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微生物接种剂在堆肥发酵过程中的应用

微生物接种剂在堆肥发酵过程中的应用

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第十一届全国土壤微生物学术讨论会暨第六次全国土壤生物与生物化学学术研讨会第四届全国微生物肥料生产技术研讨会

作者：徐智李季云南农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院

在可以严格控制堆肥条件堆肥反应器中,研究和比较接种单一微生物和复合微生物、复合微生物和内外源微生物堆肥过程中的温度、氧气浓度、C/N比、GI值、酶（蛋白酶、脲酶、脱氢酶、β-葡萄糖苷酶和纤维素酶）活性和微生物的动态变化,比较... 详细信息

在可以严格控制堆肥条件堆肥反应器中,研究和比较接种单一微生物和复合微生物、复合微生物和内外源微生物堆肥过程中的温度、氧气浓度、C/N比、GI值、酶（蛋白酶、脲酶、脱氢酶、β-葡萄糖苷酶和纤维素酶）活性和微生物的动态变化,比较和验证各种微生物菌剂的接种效果,为微生物的应用提供理论基础。其主要结论如下:1接种复合微生物菌剂VT的处理较接种单一微生物菌剂巨大芽孢杆菌的处理在堆肥保持高温效果明显;C/N比下降速度快,水溶性碳（WSC）浓度相对高,发芽指数（GI）值上升速度明显加快,有利于加快堆肥腐熟进程,其中接种复合微生物菌剂VT的效果较单一微生物菌剂巨大芽孢杆菌好。接种微生物菌剂有利于堆肥过程中,接复合微生物VT的处理蛋白酶活性上升最快,且经过堆肥高温期以后,蛋白酶活性下降迅速。堆肥升温期,脱氢酶活性增加,促进堆肥的氧化还原反应,且接种复合微生物VT的效果明显;接种微生物菌剂有利于堆肥过程中纤维素酶活性的快速积累和迅速下降,促进堆肥过程中纤维素的分解,且接种复合微生物VT的效果明显。2接种内、外源微生物菌剂的处理堆肥升温速度较对照（CK）快,其中接种内源微生物菌剂的升温速度最快,接种外源微生物菌剂能够提高堆肥高温期的温度。接种内源微生物菌剂有利于升温过程中蛋白酶和脲酶的快速积累,促进堆肥的快速启动;接种外源微生物接种剂,在堆肥高温期脱氢酶和纤维素酶的活性增强,有利于堆肥的氧化还原反应。3物料灭菌后接种微生物菌剂,也能顺利完成堆肥的升温,完成堆肥过程。在本试验条件下表现出来的升温效果的大小顺序是（从大到小）:VT、M和巨大芽孢杆菌。灭菌后接种复合微生物菌剂(VT和M),蛋白酶、脲酶、脱氢酶(和β-葡萄糖苷酶的上升（恢复）的速度较灭菌后接种单一微生物菌剂（巨大芽孢杆菌）快,且内源微生物接种剂M的效果最明显。综上所述,复合微生物的应用是堆肥微生物接种剂的一个主要方向;考虑到微生物接种剂的应用效果,堆肥微生物接种剂的菌种可能要充分的考虑到菌种的适应性和竞争能力;内源微生物的筛选是堆肥微生物接种剂原菌种获得的一个重要途径;在微生物接种剂应用过程中可以将外源微生物充分的驯化、将内、外源微生物结合起来应用。

关键词：堆肥反应器堆肥微生物接种剂

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我国大豆根瘤菌菌剂的应用及存在的问题与对策

我国大豆根瘤菌菌剂的应用及存在的问题与对策

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第十一届全国土壤微生物学术讨论会暨第六次全国土壤生物与生物化学学术研讨会第四届全国微生物肥料生产技术研讨会

作者：关大伟李俊曹凤明沈德龙姜昕中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业部微生物肥料和食用菌质检中心

根瘤菌与豆科作物所形成的共生固氮体系,不仅可为豆科作物提供大量的氮素营养,且对于维系自然界氮素循环、促进农业可持续发展具有重要的作用。然而,长期以来我国在大豆种植中施用大量化学氮肥,未能发挥根瘤菌的生物固氮作用,导致了资... 详细信息

