退化土壤中微生物类群和功能基因的研究

研究背景土壤退化是一个及其严重的全球问题,长期连作和滥用化肥会造成土质变差。全球范围内,每年约有40%的农业土壤发生严重退化,24%的土壤仍在持续恶化。在中国,农业化肥的滥用导致土壤退化,造成土壤养分失衡、土壤酸化、污染物积累和生物多样性下降等现象。但是关于土壤微生物群落对土壤退化及生态系统功能的反馈机制仍知之甚少。本文通过基因芯片与16S/18S rDNA多样性测序结合的方法研究退化土壤中微生物类群和功能基因的转变。 研究思路样本的选取 5个正常土壤:烟草生长情况良好,没有病原菌感染的土壤。5个退化土壤:发生酸化、烟草生长情况不好的被R. solanacearum感染的退化土壤。选取的土壤深度为0-20cm,分别取自20个样点混合后分成2份,1份用于DNA抽提,1份用于物化指标的测定。烟草生长120d后,测定株高、茎粗、R. solanacearum感染率及发病程度。 研究结果1、土壤的物化指......阅读全文

PNAS:从基因到植物微生物群

像人类和动物一样,植物也有微生物群。一个由芝加哥大学领导的研究小组,包括INRAE,研究了一种植物物种内的遗传变异是否控制其叶片微生物群的组成。研究人员在两年多的时间里在四个地点的实验装置中种植了3万多株植物,以分析一株模型植物的200个基因型的叶片微生物群的变异和繁殖成功率(通过种子产量估计)。7

沼气发酵核心菌群及微生物网络研究中获进展

  近年来,户用沼气技术在我国农村地区得到广泛应用。了解户用沼气发酵核心菌群的共发生(co-occurrence)关系,以及它们与环境因子之间的关系,将有助于提高户用沼气发酵系统的效率和稳定性。  中国科学院成都生物研究所研究员李香真课题组芮俊鹏、李家宝等用高通量测序方法调查了43个沼液样本中的微生

喀斯特生境对灌丛土壤功能微生物影响研究获进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519621.shtm

肠道菌群结构和功能与血脂改善研究获进展

  《临床营养》(Clinical Nutrition)在线发表了中国科学院上海营养与健康研究所研究员李亦学研究组、林旭研究组与中科院分子细胞科学卓越创新中心研究员曾嵘研究组合作的题为Effects of gut microbiota and fatty acid metabolism on dys

根际土壤线虫解磷微生物网络结构和功能研究获进展

  资源竞争和生物间捕食作用是生物群落物种组成和多样性演变的关键驱动力。已有的研究较多地揭示了土壤微生物之间的资源竞争和生态位分化,但对生物捕食影响微生物多样性和群落结构演变的作用机制仍缺乏研究,尤其缺乏在野外开放环境下的长期试验研究。线虫是土壤中最丰富的无脊椎动物之一,线虫捕食作用影响了微生物的数

云南发布生物物种名录-涵盖11个生物类群

  云南省环保厅与中国科学院昆明分院今日共同召开新闻发布会,发布《云南省生物物种名录(2016版)》(以下简称《名录》),介绍云南省生物多样性保护和自然保护区建设情况。   据了解,截至目前,云南省是我国第一个公布生物物种名录的省份。   云南省环保厅副厅长高正文说,云南是我国生物多样性最丰

新生儿肠道微生物菌群研究

  肠道微生物菌群被认为与人类健康息息相关。但是微生物菌群是如何稳定建立的,还没有很好的定量研究。在近期的《Cell Host & Microbe》上,通过宏基因组测序分析,科学家们分析了新生儿和母亲肠道菌群,分析了新生儿出生第一年肠道微生物菌群的建立。他们发现,自然生成的婴儿和剖腹产婴儿的肠道菌群

454高通量测序——研究土壤微生物的新手段(一)

在陆地生态系统中,在土壤中生活有数量庞大的微生物种群,包括原核微生物如细菌、蓝细菌、放线菌及超显微结构微生物, 以及真核生物如真菌、藻类( 蓝藻除外) 、地衣等。它们与植物和动物有着明确的分工,主要扮演“分解者”的角色,几乎参与土壤中一切生物和生物化学反应,担负着地球C、N、P、S 等物

抗生素抗性基因:可通过土壤食物网影响人类健康

日前,中科院城市环境研究所朱永官团队在环境科学领域期刊Environmental Science & Technology发表文章称,根据其对土壤食物网中动物抗生素抗性基因(ARGs)变化规律的研究,ARGs会通过土壤食物网进行传递,并且土地利用的变化会进一步影响这种传递。 文章第一作者、

