黄河三角洲湿地土壤微生物群落结构分析

采用末端限制性片段长度多态性分析(T-RFLP)技术和16S rDNA克隆文库的方法,分析了黄河三角洲滨海湿地土壤不同深度细菌和古菌的群落结构.研究表明,随着深度的增加,细菌群落的多样性下降,而古菌群落多样性则有上升的趋势,且土壤的细菌和古菌群落结构都呈现出规律的层状分布.该土壤包括各种硫酸盐还原菌、产甲烷古菌、光合细菌等丰富的细菌和古菌资源.图5参27     

不同C/N值下亚硝酸盐氧化菌和异养菌混合体系的微生物多样性

采用PCR-RFLP技术研究了不同C/N比下亚硝酸盐氧化菌及异养菌混合体系的微牛物多样性,并探讨了微生物菌群结构与其功能(硝化件能)的关系.C/N=0时,混合体系主要由自养菌和寡营养菌(85.1%)组成,包括亚硝酸盐氧化菌(NOB)、拟杆菌门、α-变形菌纲、浮霉菌门和绿色非硫细菌中的一些菌株.C/N=0.44时,混合体系中的自养菌减少,异养菌(主要是γ-变形菌纲的成员)大量出现.C/N=8.82时,γ-变形菌纲的菌株尤其是反硝化菌Pseudomonas sp.占主导(93.8%),与此同时,随着C/N升高,该混合体系的硝化性能也由专一的亚硝酸盐氧化过程转变为同时硝化反硝化过程.微生物菌群结构的转变较好地解释了其硝化性能的改变.本研究揭示了微生物菌群结构与其功能的内在联系,同时表明PCR-RFLP技术与化学分析相结合是研究微生物菌群结构与功能的有力工具.图3表2参13     

大庆油田聚合物驱后油藏微生物多样性研究

从大庆油田4个聚合物驱后的采油井中提取总DNA,扩增其16S rDNA片段,克隆到大肠杆菌,然后用ARDRA法对所得的298个克隆中的插入片段进行分析,建立了16S rDNA克隆文库.采用文库库容值(C)、香农-威纳指数(H)和均匀度指数(E)对文库微生物多样性进行了评价.结果表明,4个样品中共得出22个操作分类单元(OUT).其中4个OUT(在整个群落中占78.18%,9个OUT只有一个克隆.对22个OUT的代表克隆序列、GenBank数据库比对和系统发育分析表明,聚驱后油井中的细菌基本属于α变形菌纲(24.83%)、γ变形菌纲(23.49%)、δ变形菌纲(35.56%)和未培养微生物(16.78%).与石油烃降解和产生物表面活性剂相关的假单胞菌(Pseudomonas)和不动杆菌(Acinetobacter),在文库中占的比例分别是17.79%和6.02%.     

盐碱地环境下芨芨草土壤微生物群落的初步分析

新疆的盐碱化土壤分布广泛,它与荒漠化过程相伴而生,不但造成了资源的破坏、农业生产的巨大损失,而且还对生物圈和生态环境构成威胁。芨芨草(Achnatherumsplendens(Trin)Nevski)有着耐寒、耐旱、耐盐、根系发达、适应性广,能够涵养水分、改良土壤等特性,因此芨芨草成为在新疆种植的改良盐碱地土壤的可选植物之一。目前,关于芨芨草在改良盐碱土地的过程中,它对改变盐碱地土壤微生物群落方面的研究还很少有人报道。作者采用稀释平板分离计数法测定了芨芨草不同地块垂直分布的各个土层中细菌、放线菌、真菌的数量,初步研究分析了种植芨芨草的盐碱地土壤微生物群落分布变化的特点,讨论了芨芨草的种植对盐碱地土壤环境的影响。试验表明,种植芨芨草对盐碱地土质的改良可能起到了一定的作用,随着芨芨草种植年限的增加,不但使细菌和放线菌的总数升高,而且细菌和放线菌数量的垂直分布表现出向上层移动的趋势,同时出现了真菌。此研究结果为种植芨芨草改良盐碱地土壤环境的进一步研究奠定基础。     