根瘤菌与豆科作物所形成的共生固氮体系,不仅可为豆科作物提供大量的氮素营养,且对于维系自然界氮素循环、促进农业可持续发展具有重要的作用。然而,长期以来我国在大豆种植中施用大量化学氮肥,未能发挥根瘤菌的生物固氮作用,导致了资源浪费和生产成本的增加。目前,我国应用根瘤菌的大豆种植面积约为总面积的1%%,与美国、巴西、阿根廷等国在大豆种植中普遍应用根瘤菌剂（60%00%）,形成了鲜明反差。本文分析了制约根瘤菌在我国大豆种植中推广应用的关键性问题,并提出相应的对策,以促进这些问题的有效解决。制约我国大豆根瘤菌应用主要有以下4方面问题:（1）根瘤菌产品质量偏低,保质期短。我国根瘤菌生产企业由于受到生产技术水平的限制,产品达不到有效活菌含量标准,而且保值期短,因此当产品经过一个长的供应链到达农民手中时往往只有少量活性根瘤菌,实际应用效果不彰,农民便不会坚持使用。（2）生产菌株与大豆品种匹配性差。根瘤菌与大豆品种相匹配是形成根瘤的必要条件。近些年,我国大豆育种工作快速发展使得种质品系的改进、更新很快。而筛选与之匹配良好的根瘤菌的工作却进展缓慢,甚至停滞不前,使应用的大豆根瘤菌菌株不能与大豆新品种相匹配。（3）接种根瘤菌技术效果差、与机械不配套。目前我国接种大豆根瘤菌的主要方式是拌种。该接种方式只能使根瘤菌在前期短时间内与根系接触、侵染结瘤,接种菌株的占瘤率低,影响接种效果。而且拌种方式与机械播种不配套,不利于田间操作,致使农民不愿意使用根瘤菌产品。（4）施用化学氮肥,抑制根瘤的形成和固氮。施用化学氮肥抑制根瘤菌和大豆根系的相互作用,也称"氮阻遏",其抑制作用随施氮量的增加而有逐渐增强的趋势。目前,我国很多地区大豆种植依赖化学氮肥,特别是在东北和西北地区氮肥用量较高,在这些地区接种根瘤菌,必然会受到化学氮肥的抑制,影响接种效果。针对以上问题,提出以下举措:（1）筛选与产区主栽大豆品种亲和力强、固氮效率高的优良根瘤菌菌株,并在大豆育种中提倡实施生物固氮育种,形成新大豆品种与优良根瘤菌组合,获得高固氮、优质、高产的豆科——根瘤菌共生体;（2）通过发酵工艺的改进与优化,提高发酵水平,并研制根瘤菌保护剂,解决大豆根瘤菌产品质量偏低和保质期短的问题,提供活菌含量高、保质期长和价廉的产品;（3）通过对影响根瘤菌竞争结瘤的关键因素的研究和农机具的改进,形成适应不同大豆栽培模式的根瘤菌接种和配套施肥技术;（4）针对目前普遍缺乏对根瘤菌固氮作用的正确认识和相应技术掌握的问题,开展根瘤菌技术培训和示范,增加人们对生物固氮意义及其贡献的认识。

关键词：大豆根瘤菌应用问题对策

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Complete Genome Sequence of Paenibacillus polymyxa SC2,a Strain of Plant Growth Promoting Rhizobacteria with BroadSpectrum Antimicrobial Activity

Complete Genome Sequence of Paenibacillus polymyxa SC2,a Str...

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第十一届全国土壤微生物学术讨论会暨第六次全国土壤生物与生物化学学术研讨会第四届全国微生物肥料生产技术研讨会

作者： Mingchao Ma Cuicui Wang Yanqin Ding Li Li Delong Shen Xin Jiang Dawei Guan Fengming Cao Huijun Chen Ruihua Feng Xuan Wang Yifan Ge Liangtong Yao Xiaohui Bing Xiaohong Yang Jun Li Binghai Du Institute of Agricultural Resources and Regional Planning Chinese Academy of Agricultural Sciences College of Life Sciences Shandong Agricultural University/Shandong Key Laboratory of Agricultural Microbiology

Paenibacillus polymyxa SC2 is an important plant growth promoting rhizobacterium(PGPR).Here we report the complete genome sequence of *** *** sets of functional genes have been found in the *** far as we know,this is ... 详细信息

关键词： Activity Complete Genome Sequence of Paenibacillus polymyxa SC2,a Strain of Plant Growth Promoting Rhizobacteria with BroadSpectrum Antimicrobial Activity

