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国家自然科学基金(41090281)

作品数:6 被引量:99H指数:4
相关作者:贾仲君蔡元锋贺纪正沈菊培张丽梅更多>>
相关机构:中国科学院中国科学院大学中国科学院生态环境研究中心更多>>
发文基金:国家自然科学基金中国科学院知识创新工程重要方向项目国际科技合作与交流专项项目更多>>
相关领域:生物学农业科学环境科学与工程更多>>

文献类型

  • 6篇中文期刊文章

领域

  • 4篇生物学
  • 2篇农业科学
  • 1篇环境科学与工...

主题

  • 2篇转录
  • 2篇转录组
  • 2篇微生物
  • 2篇微生物群落
  • 2篇测序
  • 1篇代谢
  • 1篇代谢过程
  • 1篇氮循环
  • 1篇稻叶
  • 1篇多样性
  • 1篇生理
  • 1篇生态学
  • 1篇生态学研究
  • 1篇施肥
  • 1篇剖面
  • 1篇转录活性
  • 1篇转录组学
  • 1篇微生物多样性
  • 1篇微生物学
  • 1篇环境微生物

机构

  • 3篇中国科学院
  • 2篇中国科学院生...
  • 2篇中国科学院大...
  • 1篇中国科学院城...
  • 1篇中国科学院大...

作者

  • 3篇贾仲君
  • 2篇张丽梅
  • 2篇沈菊培
  • 2篇蔡元锋
  • 2篇贺纪正
  • 1篇颜晓元
  • 1篇吴宇澄
  • 1篇朱永官
  • 1篇陈新
  • 1篇王书伟
  • 1篇戴宇
  • 1篇袁超磊

传媒

  • 2篇微生物学报
  • 1篇生态学报
  • 1篇生物多样性
  • 1篇土壤学报
  • 1篇Pedosp...