分子微生物生态学技术在中国油田开发中的应用

分子微生物生态学技术近年来在研究油藏环境中微生物群落和生态系统等方面得到了广泛的应用,已经成为指导微生物采油技术开发和应用的一个不可或缺的工具.本文较系统地总结了我国利用分子微生物生态学方法研究油藏微生物群落结构的进展,其中包括大庆油田和西北部油田的16SrRNA基因序列分析,胜利油田16SrDNA的荧光标记末端多形态限制性片断分析技术(T-RFLP),以及吉林油田应用的DNA基因跟踪检测技术,并指出了存在问题和研究方向.图1参18     

温度对厨余垃圾高温厌氧消化及微生物群落的影响

使用全混流反应器(CSTR),研究53℃和60℃条件下厨余垃圾的处理效果,同时利用T-RFLP(末端限制性片段长度多态性)以及16S rRNA基因克隆文库的方法,对微生物群落结构进行跟踪解析.结果表明,在温度为53℃、挥发性总固体(VTS)负荷为4 g L-1 d-1时,处理性能稳定,有机酸积累少,产气率约为900 mL/g VTS;当温度升高至60℃时,TOC和有机酸积累,产气率显著下降.微生物群落分析结果表明,当温度从53℃升高至60℃后,细菌群落从以发酵产酸菌群为主转变为以各类发酵菌和有机酸氧化菌为主,产甲烷菌群落中乙酸营养型产甲烷菌比例下降,而氢营养型产甲烷菌比例升高.运行温度从53℃升高至60℃后厌氧处理能力下降的主要原因是乙酸营养型产甲烷菌比例下降,乙酸的消耗需要通过乙酸氧化菌和氢营养型的产甲烷菌的协同作用,产甲烷速率降低,从而导致处理能力下降.图3表3参50     

生物栅净化系统生物膜微生物群落结构动态的ERIC-PCR指纹图谱分析

用ERIC-PCR指纹图谱技术分析富营养化水体生物栅处理系统中2个工况7个净化池在不同监测时期微生物群落结构动态变化与主要污染物降解效果变化的关系.结果表明,采用生物栅技术的2～7号净化池的CODCr、总氮、氨氮、总磷的去除率较对照池分别提高了13.3%～58.6%、23.6%～65.8%、15.5%～72.9%和16.8%～76.9%,表明生物栅技术在污染物去除方面起到了重要作用.随着系统的运行微生物多样性指数逐渐增大,工况1第1次和第2次生物膜样品的微生物多样性指数分别为1.77～1.91和1.96～2.35.设置凤眼莲的3个净化池填料生物膜微生物种类较未设置植物的净化池丰富.在工况2中,HRT为7.5h的3号、5号和7号反应池填料生物膜ERIC-PCR指纹图条带数比HRT为4h的2号、4号和6号要多,而根系生物膜上的微生物群落结构受HRT的影响小.研究表明,随着系统的运行,系统中微生物种群多样性指数增加,系统逐渐进入良好的稳定状态.图5表5参9     

Diversity and vertical distributions of sediment bacteria in an urban river contaminated by nutrients and heavy metals

The aim of this study was to investigate the benthic bacterial communities in different depths of an urban river sediment accumulated with high concentrations of nutrients and metals. Vertical distributions of bacterial operational taxonomic units （OTUs） and chemical para- meters （nutrients： NH4＋, NO3, dissolved organic carbon, and acid volatile sulfur; metals： Fe, Zn, and Cu） were characterized in 30 cm sediment cores. The bacterial OTUs were measured using the terminal restriction fragment length polymorphism analysis. Biodiversity indexes and multivariate statistical analyses were used to characterize the spatial distributions of microbial diversity in response to the environmental parameters. Results showed that concentrations of the nutrients and metals in this river sediment were higher than those in similar studies. Furthermore, high microbial richness and diversity appeared in the sediment. The diversity did not vary obviously in the whole sediment profile. The change of the diversity indexes and the affiliations of the OTUs showed that the top layer had different bacterial community structure from deeper layers due to the hydrological disturbance and redox change in the surface sediment. The dominant bacterial OTUs ubiquitously existed in the deeper sediment layers （5-27 cm） corresponding to the distributions of the nutrients and metals. With much higher diversity than the dominant OTUs, the minor bacterial assemblages varied with depths, which might be affected by the sedimentation process and the environmental competition pressure.     