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畜禽粪便农用对土壤中四环素抗性菌和粪源性病原菌的影响

畜禽粪便农用对土壤中四环素抗性菌和粪源性病原菌的影响

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第十一届全国土壤微生物学术讨论会暨第六次全国土壤生物与生物化学学术研讨会第四届全国微生物肥料生产技术研讨会

作者：王一明林先贵华清清中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室南京土壤研究所-香港浸会大学土壤与环境联合开放实验室

随着集约化畜禽养殖业的迅猛发展,畜禽粪便的污染已经成为一个严重的环境问题。除了氮、磷、重金属、抗生素等化学污染外,畜禽粪便还是数量庞大的病原菌,包括抗生素抗性菌的载体,其可能造成的生物污染可能并不亚于化学污染。由此,本文... 详细信息

随着集约化畜禽养殖业的迅猛发展,畜禽粪便的污染已经成为一个严重的环境问题。除了氮、磷、重金属、抗生素等化学污染外,畜禽粪便还是数量庞大的病原菌,包括抗生素抗性菌的载体,其可能造成的生物污染可能并不亚于化学污染。由此,本文以长期定位实验为平台,研究畜禽粪便作为肥料施入农田后,病原菌、抗生素抗性菌在土壤中的动态消长过程,同时对所获四环素抗性菌菌株的抗生素抗性谱进行分析,以期探讨并明确粪便种类(新鲜粪便和有机肥)、不同粪肥用量对农田土壤中粪源性病原菌、抗生素抗性菌的影响,从而为合理利用畜禽粪便资源提供理论依据。结果表明,粪肥负荷对三种病原菌的存留时间长短没有影响。粪大肠菌群在施肥30～60天内可消减到接近检测限,大肠菌群30天内可消减到接近或低于施肥前的土壤背景值,接近检测限。本研究的粪肥负荷下(≤9.0 t/ha时),沙门氏菌在土壤中存活期在120天以上。施肥后,四环素抗性菌数量从总体上随时间的延长而下降趋势,施用同种粪肥处理,曲线变化基本一致。表层土壤(0～5cm)中四环素抗性菌数量在施肥2个月后低于施肥前的背景值。亚表层土壤(5～10cm)中在施肥4个月时仍高于或接近施肥前的背景值。粪肥负荷对施用商品有机肥处理影响较明显,2倍用量处理(CF2)的抗性菌数量(TRB、GTRB)和抗性细菌比例(TRB/TB比、GTRB/TB比)都高于1倍用量处理(CF1)。但对新鲜猪粪处理影响不显著。对土壤剖面中四环素抗性菌的分析结果表明,稻季末各处理的抗性菌数量(TRB、GTRB)和抗性细菌比例(TRB/TB比、GTRB/TB比)都以亚表层(5～10cm)最高。推测可能由于土壤类型、养分和抗性菌、抗性基因等迁移,亚表层土壤相对适于抗性菌的存活的繁殖。对四环素抗性菌的抗性谱分析结果表明,供试粪肥的种类或用量,对四环素抗性菌多重抗性的出现频度及其在不同土层间的分布、同种抗生素出现频度等均不存在显著差异(p>0.05)。表明无害化不彻底的商品有机肥施入土壤后,其对环境的抗性污染可能不弱于新鲜粪便。作为肥料施入农田可能是畜禽粪便一个比较合适的出路,除了从化学污染的角度进行评价,应加强对其可能产生的病原菌和抗生素抗性菌污染及其安全评价研究。

关键词：畜禽粪便粪源性病原菌四环素抗性菌生态风险

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犍为县生姜连作土壤微生物特性研究

犍为县生姜连作土壤微生物特性研究

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第十一届全国土壤微生物学术讨论会暨第六次全国土壤生物与生物化学学术研讨会第四届全国微生物肥料生产技术研讨会

作者：张伟陈强杨玉国刘燕陈章张俊四川农业大学资源环境学院犍为县农业局

从四川省犍为县榨鼓乡采集生姜连作土壤,包括患病生姜根际土壤和非根际土壤,正常生姜根际土壤和非根际土壤,采用稀释平板法测定了土壤微生物类群的数量,分别测定了土壤过氧化氢酶、脲酶、中性磷酸酶和微生物量C、N。研究结果表明:患病... 详细信息

