铅锌矿区主要的放线菌属并且具有遗传多样性。 相似文献
11.
12.
土壤细菌群落在蔬菜栽培中发挥着重要作用。基于DNA和RNA水平,利用PCR-DGGE技术研究了不同栽培环境下有机与常规蔬菜土壤细菌群落多样性差异,以及土壤理化性质与细菌群落多样性的关系。结果表明：不同栽培方式下土壤细菌多样性存在明显差异,土壤微生物的优势种群和数量受有机、常规栽培和季节影响,有机栽培较之常规栽培能够显著增加土壤细菌群落多样性;聚类分析表明,16S rDNA细菌群落多样性与季节相关,而16S rRNA细菌群落多样性与栽培方式相关;差异条带测序显示,大多细菌与不可培养细菌种属有较高同源性,其余9种推测属于假单胞菌属;CCA分析说明pH是影响土壤细菌群落多样性的主要因素,有机栽培土壤中微生物生物量C、N以及有机质含量显著高于常规栽培土壤。综上,有机栽培能够丰富活性细菌群落多样性,具有土壤优化效应。 相似文献
13.
不同深度土壤控水对稻田土壤微生物区系及细菌群落多样性的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为研究不同深度土壤控水对壤土稻田土壤水势、微生物区系和细菌群落多样性的影响,通过土培池栽试验,在水稻生育后期设置土壤深度0~5 cm（S05）、0~10 cm（S10）和0~15 cm（S15）控水处理,以保持水层为对照,分析了不同深度控水处理下5 cm、10 cm、15 cm深土壤水势与土壤微生物区系、细菌群落多样性的变化。结果表明：土壤5 cm、10 cm、15 cm深度的水势随着控水深度增加而降低,S05控水处理主要影响上层（5 cm）土壤水势,S10控水处理影响上、中层（10 cm）土壤水势,S15控水处理土壤水势随土层深度的增加而升高。花后8 d和32 d,S05控水处理上层土壤细菌数量显著高于S10、S15控水处理;花后16~24 d,S05控水处理中层、下层（15 cm）土壤细菌数量均显著高于S15控水处理;土壤水势与水稻生育后期中、下层土壤细菌数量呈极显著正相关关系。S05控水处理10 cm、15 cm土层的细菌丰富度Chao指数均显著高于S15控水处理及CK。3个控水处理中,5 cm土层细菌的多样性Shannon指数以S05控水处理最低。优势细菌菌群分析发现,优势群落主要为变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、拟杆菌门,四者总相对丰度在80%以上;S15控水处理中层土壤变形菌门相对丰度低于S05和S10控水处理。3个控水处理土壤样品中优势纲（相对丰度大于2%）达15个,主要包括α-变形菌纲、β-变形菌纲、δ-变形菌纲、厌氧绳菌纲等,这4个纲的总相对丰度在47%以上,其中厌氧绳菌纲相对丰度最高;上层土壤中S05控水处理的β-变形菌纲相对丰度显著低于S10和S15控水处理。因此,不同深度土壤控水对壤土土壤水势、细菌数量存在影响,改变了细菌的多样性及丰富度,对土壤细菌优势菌种类无显著影响。 相似文献
14.
《Soil Science and Plant Nutrition》2013,59(6):740-743
Abstract With the aim of understanding how diverse bacteria are distributed within a heterogeneous soil, we compared local bacterial communities on individual soil particles. We picked up 11 coarse sand-sized particles (quartz, whitish feldspar, yellow feldspar or unidentified brown particles) from a sandy soil, extracted DNA from each particle, and carried out partial 16S rDNA polymerase chain reaction denaturing gradient gel electrophoresis analysis. Bacterial communities located on soil particles of the same type were more similar in composition than communities located on particles of the other types. Thus, the local structure of a bacterial community is related to the type of soil particle, which suggests that a high diversity of soil bacteria emerges through a combination of local bacterial communities on different types of soil particles. 相似文献
15.
黄瓜与西芹间作土壤细菌多样性及其对黄瓜枯萎病发生的影响 总被引：3，自引：2，他引：1
本试验以黄瓜与西芹间作种植模式为处理,黄瓜单作和西芹单作种植模式为对照,利用Illumina公司Miseq平台对上述不同处理土壤进行16S rDNA细菌群落多样性高通量测序分析和田间接种黄瓜枯萎病菌,探讨黄瓜与西芹间作模式土壤细菌的多样性及其对田间黄瓜枯萎病发生的影响。16S rDNA测序结果表明,黄瓜与西芹间作土壤的细菌物种总数最多,群落多样性水平最高,与对照相比显著提高了土壤细菌observed species指数、Shannon指数和Chao1指数(P0.05);Beta多样性聚类分析表明,黄瓜与西芹间作土壤的环境群落物种与黄瓜单作和西芹单作有一定差异性。在门分类水平上,共检测到45个菌门,其中变形菌门占明显优势,其次为酸杆菌门和放线菌门等;黄瓜与西芹间作土壤细菌种类所占比例最高,达98.63%。在属水平上,共检测到428类菌属,GP6、GP16、GP4、芽单胞菌属、节细菌属5属的丰度值较大;黄瓜与西芹间作土壤的节细菌属分布比例最高,红游动菌属、鞘氨醇单胞菌属和芽球菌属丰度值较大,为黄瓜与西芹间作土壤细菌明显优势菌属。田间接种黄瓜枯萎病菌试验结果表明,采用上述3种不同种植模式土壤种植黄瓜,在黄瓜苗期接种黄瓜枯萎病菌,黄瓜与西芹间作处理的黄瓜枯萎病的田间发病率较西芹单作和黄瓜单作分别降低57.03%~63.54%和66.95%~72.15%。因此,黄瓜与西芹间作增加了土壤细菌群落多样性,降低了黄瓜枯萎病的发病率,对后茬黄瓜土传病害防控具有一定科学指导意义。 相似文献
16.