年份

  • 1篇2016
  • 2篇2014
  • 2篇2013
  • 1篇2011
6 条 记 录,以下是 1-6
排序方式:
典型淹水稻田土壤微生物群落的基因转录活性及其主要生理代谢过程被引量:14
2014年
【目的】利用环境转录组技术,研究复杂稻田土壤中微生物群落主要生理代谢过程的基因表达水平及其对长期施氮磷钾肥(Mineral nitrogen,phosphorus,and potassium,NPK)的响应规律。【方法】针对中国科学院常熟农田生态系统长期定位试验的NPK施肥处理和不施肥对照处理(Control check,CK)稻田土壤,淹水培养2周后提取土壤微生物总RNA进行高通量转录组测序,利用MG-RAST网络分析平台(Metagenomics Analysis Server)进行活性微生物组成分析、基因功能注释及基因功能分类。【结果】细菌是CK和NPK处理稻田土壤微生物的优势类群,占比高达95%以上,细菌中的活性基因主要源于变形菌门(Proteobacteria,占细菌的50%以上)。同时也检测到古菌、真核生物和病毒等多种微生物的活性基因,而古菌中的活性基因主要源于奇古菌门(Thaumarchaeota,约占古菌的70%)。酸杆菌门(Acidobacteria)在NPK处理土壤中的转录活性显著高于CK处理土壤,而其他的细菌及古菌类群的转录活性在CK和NPK处理土壤间无显著性差异。CK和NPK处理土壤中表达量最高的基因是ABC transporter编码基因,与物质跨膜运输紧密相关。基于COG(Clusters of Orthologous Genes)、Subsystem、KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)3种基因功能分类数据库,发现CK和NPK处理土壤中微生物的主要代谢活动均为能量产生与转化、碳水化合物代谢、蛋白代谢和氨基酸代谢,而最活跃的代谢路径为氧化磷酸化及氨酰-tRNA合成。【结论】淹水状态下CK和NPK处理稻田土壤中的活性微生物组成较为一致,仅Acidobacteria的转录活性在两者间差异较大;在微生物的主要代谢活动方面,CK和NPK处理土壤之间基本一致,均以能量获取与蛋白代谢为主,长期施用无机化肥对复杂土壤微生物群落水平的主要代谢活动影响较小。
蔡元锋吴宇澄王书伟颜晓元朱永官贾仲君
关键词:长期施肥
基于新一代高通量测序的环境微生物转录组学研究进展被引量:28
2013年
环境微生物转录组学是一门新兴学科,它以复杂环境样品中的微生物mRNA为研究对象,利用近年兴起的RNA-Seq高通量测序技术,在整体水平上对环境微生物的基因表达水平和调控规律进行研究。本文概述了环境微生物转录组研究从样品的采集保存、RNA提取、mRNA的富集、cDNA合成直到高通量测序及数据分析的基本流程。总结了该技术面临的主要瓶颈:环境样品mRNA含量低、腐植酸等干扰杂质多、rRNA去除程度有限。针对RNA的提取、纯化以及mRNA的富集这些重点步骤,详细阐述了近年来在提高mRNA的得率与纯度上的方法学进展。重点介绍了高通量测序数据的处理及分析方法,从测序数据的质量控制、序列组装、rRNA的鉴定及去除、功能基因注释及分类到差异表达基因的鉴定。最后总结了近年来环境微生物转录组学在新基因的发现、不同环境条件下微生物的基因表达及调控规律研究、有机物的代谢路径分析等3个主要研究领域的广泛应用。随着测序技术及生物信息学分析工具的发展进步,环境微生物转录组学将具有更广阔的应用前景。
蔡元锋贾仲君
关键词:转录组学高通量测序环境微生物学
厌氧铵氧化过程中关键酶及相关分子标记在生态学研究中的应用进展被引量:4
2016年
厌氧铵氧化是由微生物介导的氮素循环过程中的重要途径之一。近20年来,通过对厌氧铵氧化细菌生态学、基因组学和生理代谢特性的探索,人们对其微生物学机制已经有了较多的认识:厌氧铵氧化细菌通过亚硝酸盐还原酶将亚硝酸根离子还原为一氧化氮,进而与铵离子结合在联氨合成酶的作用下生成联氨,最后通过联氨氧化酶的催化产生终产物氮气。同时,对参与这些过程的关键酶及其功能基因的认识有助于选择新的分子标记,从而为研究厌氧铵氧化细菌的多样性和分子生态学特征提供新的工具,以弥补16S rRNA基因特异性相对较低且难以与生态功能关联等方面的不足。对目前已知的参与厌氧铵氧化过程的3种关键酶的研究历程和现状进行了评述,并总结了利用3种功能基因进行厌氧铵氧化细菌生态学研究的最新进展。
白刃贺纪正沈菊培陈新张丽梅
关键词:氮循环多样性
一个红壤剖面微生物群落的焦磷酸测序法研究被引量:15
2013年
利用定量PCR和454焦磷酸测序法,研究了湖南湘阴县一典型红壤剖面微生物相关基因的多度及微生物(古菌、细菌、真菌)群落结构。结果显示,随剖面深度增加,土壤黏粒含量增多,有机质和全氮含量、碳氮比则下降。每克干土微生物基因拷贝数也趋于下降,其值为:107.09~109.30(古菌16S rDNA),108.10~109.70(细菌16S rDNA),106.54~107.95(真菌18S rDNA),107.24~108.61(古菌amoA基因),104.76~106.25(细菌amoA基因),105.94~107.88(nirK基因),106.81~109.21(nirS基因),107.03~109.46(nosZ基因)。焦磷酸测序得到了6 459条古菌16S rRNA基因序列,平均长度为496 bp;28 626条细菌16S rRNA基因序列,平均长度为448 bp;4 683条真菌18S rRNA基因序列,平均长度为534 bp。OTU(97%相似度)分析表明,微生物群落α-多样性与所测土壤理化性质均无显著相关。Jaccard差异度分析表明同一剖面各土壤层次间微生物群落结构更为相似,而不同位点的三个表层土之间的差异较大;Mantel检验发现,与微生物群落变化相关的主要土壤因子是黏粒含量。在所有土样中,古菌以泉古菌门中的热变形菌纲(89%)为主,其分布与土壤黏粒含量相关。细菌的主要类群为酸杆菌门(33%)、变形菌门(17%)、绿弯菌门(12%)、厚壁菌门(10%)和放线菌门(7%),分类地位不明确的细菌约占11%。其中,酸杆菌门和变形菌门的相对多度在表层土中高于非表层土;而绿弯菌门和厚壁菌门的相对多度则在非表层土中更高,与土壤深度呈显著正相关。所有真菌序列分属于三个门,即子囊菌门(87%)、担子菌门(9%)和球囊菌门(4%),在纲一级的分类水平上,各样品间群落结构无明显差异。