从四川省犍为县榨鼓乡采集生姜连作土壤,包括患病生姜根际土壤和非根际土壤,正常生姜根际土壤和非根际土壤,采用稀释平板法测定了土壤微生物类群的数量,分别测定了土壤过氧化氢酶、脲酶、中性磷酸酶和微生物量C、N。研究结果表明:患病生姜根际土壤细菌明显增多,放线菌和真菌显著下降,而患病生姜的非根际土壤放线菌有明显增加,真菌和细菌变化不明显。患病生姜根际土壤细菌数量为167.23×10～5cfu·g,放线菌数量40.61×10～4cfu·g,真菌数量为13.11×10～3cfu·g;而正常生姜根际土壤细菌数量为107.23×10～5cfu·g,放线菌和真菌数量分别为72.33×10～4和24.89×10～3 cfu.g。在非根际土壤中,患病生姜土壤放线菌数量为22.76×10～4 cfu·g,比正常生姜土壤放线菌数量(38.61×10～4cfu·g)减少了41.05%,而土壤真菌和细菌变化不明显。土壤脲酶和中性磷酸酶活性变化为患病生姜非根际>正常生姜根际>正常生姜非根际>患病生姜根际。连作导致根际土壤中性磷酸酶,脲酶活性降低,患病生姜根际土壤中性磷酸酶、脲酶比正常生姜根际土壤分别下降了13.4%和17.7%,而过氧化氢酶则增加了3.8%。患病生姜土壤微生物量C比正常土壤微生物量C有明显增加,患病生姜根际土壤MBC为275.77mg/kg,与正常生姜根际土壤MBC含量（164.06mg/kg）增加了68.1%;患病生姜根际土壤MBN为28.7mg/kg,较正常根际土壤（18.35mg/kg）增加了56.4%。采用稀释平板法分离获得38株细菌,应用16S rDNA PCR-RFLP、16S rRNA基因全序列分析,研究了这些细菌的遗传多样性,确定了其系统发育及分类地位;采用PCR-DGGE研究了土壤微生物的遗传多样性。在75%相似性水平处,16S rDNA PCR-RFLP将38株细菌分为6个遗传群。供试菌株表现出一定的差异性,呈现出丰富的多样性。在上述实验基础上,选取了SJ1-4、SJ1-5、SJ1-6、SJ1-9、SJ1-10、SJ1-11、SJ2-1、SJ2-4、SJ2-8、SJ3-5、SJ4-2、SJ4-3、SJ4-5共13株代表菌株测定了16S rDNA序列,进而构建了系统发育树关系。结果表明,13个代表菌株分布于6个系统发育分支,分别为假单胞菌属（Pseudomonas）、不动杆菌属（Acinetobacter）、芽孢杆菌属（Bacillus）、肠杆菌属（Enterobacter）、鞘氨醇杆菌属（Sphingobacterium）、溶杆菌属（Lysobacter）。对土壤DNA的PCR-DGGE分析结果表明,正常生姜根际土壤和患病生姜根际土壤细菌聚类在一起,且细菌种群相似性较高,达到70%左右,显示它们之间具有比较相似的种群结构,正常生姜非根际土壤和患病生姜非根际土壤与各自处理根际土壤DNA的DGGE条带相似性不高。在真菌种群聚类中,患病生姜根际土壤与正常生姜根际土壤聚在一起,患病生姜非根际土壤和正常生姜非根际土壤聚类在一起,各自的相似性不高,说明患病导致生姜根际土壤的真菌种类发生了改变,而根际和非根际土壤聚类差别很大,说明它们的种群已经发生很大的变化。

关键词：生姜土壤遗传多样性系统发育DGGE

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接种嗜热菌和霉菌对醋糟堆肥过程的影响

接种嗜热菌和霉菌对醋糟堆肥过程的影响

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第十一届全国土壤微生物学术讨论会暨第六次全国土壤生物与生物化学学术研讨会第四届全国微生物肥料生产技术研讨会

作者：朱咏莉李萍萍现代农业装备与技术省部共建教育部重点实验室江苏大学农业工程研究院

醋糟是制醋业产出的有机废弃物,长期以来给企业生产及城市环境带来很大的负担。通过堆肥化处理生产相应的有机肥料以及基质是将醋糟资源化利用的有效途径。在醋糟的堆肥化处理过程中,发酵效率偏低一直制约生产的主要因素。为了进一步提... 详细信息