芜湖城市内河水体微生物群落结构特征及其影响因素

为研究夏末秋初芜湖城市内河水质波动原因,在综合考虑河段周边土地利用类型、污染源排放等因素的基础上,论文选择芜湖三条代表性城市内河河段（中央城河段、汇成河段、中山南路河段）作为研究对象,布设了18个监测断面,分析了pH、溶解氧（DO）、电导率（EC）、氨氮（NH3-N）和总磷（TP）以及叶绿素a(Chla)等水质指标,采用16S rRNA高通量测序技术测试了微生物群落,分析了微生物群落结构特征.研究结果表明,芜湖市三条城市内河河段细菌多样性丰富,主要菌门种类相似,包括变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）蓝细菌门（Cyanobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）,其中汇成河段水中的蓝细菌门（Cyanobacteria）、Chao1指数和Shannon指数最高,蓝细菌门（Cyanobacteria）从上游到下游显著增加,污水管网老化泄漏及点源排放是导致该河段Chao1指数和Shannon指数偏高的主要原因.冗余分析（RDA）表明总氮（TN）在三条城市内河河段的水生细菌群落分布中起关键作用,氨氮（NH3-N）和总磷（TP）以及叶...     

分子技术在湿地微生物群落解析中的应用

人工湿地的研究和应用近年来受到了广泛重视。微生物是人工湿地系统的重要组成部分,其群落结构对于湿地的净化功能的发挥具有重要影响。与传统的微生物分析技术相比,分子生物学技术在解析人工湿地微生物群落结构时无需纯培养,具有高效、快速、简便的特点,使其广泛应用于环境微生物的研究。文章综述了近年来在聚合酶链反应技术（Polymerase Chain Reaction,PCR）基础上发展起来的几种新的分子生物技术,包括PCR-DGGE、LH-PCR、T-RFLP、PCR-SSCP和ARDRA,以及其在人工湿地微生物研究中的应用现状。通过这些分子技术,可以分析湿地处理特定废水过程中微生物的数量、丰度、多样性及优势种;鉴定湿地中特定功能菌群（如氨氧化细菌、反硝化细菌、除硫菌等）的数量、活动分布、空间变更及与污染物去除的关系;判断各种系统条件（如不同基质、植物、水力负荷等）的设置对微生物多样性和稳定性的影响。最后,对分子技术在湿地领域的未来发展进行了展望。     

Spatial and seasonal variations in bacterial communities of the Yellow Sea by T-RFLP analysis

Four typical coastal sites (rocky shore, sandy shore, mud flat shore, and artificial harbor) at the Yellow Sea were chosen to investigate the spatial and seasonal variations in bacterial communities. This was accomplished by using terminal restriction fragment length polymorphism (T-RFLP) analysis of PCR amplified 16S rDNA fragments. Two kinds of tetrameric restriction enzymes, HhaI and MspI, were used in the experiment to depict the bacterial community diversity in different marine environments. It was found that the community compositions digested by the two enzymes separately were different. However, the results of bacterial community diversity derived from them were similar. The MDA analysis results of T-RFLP profiles coming from HhaI and MspI both exhibited a significant seasonal community shift for bacteria and a relatively low spatial variation among the four locations. With HhaI as the sample, the pair wise T-tests also revealed that variations were minor between each pair of marine environments, with R ranging from 0.198 to 0.349. However, the bacterial community structure in the mud flat site depicted a larger difference than each of the other three sites (R ranging from 0.282 to 0.349).     

土壤微生物呼吸热适应性与微生物群落及多样性对全球气候变化响应研究

土壤微生物呼吸热适应性被认为是决定陆地生态系统对全球变暖反馈作用的潜在重要机制,可能显著改变未来的气候变化趋势,然而,土壤微生物群落结构变化如何引起土壤微生物呼吸热适应性的研究目前尚存争议.该文针对气候变化对土壤微生物呼吸的影响研究,梳理了当前对土壤微生物呼吸的热适应性是否存在的争议和不同观点与结论,综述了气候变化对土...     