袁超磊贺纪正沈菊培戴宇张丽梅
关键词:红壤焦磷酸测序微生物多样性古菌
稳定性同位素核酸探针技术DNA-SIP原理与应用被引量:38
2011年
稳定性同位素核酸探针技术DNA-SIP(Stable isotope probing),是将复杂环境中微生物物种组成及其生理功能耦合分析的有力工具。微生物的体积在μm尺度,因此,自然环境中微生物群落在μm尺度下生理过程的发生、发展,其新陈代谢物质在环境中累积与消减的动力学变化规律,形成了微生物生理生态过程,决定了不同尺度下生态系统物质和能量的良性循环。利用稳定性同位素示踪复杂环境中微生物基因组DNA,实现了单一微生物生理过程研究向微生物群落生理生态研究的转变,能在更高更复杂的整体水平上定向发掘重要微生物资源,推动微生物生理生态学和生物技术开发应用。本文重点探讨了DNA-SIP的技术原理、主要技术瓶颈及对策,初步展望了DNA-SIP为基础的环境微生物基因组学发展趋势。
贾仲君
Contrasting Response Patterns of Rice Phyllosphere Bacterial Taxa to Elevated CO_2
2014年
A vast number of microorganisms colonize the leaf surface of terrestrial plants,known as the phyllosphere,and these microorganisms are thought to be of critical importance in plant growth and health.However,the taxonomic identities and ecological functions of the microorganisms inhabiting the rice phyllosphere remain poorly understood.Using a massive,parallel pyrosequencing technique,we identified the phyllosphere bacterial taxa of four different rice varieties and investigated the microbial response to elevated CO_2(eCO_2)in a rice field of a free-air CO_2 enrichment(FACE) facility located in Jiangsu Province,China.The results showed that the dominant phylotype,the Enterobacteriaceae family of Gammaproteobacteria,accounted for 70.6%-93.8%of the total bacterial communities in the rice phyllosphere.The dominant phylotype was stimulated by eCO_2,with its relative abundance increasing from 70.6%-75.2%at ambient CO_2(aCO_2) to 86.5%-93.8%at eCO_2 in the phyllosphere of rice varieties IIYou084(TY-084),YangLiangYou6(YLY-6),and ZhenXian96(ZX-96).The rare phylotypes,including the bacterial taxa of Sphingobacteriaceae,Xanthomonadaceae,Oxalobacteraceae,Clostridiaceae,and Pseudomonadaceae,were suppressed and their relative abundance decreased from 13.4%-23.0%at aCO_2 to 1.47%-6.11%at eCO_2.Furthermore,the bacterial diversity indices decreased at eCO_2 in the phyllosphere of the rice varieties TY-084,YLY-6,and ZX-96.In contrast,an opposite response pattern was observed for the rice variety of YangDao8(YD-8).In the phyllosphere of this variety,the relative abundance of the dominant phylotype,Enterobacteriaceae,decreased from 94.1%at aCO_2 to 81.4%at eCO_2,while that of the rare phylotypes increased from 3.37%to 6.59%.In addition,eCO_2 appeared to stimulate bacterial diversity in the rice variety YD-8.Our results suggest that the phyllosphere microbial response to eCO_2 might be relative abundance-dependent in paddy fields.
REN Gai-DiZHU Jian-GuoJIA Zhong-Jun
关键词:CO2浓度升高稻叶
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