醋糟是制醋业产出的有机废弃物,长期以来给企业生产及城市环境带来很大的负担。通过堆肥化处理生产相应的有机肥料以及基质是将醋糟资源化利用的有效途径。在醋糟的堆肥化处理过程中,发酵效率偏低一直制约生产的主要因素。为了进一步提高醋糟的发酵效率,试验选用1株嗜热菌(OP-2)和2株霉菌(FM1、SL10)进行组合,研究不同菌种组合对醋糟堆肥进程以及堆肥过程中养分损失的影响。取得的主要试验结果如下:(1)对堆温的影响:从堆温的变化可知,一方面,接种促进了醋糟堆肥,使堆温在堆肥开始后较快上升并在降温阶段较快下降;另一方面,根据不同接种处理间的比较,起到促进醋糟堆肥作用的是OP-2,而FM1和SL10虽然是从自然堆肥的醋糟中筛选出来,但其人工接种并没有对醋糟堆肥产生显著影响。(2)对pH的影响:醋糟初始pH在4.0左右,不利于微生物的生长繁殖。而堆肥试验中,堆温很快升高,说明菌种对新鲜醋糟的酸性环境有较好的适应性,同时,接种处理在堆肥开始后即产生大量铵态氮,使pH迅速升高,而CK的pH的变化较为缓慢。在堆肥后期,随着物料趋于稳定,铵态氮生成量减少,各处理pH又呈逐渐下降趋势,到堆肥结束时稳定在6左右。比较各处理pH变化,可以看出,接种OP-2促进了醋糟堆肥,而接种FM1、SL10作用不显著。(3)对氮素转化及其损失的影响:醋糟有效氮以铵态氮为主。堆肥过程中,铵态氮含量的变化与堆温、pH的变化基本相符,呈前期升高、中期平稳、后期又有所下降的变化趋势。与接种处理相比,CK处理的铵态氮含量在整个堆肥过程中均低于各接种处理。醋糟堆肥过程中硝态氮含量逐步上升,但其最终含量仍比铵态氮低2个数量级,可见,醋糟堆肥过程中硝化作用很弱,其对氮素转化和氮素损失的影响很小。氨气挥发及渗液流失是醋糟堆肥中氮素损失的主要途径。堆肥过程中全氮含量呈逐渐上升趋势,堆肥结束时,各处理TN均提高约30%,氮素总量损失约45%,其中接种处理氮素损失主要发生在堆肥前中期,CK则在堆肥中期。(4)对全磷、全钾含量的影响:堆肥过程中,全磷和全钾含量均呈逐渐上升趋势,且接种处理上升速度快于CK处理。可见,接种促进了全磷和全钾含量的提高。堆肥结束时,接种处理全磷含量提高约90%,全钾含量提高约一倍,而CK全钾含量提高约60%。接种处理磷素损失率为20%左右,与CK没有显著差异;而其钾素损失率则较CK显著降低,降低程度可达到50%左右。

关键词：醋糟堆肥嗜热菌霉菌

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Effects of applying an arsenic resistant and plant growth promoting rhizobacterium to enhance soil arsenic phytoremediation by Populus deltoides LH05-17

Effects of applying an arsenic resistant and plant growth pr...

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第十一届全国土壤微生物学术讨论会暨第六次全国土壤生物与生物化学学术研讨会第四届全国微生物肥料生产技术研讨会

作者：王倩熊东旭赵萍涂柄坤王革娇 State Key Laboratory of Agricultural Microbiology College of Life Science Technology College of Horticulture and Forestry Science Huazhong Agricultural University

This study evaluated the enhanced arsenic（As）removal effects of inoculation plant growth promoting rhizobacterium（PGPR）,Agrobacterium sp.D14,in poplar（Populus deltoides LH05-17）grown on As amended soils in green *** main characteristics of strain D14 were the high arsenic resistance,the synthesis of indole acetic acid（IAA）and *** results showed that *** LH05-17 was an efficient arsenic-accumulating plant,however,high As contamination levels(150 and 300 mg kg)inhibit its *** inoculation of strain D14,significant enhanced effects were observed on both plant growth and arsenic accumulation efficiency,i.e.,in the 300 mg kgAs amended soils,the As concentration of roots,stems and leaves increased by 228.5%,112.4%and 290.7%respectively;the plant height,root-collar diameter,dry weight of roots and stems increased by'20.3%,9.0%,32.6%and 30.6%respectively,compared to the uninoculated ones;the content of chlorophyll,soluble sugar and protein,and the activities of two plant stress defense proteins superoxide dismutase（SOD）and catalase（CAT）were all increased,and the content of a toxic compound malondialdehyde（MDA）was *** addition,by bacterial inoculation,more As was transformed from roots to up-ground plant ***,*** LH05-17grows well on a wide range of temperatures and on both humid and arid ***,the use of *** LH05-17 in combination with strain D14's inoculation could provide a promising application for soil arsenic phytoremediation.

