国家自然科学基金(40971158)
- 作品数：21 被引量：102H指数：8
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- 不同淹水时间水稻土微生物群落的Fe(Ⅲ)还原能力及其与脱氢酶活性的关系被引量：5
- 2012年
- 为探讨淹水水稻土中微生物Fe(Ⅲ)还原机理,采用厌氧恒温培养方法,比较了水稻土微生物群落在淹水演替过程中,分别以葡萄糖、丙酮酸盐和乳酸盐为底物时的脱氢酶活性变化及Fe(Ⅲ)还原特征.结果显示,不同淹水时间的土壤微生物群落均可以葡萄糖为优势碳源还原Fe(OH)3,最大反应速率对应时间(TVmax)与脱氢酶活性峰值出现时间比较一致,为厌氧培养的6—8d;以丙酮酸盐或乳酸盐为碳源时,脱氢酶活性的半饱和常数Ks表现为淹水30d<12d<1d,Fe(Ⅲ)还原过程和脱氢酶活性均随淹水时间延长而显著增强;Fe(Ⅱ)生成量在91—345mg/L时,土壤脱氢酶具有最大活性.本试验表明,利用葡萄糖的脱氢过程主要发生在厌氧培养初期,脱氢酶活性是影响水稻土中Fe(Ⅲ)还原过程的重要因素;脱氢酶活性峰值出现时间与Fe(Ⅲ)还原最大反应速率Vmax呈显著负相关关系,与TVmax则为显著正相关.
- 易维洁曲东贾蓉
- 关键词：水稻土淹水时间碳源利用脱氢酶活性
- 长期施肥对黄土旱塬黑垆土氨氧化古菌群落多样性和丰度的影响被引量：10
- 2011年
- 【目的】研究长期不同施肥制度下黄土旱塬黑垆土氨氧化古菌群落多样性和丰度的变化,为提高黄土高原地区氮素利用效率、检测土壤质量变化提供重要依据。【方法】利用PCR-RFLP技术和Real-time PCR技术分析无肥(CK)、有机肥(M)、氮肥+有机肥(NM)、磷肥+有机肥(PM)、氮磷肥+有机肥(NPM)等5种长期施肥处理对土壤氨氧化古菌群落结构和丰度的影响。【结果】从5种施肥处理的氨氧化古菌氨单加氧酶A(amoA)的克隆文库中分别得到25、18、29、20、30种RFLP酶切类型。α多样性指数表明各施肥处理土样之间氨氧化古菌多样性差异显著,NPM处理产生的氨氧化古菌多样性最多,而M处理多样性最少。欧氏距离聚类结果表明各施肥处理与对照(CK)处理土壤中氨氧化古菌群落类型趋同性系数最大,说明长期施肥处理使氨氧化古菌群落类型产生了较大变化。各施肥处理土壤中氨氧化古菌amoA基因拷贝数不同,NPM处理的氨氧化古菌丰度最高,与其它施肥处理呈显著性差异。基于amoA氨基酸序列构建的系统发育树将5种施肥处理的主要的优势氨氧化古菌与来自土壤/淡水沉积物的未培养氨氧化古菌聚为一类。【结论】长期不同施肥改变了土壤中氨氧化古菌群落多样性和丰度。
- 武传东辛亮李秀颖王保莉曲东
- 关键词：长期施肥氨氧化古菌
- 梭菌氢酶基因部分片段的同源克隆及敲除载体的构建被引量：1
- 2012年
- 为从分子水平探索典型铁还原菌-梭菌的铁还原能力与其氢酶产氢之间的关系,以从水稻土中分离得到一株具有高铁还原能力和高产氢能力的梭菌为材料,通过同源克隆获得长度为761bp氢酶基因的部分序列。生物信息分析发现,该基因片段覆盖氢酶的活性中心,是氢酶的主要功能结构域。采用Overlap PCR的方法构建含有四环素抗性基因的氢酶基因敲除载体(pMD-19-HTH),以期进一步构建氢酶基因缺失的梭菌突变体,为分析氢酶产氢与铁还原的关系奠定基础。
- 闫倩闫苗章王保莉曲东
- 关键词：氢酶同源克隆重叠PCR
- 添加V(Ⅴ)对厌氧水稻土中Fe(Ⅲ)还原的影响被引量：1
- 2012年
- 采用厌氧恒温培养体系,研究添加氧化铁、葡萄糖和V(Ⅴ)对水稻土中铁还原的影响,同时测定土壤中V(Ⅴ)质量分数的变化,探讨Fe(Ⅲ)与V(Ⅴ)还原间的竞争关系。结果表明,添加碳源能有效促进厌氧条件下微生物的Fe(Ⅲ)还原与V(Ⅴ)还原;添加氧化铁后,体系的铁还原潜势显著提高,但被铁悬液和土壤吸附的V(Ⅴ)释放受到抑制,还原量降低,Fe(Ⅲ)与V(Ⅴ)还原的进程均被延长;添加V(Ⅴ)可加快微生物Fe(Ⅲ)还原过程,但不会改变其最终还原量。V(Ⅴ)还原量的大小与土壤中异化铁还原体系的建立有密切关系。