青藏高原土壤微生物群落对温度的响应机制

  土壤微生物在陆地生态系统碳、氮循环中起着重要的作用,土壤微生物对全球变化的响应直接影响着生态系统的结构和功能。但是,人们尚不清楚土壤微生物对气候变暖或变冷的响应过程和机制是什么。  中国科学院成都生物研究所研究员李香真课题组芮俊鹏与中国科学院青藏高原研究所研究员汪诗平合作,在青藏高原利用土壤移植

研究揭示黄河三角洲特色耐盐植物根际微生物组组装机制

  近日,中国农业科学院烟草研究所滩涂生物资源保护利用创新团队揭示了黄河三角洲野大豆、田菁和甜高粱等耐盐碱植物根际微生物组组装机制,研究结果有助于理解微生物对宿主盐碱胁迫的调控作用,为创制并实现新型微生物制剂用于盐渍土改良奠定基础。相关研究成果发表在《微生物谱(Microbiology Spectr

土壤中微生物分离纯化培养

一、实验目的掌握倒平板的方法和几种常用的分离纯化微生物  的基本操作技术;了解不同的微生物菌落在斜面上、半固体培养基和液体培养基中的生长特征;进一步熟练和掌握微生物无菌操作技术;掌握微生物培养方法。 二、实验原理:从混杂的微生物群体中获得只含有某一种或某一株微生物的过程称为微生物的分离与纯化。常用的

土壤中微生物分离纯化培养

一、实验原理从混杂的微生物群体中获得只含有某一种或某一株微生物的过程称为微生物的分离与纯化。常用的分离、纯化方法:单细胞挑取法,稀释涂布平板法,稀释混合平板法,平板划线法。稀释涂布平板法步骤:倒平板-制备土壤污水稀释液-涂布-培养-挑菌落。平板划线法步骤:倒平板-标记培养基名称-划线。二、试剂与器材

怎样从土壤中筛选微生物

原理: 目前尚无一种培养基可以养出所有的微生物,但我们可以设计一种培养基,其组成份适合所要分离的微生物,而不利其他微生物的生长,如此一来,即使我们想分离的微生物为数不多,也可以将它们分离出来,这就是选择性培养基。本实验就是使用选择性培养基来分离土壤微生物,并计数它们的数量以及观察在不同的选择性培养基

研究揭示功能基因缓解大豆铝毒害的微生物机制

近日,华南农业大学农学院教授年海团队在功能基因缓解大豆(Glycine max L.)铝毒害的潜在微生物机制方面取得新进展。相关研究发发表于Journal of Hazardous Materials。刘灵锐为该论文第一作者,年海、马启彬和连腾祥为共同通讯作者。植物抗性基因可以影响根际微生物群落结构

微生物菌剂改善土壤磷有效性方面获进展

  磷(P)固定作用导致的碱性石灰性土壤中磷有效性低,制约农作物生产。因此,了解土壤中磷的分配情况,利用土壤的富余磷,提高土壤磷的利用率,缓解磷资源的短缺,从而保障粮食安全。农业上利用植物促生菌开发的微生物菌剂可改善土壤质量、提高作物产量。而微生物菌剂影响根际土壤磷有效性和作物生长的机制尚不清晰。中

纳米二次离子质谱技术在-微生物生态学研究中的应用

纳米二次离子质谱技术(NanoSIMS)在 微生物生态学研究中的应用氮(N)、碳(C)、硫(S)等生命元素的生物地球化学循环过程主要由微生物所驱动。 耦合分析自然环境中 微生物遗传多样性与其代谢多样性是当今微生物生态学研究的难点和热点。 自然环境中的微生物多样性极 为丰富,每吨土壤中的微生物类

养分平衡调控土壤激发效应的微生物机制获揭示

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/509669.shtm近日,中国科学院华南植物园研究员刘占锋团队联合中国科学院院士、中国科学院生态环境研究中心主任朱永官等合作者,研究揭示了养分平衡调控土壤激发效应的微生物机制。相关成果在线发表于《国际微

警惕!抗生素抗性基因在土里传递

  如今,抗生素耐药性的扩散已经严重威胁全球人类健康。科研人员正在不同领域从不同角度研究这一问题。  日前,中科院城市环境研究所(以下简称城环所)朱永官院士团队在《环境科学与技术》发表文章称,根据其对土壤食物网中动物抗生素抗性基因(ARGs)变化规律的研究,ARGs会通过土壤食物网进行传递,并且土地

热带退化海岸台地土壤生物多样性恢复研究获进展

  中国科学院华南植物园老一辈科学家采用生物措施为主、工程措施为辅的方式,在水土流失较为严重的热带沿海光裸台地上,开展植被恢复和长期定位观测研究,并取得了一系列研究成果(图1)。研究表明,地下土壤生物群落与地上植物群落存在生物学联系,并与恢复过程中生态系统结构和功能的重建相关。然而,以往研究多关注地