关键词： Effects of applying an arsenic resistant and plant growth promoting rhizobacterium to enhance soil arsenic phytoremediation by Populus deltoides LH05-17

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Soil bacterial diversity in the Arctic is not fundamentally different from that found in other biomes

Soil bacterial diversity in the Arctic is not fundamentally ...

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第十一届全国土壤微生物学术讨论会暨第六次全国土壤生物与生物化学学术研讨会第四届全国微生物肥料生产技术研讨会

作者：褚海燕 Noah Fierer Christian L.Lauber J.Gregory Caporaso Rob Knight Paul Grogan Institute of Soil Science Chinese Academy of Sciences University of Colorado

Soil microbes are diverse,ubiquitous and abundant,yet our understanding of their biogeographical patterns is extraordinarily *** heterogeneity and dispersal limitation are clearly both key determinants of biogeographical patterns in animals and plant *** limitation is considered to be less important for microorganisms,resulting in biogeographical patterns that primarily reflect selection by contemporary environmental *** the influence of dispersal limitation in determining microbial biogeographical patterns at the regional and global scales has not yet been fully evaluated because of the lack spatially explicit studies at these *** soils provide an ideal testbed for understanding the patterns and controls on microbial biogeography because they are subject to particularly severe environmental stresses that may have produced unique and distinct bacterial communities compared to those found in lower *** we show that arctic soil bacterial community composition and diversity are structured according to local variation in soil pH rather than geographical proximity to neighboring sites,suggesting that local environmental heterogeneity is far more important than dispersal limitation in determining communitylevel ***,bacterial community composition varied as much within arctic soils as across soils from a wide range of lower latitude biomes,and diversity levels were also similar,indicating global similarities in the structure of soil bacterial *** results contrast with the well-established latitudinal gradients in animal and plant diversity,suggesting that the controls on bacterial community distributions are fundamentally different from those observed for macro-organisms and that our biome definitions are not useful for predicting variability in soil bacterial communities across the globe.

关键词： Arctic soils Bacterial community Biomes Microbial biogeography Soil pH

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四川省雅江县松茸生长地土壤微生物多样性研究

四川省雅江县松茸生长地土壤微生物多样性研究

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第十一届全国土壤微生物学术讨论会暨第六次全国土壤生物与生物化学学术研讨会第四届全国微生物肥料生产技术研讨会

作者：张俊陈强刘燕胡雪姣陈章张伟四川农业大学资源环境学院

从四川省雅江县4个不同海拔松茸生长地采集A、B层土壤共8份（2-2-A/B,2-4-A/B,2-5-A/B,2-7-A/B）,测定了土壤微生物量碳氮,酸性磷酸酶、脲酶、过氧化氢酶活性,可培养微生物数量;对分离获得的40株纯培养细菌,采用BOXAIR-PCR、16S rDNA PC... 详细信息