炼油厂周边PAHs污染土壤中微生物群落结构多样性研究

直接从污染土壤中提取微生物基因组DNA,对基因组DNA进行16S rDNA聚合酶链式反应（PCR）扩增和末端限制性片段多态性（T-RFLP）分析,进而对炼油厂附近PAHs污染区土壤微生物群落结构和多样性进行初步研究。结果表明,PAHs浓度较高的土壤中PAHs主要以高相对分子质量PAHs为主,此外,其土壤微生物群落多样性明显低于PAHs浓度较低的土壤。高浓度PAHs刺激了某些土壤微生物生长。不同污染程度的土壤存在一定数量相同的优势菌群,但相对丰度具有明显差异。其中α-变形菌是五个区域土壤中的主导微生物。研究结果将为炼油厂周边土壤的修复治理提供科学依据。     

砷尾矿污染土壤的细菌群落结构多样性及其相关环境影响因子分析

以湖南石门雄黄尾矿污染土壤为对象,研究纵向不同深度、横向不同距离土样中的重金属污染程度以及细菌群落结构变化规律,查明砷污染土壤的核心微生物组成并将其与土壤理化指标进行共存网络图分析.结果表明:该尾矿区的土壤各项重金属指标严重超标,尤以铅(626.54 mg·kg?1,Ei=105.48)、砷(1804.75 mg·kg...     

景观人工湿地微生物群落结构的季节变化

采用PCR-DGGE技术对梦清园人工芦苇湿地不同季节的细菌群落变化进行了研究。结果表明,随着水体流动和季节更替,人工湿地中优势细菌一直在变化。测序结果显示芽孢杆菌在系统中较占优势,4个季节里都可以检测出来。恶臭假单胞菌在春夏秋3季比较有优势,而冬天枯草芽孢杆菌比较适合在该芦苇湿地中生存。经湿地处理后,水体细菌群落的多样性下降,相似性升高,部分细菌被淘汰出水体,但适应的细菌生长较快,整体细菌数量上升。对底泥的研究中,随运行时间的增加,进水口与出水口的细菌相似性分别下降,且进水口的相似性下降要明显快于出水口。     

洛克沙胂暴露胁迫对土壤微生物群落结构特征的影响

采用磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acid,PLFA)方法,分析了洛克沙胂残留对土壤微生物群落结构的影响特征。结果表明,在整个采样周期中,每克土壤总PLFA含量在洛克沙胂胁迫影响下出现明显降低,且存在一定的剂量依赖效应。经主成分分析,第1周,洛克沙胂低浓度组(w=15 mg·kg-1)土壤微生物群落结构和对照组差异不明显,第2、3、5、8周,各组土壤微生物群落结构多样性的类型差异显著,其中高浓度组(w=150 mg·kg-1)与对照组差异最大。结果表明,洛克沙胂可致土壤微生物群落结构多样性改变,暴露浓度越高其作用越强。同时,洛克沙胂对土壤微生物群落结构多样性的影响还表现出时间差异,在暴露胁迫的后期(第5、8周),洛克沙胂的影响逐步减弱,可能与洛克沙胂在土壤中发生化学结构改变和降解有关。     

化学-生物絮凝污水处理工艺中微生物群落结构变化分析

利用分子生物学技术，直接从化学-生物絮凝工艺的活性污泥样品中提取DNA，对16S rDNA V3区进行PCR扩增，结合DGGE（变性浓度梯度凝胶电泳），分析了活性污泥中微生物群落结构，并对Shannon多样性指数进行分析讨论，通过研究指出系统中细菌数量的增加或减少．测定了活性污泥中部分菌种的16S rDNA V3区片段序列，通过NCBI（美国国立生物技术信息中心）基因库比对，初步确定细菌的属．结果表明，PCR—DGGE结合测序技术是一种完全可行的快速进行环境样品微生物研究的分析方法．图3表4参13     

镉铜污染尾矿土中添加耐镉铜菌剂J5后微生物区系多样性的变化

采用酶解法和化学裂解法相结合的方法从安徽铜陵镉铜污染尾矿土中提取出土壤微生物基因组总DNA,并应用PCR-DGGE技术对比研究尾矿土中添加外源硫酸镉、硫酸铜和耐镉铜菌剂J5(Pseudomonassp.)后微生物区系多样性的变化.结果表明,尾矿土中微生物基因组总DNA分子量大小为21kb左右,未复垦的尾矿砂中微生物总DNA量较少,CdSO4处理后的尾矿土中微生物基因组总DNA量明显下降,而添加菌剂J5的尾矿土中微生物基因组总DNA量上升.DGGE电泳图谱进一步显示,尾矿土样中添加镉离子使图谱条带减少,分析表明尾矿土中的细菌种类数减少;而添加菌剂J5使图谱中条带明显增加,表明菌剂J5可提高尾矿土中土著微生物的活性和群落丰富度,可用于复合重金属污染尾矿区的生态恢复.