- 黄婉玉樊虎玲邱梅曲东
- 关键词：水稻土异化铁还原
- 富集培养下不同渤海沉积物中铁还原菌的群落结构差异被引量：3
- 2012年
- 以不同水质海区的渤海沉积物为材料,在葡萄糖为碳源富集条件下,经室内恒温短期厌氧培养后,采用细菌16SrDNA的PCR-RFLP技术分析沉积物中铁还原菌的多样性变化。结果显示,用限制性内切酶HhaⅠ进行PCR-RFLP分析铁还原菌共获得9个酶切分型(OTUs);采用α多样性测度对试验结果进行分析统计表明,不同处理的Shannon-Wiener指数(H′)和Simpson指数(Ds)大小均为14C>14P>6P>3C>6C>3P;Margalef指数(dMa)为14P>6P>14C>6C>3C>3P;物种均匀度指数(E)为14C>3C>14P>6P>6C>3P。各处理都出现相同的优势类型,且存在比例上的不同。通过对部分铁还原菌16SrDNA序列比对发现,获得的铁还原菌大多为厚壁菌门的芽孢杆菌和类芽孢杆菌。与对照相比,葡萄糖富集培养改变不同水质海区铁还原菌群落结构组成。
- 李秀颖周莉娜王保莉曲东
- 关键词：葡萄糖铁还原菌多样性沉积物
- 长期施肥对旱地土壤中氨氧化微生物丰度和分布的影响被引量：8
- 2012年
- 采用基于氨单加氧酶基因(amoA)的荧光定量PCR技术,以黄土高原旱地土为材料,研究长期施肥对土壤氨氧化细菌和氨氧化古菌丰度的影响,并分析环境因素与氨氧化菌丰度的关系。以不施肥土壤为对照(CK),设置3个施肥处理,分别为单施磷肥(P),氮、磷共施(NP)和氮、磷、有机肥共施(NPM)3个处理。结果表明,不同处理氨氧化菌amoA基因拷贝数为1.326×106～1.886×106 g-1,各处理间氨氧化细菌丰度差异不显著;氨氧化古菌的arch-amoA基因拷贝数为1.329×106～4.510×106 g-1,表现为处理NPM>NP>CK>P,NPM处理为对照的3.314倍,二者呈现显著性差异。采用DCCA法对4个处理进行环境相似度分类,结果显示,P和NPM处理、CK和NP处理分别构成了2个相似类群;4个处理和12个环境因子的关联(CCA)分析表明,不同处理中的氨氧化微生物活跃度以及氨氧化过程强度表现为处理NMP>NP>CK>P;不同环境因子和不同施肥处理生境相似度分布存在不同的关系,其中反映氨氧化过程的硝态氮含量、氨氧化细菌和氨氧化古菌丰度,以及代表微生物生长主要环境因素的pH值、含水量、全氮和有机碳含量与不同施肥处理导致的生境相似度的分布关系最为紧密。
- 辛亮武传东曲东
- 关键词：旱地土壤施肥氨氧化菌丰度荧光定量PCR
- TTC法测定水稻土泥浆中脱氢酶活性的影响因素被引量：8
- 2012年
- 以厌氧水稻土泥浆为供试材料,采用不同质量浓度2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)、反应时间、萃取剂及测定波长等条件,对影响水稻土泥浆中脱氢酶活性测定的因素进行探讨。结果表明,10g/L TTC的灵敏度最高,10～20g/L可作为测定水稻土泥浆中脱氢酶活性的适宜质量浓度;相应的脱氢酶活性在0.25h时最高,并随着反应时间的延长而逐渐降低。乙醇和丙酮对三苯基甲臜(TF)的萃取效果优于甲醇和甲苯,且0.2h为最佳的萃取时间。通过比较标准体系和泥浆体系的差异,TF的最佳吸收峰为480nm。测定土壤泥浆脱氢酶的最佳条件为10g/L TTC,恒温水浴反应0.25h,乙醇萃取0.2h,在480nm下比色测定TF的生成量。
- 贾蓉易维洁曲东
- 关键词：水稻土脱氢酶活性TTC影响因素
- 天津滨海新区不同土壤的生物学性状及土壤质量评价被引量：3