从四川省雅江县4个不同海拔松茸生长地采集A、B层土壤共8份（2-2-A/B,2-4-A/B,2-5-A/B,2-7-A/B）,测定了土壤微生物量碳氮,酸性磷酸酶、脲酶、过氧化氢酶活性,可培养微生物数量;对分离获得的40株纯培养细菌,采用BOXAIR-PCR、16S rDNA PCR-RFLP,代表菌株16S rRNA基因全序列分析,研究了其遗传多样性和系统发育及分类地位;进而采用PCR-DGGE方法研究了供试土样细菌、真菌的多样性。其结果如下:雅江县不同海拔松茸生长地土壤均呈酸性,介于pH4.2-5.5之间,有机质含量较高,层次变化明显,A层土壤有机质含量变幅为306.68 g/kg-116.26g/kg,B层土壤有机质含量变幅为88.73 g/kg-40.90 g/kg,显然,丰富的有机质为松茸菌丝的生长提供了良好的基质。供试土样微生物量碳氮含量均较高,其中,微生物量碳最低值为2-2-A（132.07mg/kg）,最高为2-7-A（371.95mg/kg）,且表现出了明显的层次变化,除采自2-2和2-4号样点微生物量碳为B层高于A层外,其余均为A层高于B层。微生物量氮含量变化在14.15～53.88 mg/kg之间,2-2和2-4号样点碳氮比为B层明显高于A层。2-5号样点,A、B层微生物量碳氮比差别不大。而至海拔最高的2-7号点则表现为A层高于B层。供试土样三种酶在土壤剖面中垂直分布有明显的层次性,多随土层加深而递减。其中,酸性磷酸酶含量在0.0938～0.3052 mg·g·h之间,脲酶含量在0.0586～0.2252 mg·g·h之间,过氧化氢酶含量为0.0229～0.0355 mg·g·h。供试土样中可培养微生物的数量也呈现明显的差异,细菌为3.13×10～5cfu·g.76×10～7cfu·g,放线菌为0～3.00×10～6cfu·g,真菌数量为4.6×10～4 cfu·g.40×10～6 cfu·g。供试土样中可培养的微生物数量变化趋势为A层多于B层。各类微生物数量的最低值都出现在海拔最高的2-7号点,说明随着海拔升高,土壤温度下降,土壤微生物数量逐渐减少。从供试土壤中分离纯化得到了40株细菌菌株,其中,19株为G,21株为G菌株。供试细菌BOXAIR-PCR指纹图谱聚类分析结果显示,在65%的相似水平处所有菌株聚在一起,在74%的相似水平上分为6个遗传群;其中SRB9和SRB1单独成群。在6个遗传群中,群1占绝对优势,共有23个菌株,占所有菌株数量的57.5%,分离自2-5-B、2-7-A的菌株全部分布在此群中,说明该群为雅江县松茸生长地土壤细菌优势群。其中,来自土壤A层的菌株为16个,占该群的69.6%。其次为群2,由10个菌株组成。其余7个菌株则分散分布于4个遗传群中。16S rDNA PCR-RFLP聚类分析显示,供试菌株中,G和G在65%相似水平处分开,在74%的相似水平上被划分为7个群。群1和群2均为G细菌,而群3、4、5、6、7则为G细菌。选取了11个纯培养细菌测序,初步明确了其系统发育地位。1 1个代表菌株分别位于11个系统发育分支上,分属于芽孢杆菌属（Bacillus）,赖氨酸芽胞杆菌属（Lysinibacillus）属,类芽孢杆菌属（Paenibacillus）,两面神菌属（Janibacter）,枝动菌属（Mycoplana）,山冈单胞菌属（Collimonas）,贪噬菌属（Variovorax）,寡养单胞菌属（Stenotrophomonas）,假单胞菌属（Preudomonas）,噬冷杆菌属（Psychrobacter）,土地杆菌属（Pedobacter）。对供试土样的细菌总DNA的DGGE分析表明,其多样性丰富。选取10条代表性DGGE条带克隆测序后显示,有1个属于放线菌门、2个属于酸杆菌门、2个属于变形菌门,其余5个属于未分类细菌。供试土壤真菌DGGE图谱条带数目多且亮度很高,不同采样点与不同土壤层次间差异较大。选取了11根条带作为真菌克隆测序对象并建立了系统发育树,结果显示:11个供试菌株分属于8个分支,中尤以盘菌亚门真菌为多。大多数属于未培养真菌,表明川西松茸生长地土壤真菌种类复杂,其在松茸菌丝侵染寄主植物的过程中的作用尚待研究。

关键词：松茸着生地土壤微生物遗传多样性系统发育DGGE

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中江丹参连作土壤微生物特性研究

中江丹参连作土壤微生物特性研究

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第十一届全国土壤微生物学术讨论会暨第六次全国土壤生物与生物化学学术研讨会第四届全国微生物肥料生产技术研讨会

作者：陈章陈强张伟刘燕胡雪姣张俊四川农业大学资源环境学院

从四川省中江石泉乡丹参GMP示范基地采集患病丹参根际（HD1）和非根际土壤（HD2）,正常生长丹参根际（CKl）和非根际土壤（CK2）土样,测定了供试土样的微生物类群数量、微生物量碳、氮以及土壤酶活性。用稀释平板法分离获得46株细菌,采... 详细信息