Culture-dependent and culture-independent microbial investigation of pine litters and soil in subtropical Australia 总被引：1，自引：1，他引：0
Background, aim, and scope Forest plantations, widely grown for wood production, involve the selective promotion of single-tree species or replacement
of natural species by exotic tree species. Slash pine (Pinus elliottii) has been chosen for reforestation of infertile sandy soils in southeast Queensland, Australia. These exotic pine plantations
minimize soil and water losses and are important scientific study sites. The soil environment of these plantations, though
devoid of sufficient nutrients, organic carbon and other factors, harbors innumerable bacteria that may play a crucial role
in maintaining soil quality and ecosystem functions. These soil microorganisms also have the potential for use as sensitive
biological indicators to reflect environmental changes. It is therefore essential to understand the interrelationships among
bacterial communities and their environment by assessing their structural and functional diversity and their responses to
disturbances. The main aim of our investigation was to determine the diversity of bacterial communities in forest litters
and soil during the forest leaf litter decomposition using culture-dependent and culture-independent techniques.
Materials and methods A 25-cm (diameter) × 40-cm core sample was collected and fractionated into three subsamples designated E1 (L leaf litter layer),
E2 (F leaf litter layer), and E5 (0–10 cm soil layer). Both culture-dependent and culture-independent methods were applied
in this study. In the culture-independent study, a strategy of whole-community DNA extraction, polymerase chain reaction (PCR)
amplification followed by cloning and 16S rDNA sequence analysis was used; for culture-dependent study, the strategy included
sample plating and bacteria isolating, DNA extraction, PCR amplification, and 16S rDNA sequence analysis. The diversity similarities
between two bacterial communities and two methods are quantified using Jensen–Shannon divergence.
Results From culture-dependent study, 336 colonies in total were isolated and grouped from the three subsamples, and the 16S rRNA
sequence analysis from a representative isolate from each morphogroup (21 isolates) indicated that they belonged to the phyla
Actinobacteria, Firmicutes, and Proteobacteria. Culture-independent assessment based on 16S rRNA gene library comprising 194 clones revealed that members of the phylum Actinobacteria were absent in the culture-independent studies. Clones in libraries from E1 consisted exclusively of members of the Firmicutes. The majority of clones from E2 were related to Firmicutes (79%) and Proteobacteria (21%). Clones derived from E5 were mostly affiliated with Acidobacterium (42%), followed by unclassified bacteria (27%), Verrucomicrobiales (12%), Proteobacteria (11%), and Planctomycetes (8%).
Discussion This study showed that bacterial culturabilities in different fractions of leaf litters were similar, and both of them were
higher than the bacterial culturability in the soil. Unculturable bacterial diversity in the soil, however, was much higher
than the leaf litter bacterial diversity. The bacterial diversity on the top layer of leaf litters was slightly less than
that on the bottom layer of leaf litters. This might indicate that forest soils are a more complex environment than leaf litters
are and also that they might inhabit more unculturable microorganisms in the forest soils, which would need to be further
investigated. The leaf litter layer samples also demonstrate the significant difference between the bacterial community diversity
discovered by these two methods in this study. The information provided by assessing the different fractions of leaf litters
and forest soil has improved our understanding of the bacterial community distributions within the forest soil and the above-leaf
litters in an exotic pine plantation of subtropical Australia.
Conclusions This study represents the first attempt to examine the bacterial community in the different fractions of forest leaf litters
and soil in subtropical Australia. The data from this study show that the 16S rDNA clone libraries provided more comprehensive
phylogenetic diversity in the soil and leaf litter samples than the culture collections provided, and both the culture-dependent
and culture-independent studies revealed that the bacterial diversity present in the leaf litters was very different to that
present in the soil. The comparative analysis of bacterial communities in different fractions of leaf litters and soil samples
has also provided important baseline information about the bacterial diversity and composition in the exotic pine forest plantations.
Recommendations and perspectives The experimental data provided important information on the bacterial diversity in forest leaf litter and soil samples, though
additional surveys and comparisons at different locations would be needed to further characterize. In addition, combined methods
that can provide different parts of information on bacterial diversity are encouraged to be used in bacterial community study.
The established libraries of diverse 16S rRNA gene fragments from slash pine leaf litters and forest soil can be used to construct
specific DNA primers and probes to target bacterial groups of interest. It may then be possible to study the ecology of these
bacterial communities and the role of specific bacterial groups that contribute to the many interesting properties of these
environments. 相似文献