- 2011年
- 以天津滨海新区农田、菜地、果园、湿地4种利用类型土壤为研究对象。对土壤微生物量、微生物群落数、微生物呼吸、土壤酶活性等11种生物学指标进行测定,运用主成分和聚类分析方法,对不同利用类型土壤的生物质量进行综合评价。结果表明,滨海新区不同利用类型土壤生物学性质差异明显。经主成分分析得到3个主成分,涵盖了原有变量86.21%的信息,其中微生物生物量和土壤酶活性在主成分上的载荷较高,可以作为滨海新区土壤的特征生物学指标。滨海新区土壤生物质量顺序为善门口果园、杨北农田、头道沟农田>新城菜地、四道桥农田、刘庄子农田、新城果园、新城农田>临港湿地。聚类分析结果与主成分综合得分评价结果相似率达到89%,可以作为不同土壤生物质量评价的科学依据。
- 杜微曲东王静杨冰马文梅
- 关键词：生物学指标主成分分析聚类分析
- 控制光照条件下添加SO_4^(2-)对水稻土中Fe(Ⅲ)还原的影响被引量：3
- 2011年
- 为探讨光照和硫酸盐对微生物Fe(Ⅲ)还原的影响,在光照和光暗转换条件下,采用厌氧泥浆恒温培育方法分别在四川和天津2种石灰性水稻土中添加不同浓度硫酸盐溶液(20、50、800mmol·kg-1),培养过程中定期测定土壤泥浆的Fe(Ⅱ)、叶绿素a含量和pH值。结果表明:光照条件下,添加20mmol·kg-1和50mmol·kg-1硫酸盐能减缓光照培养中因为蓝细菌光合作用放氧引起的Fe(Ⅱ)氧化反应,Fe(Ⅱ)氧化反应启动时间与对照处理相比延迟3～7d;蓝细菌在光照培养5d后开始迅速繁殖生长,叶绿素a增长速率表现为随硫酸盐浓度增大而增加,其最终含量在四川和天津水稻土中分别为20mg·kg-1和16mg·kg-1;800mmol·kg-1硫酸盐则完全抑制了Fe(Ⅱ)的重新氧化,且在整个培养周期中没有发现光合细菌存在。pH值变化呈现先微弱下降后升高的趋势,但始终维持在弱碱性范围内。当由光照转入避光培养后,Fe(Ⅱ)累积量又重新回升,增长速率表现为对照>20mmol·kg-1S处理>50mmol·kg-1S处理。表明光照并非直接影响铁还原微生物,而是通过光合微生物繁殖间接影响铁还原过程。
- 易维洁孙丽蓉曲东
- 关键词：水稻土光照硫酸盐蓝细菌
- 淹水时间对水稻土中地杆菌科群落结构及丰度的影响被引量：7
- 2011年
- 【目的】通过模拟水稻土淹水过程,探讨地杆菌科(Geobacteraceae)群落结构和相对丰度随淹水时间的动态变化特征,揭示其群落结构和相对丰度变化与微生物Fe(Ⅲ)还原的内在联系。【方法】提取水稻土淹水培养1 h、1 d、5 d、10 d、20 d和30 d后的微生物总DNA,构建地杆菌科16S rDNA克隆文库,采用PCR-RFLP方法分析地杆菌科的群落结构和多样性变化特征,通过Real-time PCR技术测定地杆菌科相对丰度的动态变化。采用厌氧泥浆培养方法,测定水稻土中Fe(Ⅱ)产生量变化。【结果】供试水稻土中,微生物Fe(Ⅲ)还原过程在淹水培养初期变化明显,培养20 d后达到稳定期,最大铁还原潜势为10.16 mg/g,最大反应速率为1.064 mg/(g.d),最大反应速率对应的时间为4.84 d。α多样性指数显示,水稻土中地杆菌科的多样性随淹水时间延长呈现波动性变化,淹水5 d和20 d处理出现2个峰值,而淹水10 d和30 d处理的多样性明显减小。β多样性指数表明淹水过程中群落结构存在明显差异。不同淹水时间共产生了10种地杆菌科优势类型,分别属于Clade 1和Clade 2。Real-time PCR结果表明,地杆菌科与总细菌16S rDNA丰度的比值在淹水培养1 d时最小(1.20%),而20 d时达到最大值(4.54%)。【结论】淹水培养的水稻土中,地杆菌科微生物的多样性和相对丰度的动态变化与微生物Fe(Ⅲ)还原过程密切相关。
- 由焦化夏淑红王保莉曲东
- 关键词：水稻土群落结构丰度RFLP