从四川省中江石泉乡丹参GMP示范基地采集患病丹参根际（HD1）和非根际土壤（HD2）,正常生长丹参根际（CKl）和非根际土壤（CK2）土样,测定了供试土样的微生物类群数量、微生物量碳、氮以及土壤酶活性。用稀释平板法分离获得46株细菌,采用BOXAIR-PCR、16S rDNA PCR-RFLP、16S rRNA基因全序列分析,研究了供试细菌的遗传多样性,初步确定了代表菌株的系统发育及分类地位。同时,利用PCR-DGGE技术分析了供试土样的微生物多样性。结果如下:两种不同处理丹参土壤中,细菌含量最高,占到了90%以上,其次是放线菌,真菌数量最少。在患病丹参的根际土壤中（HDl）,三大类微生物数量均有所降低,其中细菌要比对照土壤（CK2）低1 1.3%,真菌数量要低18.4%,放线菌数量降低10.3%。无论是患病还是正常生长的丹参的根际土壤,其细菌、真菌和放线菌数量均高于非根际土壤,根际效应很明显。在患病丹参土壤中（HD）,细菌的R∶S为1.96,放线菌R∶S为1.48,真菌R∶S达到5.72,表明在患病丹参根际土壤中,真菌比列增加。从供试丹参土壤中共计分离出46株细菌纯培养物,其中患病丹参根际土壤（HD1）12株,患病丹参非根际土壤（HD2）9株,正常生长丹参根际土壤（CK1）17株,正常生长丹参非根际土壤（CK2）8株。分离的细菌菌株中,25株为G,占全部菌株的54.3%,21株为G-菌株,占45.7%。其中,芽孢杆菌占了72.2%。不同处理的土壤微生物量C、N值差距明显,CK1为642.17 mg/kg和25.13 mg/kg;CK2为220.77 mg/kg和9.02 mg/kg;HD1为485.84 mg/kg和14.29 mg/kg;HD2为210.58 mg/kg和12.73mg/g。对照根际土壤（CK1）的微生物量碳、氮比患病丹参根际土壤（HD1）高出32.4%和64%,而非根际土壤（CK2和HD2）差别并不很明显。对46株可培养细菌BOXAIR-PCR指纹图谱进行聚类分析,结果显示,在50%的相似水平处,所有的菌株都聚在一起,在71%的相似水平上,分成为7个遗传群,除了ZJZG10和ZJZH02单独成群外。其余5个遗传群中,群4最大,共有16株菌株,其次为群2,由10个菌株组成,其余20个菌株则分布于3个遗传群中。供试菌株16S rDNA PCR-RFLP聚类分析表明,在50%的水平上,全部46株菌株聚在一起;在79%的相似水平处,全部供试菌株被分成分为7个遗传群,其中,群1最大,有4个菌单独成群。根据16S rDNA PCR-RFLP的结果,选取了12株细菌作为代表菌株,测定16S rDNA序列,共形成了5个系统发育分支。分支1为Bacillus属的菌株,共8个代表菌株聚在该分支,分别与标准菌株苏云金芽孢杆菌（***）、假真菌样芽孢杆菌（Bacillus pseudomycoides）、缓慢芽孢杆菌（Bacillus lentus）以及沙漠蜥芽胞杆菌（Bacillus dipsosauri）、耐低温芽胞杆菌（Bacillus psychrodurans）,休闲地芽胞杆菌（Bacillus novalis）等芽孢杆菌属的种聚在一起。系统发育分支2是短杆菌属（Brevibacterium）,菌株ZJHG09与白短杆菌（Brevibacterium album）标准菌株相似性为99.7%。系统发育分支3是土壤杆菌属（Agrobacterium）,ZJHG07与莫氏土壤杆菌（Agrobacterium larrymoorei）相似性为98.6%,亲缘关系较远。ZJZGl0位于分支4,单独与纺锤形赖氨酸芽胞杆菌（Lysinibacillus fusiformis）聚在一起,相似性为99.2%。ZJZF04位于分支5,与巴利阿里群岛假单胞菌（Pseudomonas balearica）聚在一起,相似性为99.5%。总体看,中江丹参种植土壤细菌主要分布于芽孢杆菌属（Bacillus）。分别采用巢式PCR对土壤细菌和真菌进行PCR-DGGE扩增。利用BIO-RAD Quantity One软件,分析得到了不同处理土壤细菌、真菌Shannon多样性指数,整体来看,根际微生物种群大于非根际土壤。细菌Shannon多样性指数分别为患病丹参根际土壤（HD1）3.58,患病丹参非根际土壤（HD2）3.33,正常生长丹参根际土壤（CK1）3.55,正常生长丹参非根际土壤（CK2）3.36;真菌Shannon多样性指数为患病丹参根际土壤（HD1）3.39,患病丹参非根际土壤（HD2）3.21,正常生长丹参根际土壤（CK1）3.29,正常生长丹参非根际土壤（CK2）3.17。对比患病丹参根际土壤（HD1）

关键词：丹参连作多样性系统发育 PCR-DGGE 序列分析

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