土壤动物功能性状多样性驱动机制被进一步揭示

近日,中国科学院成都生物研究所退化土壤生态功能恢复创新团队博士生涂程伟在研究员庞学勇指导下,提出了一种新颖的“分类多样性-功能距离”分析方法,利用分类学多样性与分类群之间的功能距离共同解释功能多样性。该方法被应用于研究高海拔次生演替梯度上的土壤无脊椎动物群落。相关研究结果发表于《土壤生物学与生物化学

研究发现胎盘内还有特殊的微生物群

         很长一段时间以来,胎盘被认为是处于一种完全无菌的环境。然而最近的研究发现胎盘中确实存在独特的微生物群落。虽然,正常情况下这些微生物是不治病的,但是,研究显示这种微生物群落可能和婴儿的早产存在一定的关系。  早在2012年,美国休斯顿Baylor医学院Kjersti Aagaard研

微生物学机制解决农耕保护

中国农业科学院草原研究所草地土壤健康评价与功能提升研究创新团队联合比利时根特大学环境学院和荷兰瓦赫宁根大学植物科学学院,共同开展了长达21年的不同耕作措施下作物—土壤养分—土壤微生物互作效应的研究。近日,他们揭示了长期保护性耕作促进作物生长的微生物学机制,相关研究成果发表在《植物与土壤》(Plant

微生物所在链霉菌启动子元件和内参基因研究中获进展

  链霉菌是重要的抗生素产生菌,对链霉菌进行代谢工程和合成生物学改造需要大量不同强度的启动子元件。然而,前期链霉菌只有一个组成型启动子ermEp* 被广泛应用。中国科学院微生物研究所杨克迁课题组在2013年开发了活性明显高于ermEp* 的强启动子kasOp*(Appl. Environ. Micr

epicPCR技术拓展对硫酸盐还原菌的认知

  在高度复杂的环境微生物群落中,承载生物地球化学循环的特定功能微生物类群往往也具有高度的多样性,这种功能上的冗余使得微生物群落面对环境剧烈变化时具有较强的适应性和稳定性。然而,以单一16S rRNA基因或者以功能基因为主的高通量测序均无法实现特定微生物功能类群的多样性检测。中国科学院生态环境研究中

南京土壤所在华北平原小麦根际微生物分布研究中获进展

  根际是植物根系和土壤的交界面,蕴含了丰富的微生物类群,根际微生物对农作物的生长和健康均有影响。研究根际微环境下微生物的空间分布、解析其驱动因子,对阐明农田土壤微生物群落构建过程以及揭示其生态功能具有重要意义。  基于此,中国科学院南京土壤研究所褚海燕课题组2015年6月在大尺度下(80万平方公里

非洲大蜗牛入侵对原生土壤生物多样性影响获揭示

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517477.shtm近日,中国科学院华南植物园恢复生态学任务团队助理研究员吴文佳和研究员王俊基于对我国西沙群岛的调查,发现非洲大蜗牛入侵导致热带珊瑚岛土壤生物多样性季节变异同质化。相关成果在线发表于《植物

研究揭示多年冻土区草地退化通过改变土壤线虫群落间接影响土壤碳氮库

  多年冻土区作为气候变化的关键区域,其微小的变化都将对全球碳循环产生重大影响。随着气候变暖的加剧,多年冻土退化并进一步引发草地退化。土壤线虫通过其在食物网中的相互作用以及自身特性,在土壤养分动态中发挥着关键作用。然而,在多年冻土区草地退化过程中,土壤线虫群落对土壤养分的影响机制仍知之甚少。  针对

土壤氮转化功能微生物对季节降水变化响应研究获进展

  氮是生物体赖以生存的重要元素,也是导致环境污染的重要因子。参与土壤氮循环的功能微生物不仅是森林生态系统的重要组成部分,更是维持生态系统功能稳定性的内在驱动力。而降水季节变化同样影响着森林生态系统的构成及功能。研究森林土壤氮循环功能微生物对降水格局变化的响应,将为进一步研究森林生态系统功能的稳定性

土壤氮转化功能微生物对季节降水变化响应研究取得进展

  季节降水变化日趋严峻,亚热带森林生态系统功能和组成受到了严重的威胁。氮素是生物体赖以生存的大量元素之一,也是导致环境污染的重要因子。因此,参与土壤氮循环的功能微生物不仅是森林生态系统的重要组成部分,更是维持生态系统功能稳定性的内在驱动力。研究亚热带森林土壤氮循环功能微生物对降水格局变化的响应,将