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凉水国家自然保护区不同林型红松林土壤nosZ型反硝化微生物群落组成和多样性分析 预览
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作者 陈秀波 朱德全 +3 位作者 赵晨晨 张路路 陈立新 段文标 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期106-117,共12页
【目的】分析凉水国家级自然保护区内的3种原始红松林(云冷杉红松林、椴树红松林和枫桦红松林)、红松人工林和红松天然次生林5种林型的土壤nosZ型反硝化微生物的群落组成和多样性特征,为全面了解不同林型红松林土壤的反硝化潜势和氮循... 【目的】分析凉水国家级自然保护区内的3种原始红松林(云冷杉红松林、椴树红松林和枫桦红松林)、红松人工林和红松天然次生林5种林型的土壤nosZ型反硝化微生物的群落组成和多样性特征,为全面了解不同林型红松林土壤的反硝化潜势和氮循环过程提供数据支持。【方法】以选取的5种林型红松林林下土壤为研究对象,以反硝化过程中的关键酶——氧化亚氮还原酶的编码基因nosZ为标记基因,采用高通量测序和生物信息学分析技术进行研究。【结果】从5种林型红松林15个土壤样品中一共得到nosZ基因631 878条有效序列,579 871条优质序列,长度分布在178~383 bp之间,主要分布在260 bp。5种林型红松林土壤nosZ型反硝化微生物主要门类为变形菌门和拟杆菌门,核心属为伯霍尔德杆菌属、黄杆菌属、慢生根瘤菌属、假单胞菌属、Dechloromonas属、芽单胞菌属、无色杆菌属和中华根瘤菌属。nosZ型反硝化微生物α多样性分析显示:除枫桦红松林的Shannon和Simpson指数显著高于红松天然次生林外,5种林型红松林之间土壤nosZ型反硝化菌群的4种α多样性指数(Shannon、Chao1、ACE和Simpson指数)差异不显著。β多样性分析显示:5种林型土壤nosZ型反硝化微生物群落组成差异显著(R=0.387,P=0.006),但3种原始红松林之间差异不显著。土壤铵氮和全氮含量是显著影响nosZ型反硝化微生物群落的主要因子(P﹤0.05)。【结论】5种林型红松林土壤nosZ型反硝化微生物多数α多样性指数无显著差异,但β多样性差异显著,引起不同林型之间nosZ型反硝化微生物组成和丰度的主要环境因子是土壤铵氮和全氮含量。 展开更多
关键词 原始红松林 人工林 天然次生林 nosZ基因 高通量测序 反硝化微生物
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施肥制度对水稻土壤nosZ型反硝化细菌群落的影响
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作者 王培欣 杨亚东 +1 位作者 王占海 曾昭海 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2072-2079,共8页
由含氧化亚氮还原酶(NOS)的反硝化细菌驱动的氧化亚氮(N2O)还原成氮气(N2)的过程是N2O排放的重要调控途径。为探明施肥对稻田土壤nosZ型反硝化细菌群落的影响,采用荧光定量PCR和高通量测序等方法,研究了湖南省宁乡县长达30年的定位试验... 由含氧化亚氮还原酶(NOS)的反硝化细菌驱动的氧化亚氮(N2O)还原成氮气(N2)的过程是N2O排放的重要调控途径。为探明施肥对稻田土壤nosZ型反硝化细菌群落的影响,采用荧光定量PCR和高通量测序等方法,研究了湖南省宁乡县长达30年的定位试验条件下4种施肥制度[不施肥(CK)、化肥(CF)、70%化肥+30%有机肥(CFM1)和40%化肥+60%有机肥(CFM2)]对水稻土壤nosZ型反硝化细菌数量和群落结构的影响。结果表明:不同施肥处理nosZ基因丰度为2.14×108~6.09×108copies·g-1干土,施肥处理nosZ基因拷贝数比对照低47.3%~64.8%(P<0.05),但不同有机肥配施比例处理间nosZ基因拷贝数差异不显著;变形菌门是优势门水平类群,占总序列的60.2%~77.5%;Bacteriaunclassified、Proteobacteriaunclassified、Betaproteobacteriaunclassified和根瘤菌目为优势目水平类群,占总序列的93.6%~95.9%。施肥显著降低了Proteobacteriaunclassified的相对丰度(P<0.01),但显著提高了根瘤菌目、environmentalsamples和红环菌目的相对丰度(P<0.05);施肥显著改变nosZ型反硝化细菌的群落结构,但有机肥配施比例对其影响较弱;除碳氮比外,其他土壤理化性质均显著影响nosZ型反硝化细菌的数量和群落结构,其中,硝态氮和土壤p H是驱动nosZ型反硝化细菌群落变化的主要因子;施肥显著影响nosZ型反硝化细菌数量和群落结构,有机肥配施比例对nosZ型反硝化细菌群落的影响较弱,研究结果为进一步阐述施肥制度对土壤反硝化微生物的影响提供依据。 展开更多
关键词 反硝化作用 氧化亚氮还原酶 nosZ基因 群落结构 高通量测序
稻虾共作对稻田土壤反硝化细菌nosZ基因数量、多样性及群落结构的影响 预览
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作者 王蓉 龚世飞 +1 位作者 金涛 刘章勇 《江苏农业科学》 2019年第4期246-251,共6页
对稻虾共作模式下水稻土壤反硝化细菌群落进行研究,以期揭示稻虾复合种养模式下土壤反硝化细菌丰度、群落多样性及组成,为科学研究稻虾共作模式的土壤微生物多样性,维持土壤地力提供理论依据。依托长江大学农学院基地设置常规中稻种植模... 对稻虾共作模式下水稻土壤反硝化细菌群落进行研究,以期揭示稻虾复合种养模式下土壤反硝化细菌丰度、群落多样性及组成,为科学研究稻虾共作模式的土壤微生物多样性,维持土壤地力提供理论依据。依托长江大学农学院基地设置常规中稻种植模式(MR)、稻虾共作模式(CR)等2种模式,利用荧光定量PCR和高通量测序平台比较2种模式下水稻土壤反硝化细菌nosZ基因的数量、群落多样性及群落组成。结果表明,稻虾共作显著提高水稻土壤硝态氮、全碳、全氮含量,对碱解氮含量、pH值、碳氮比及铵态氮含量无显著影响。nosZ基因在MR、CR处理中的基因丰度分别为1g干土1.51×10^6、2.23×10^6拷贝数,CR处理中nosZ基因丰度是MR的1.48倍。CR处理显著提高了土壤nosZ基因的丰度。通过对α群落多样性指数进行方差分析可知,CR处理与MR处理间微生物群落多样性差异不显著。经韦恩(Venn)分析,在目和科水平上,MR处理与CR处理的微生物群落组成显示出较高的相似度,在属与种水平上,2个处理下的土壤微生物群落结构存在差异性,CR处理下的土壤缺失沼泽红假单胞菌。经冗余分析,土壤总碳(TC)含量对nosZ基因群落结构的影响最为显著,其次是pH值、碱解氮含量、硝态氮含量与铵态氮含量。综合分析,稻虾共作可显著提高水稻土壤nosZ基因丰度,稻虾轮作对群落多样性的影响较小,其在种水平上缺失了沼泽红假单胞菌。常规中稻种植模式与稻虾共作模式下的土壤微生物群落结构虽保有一定的相似度,但仍存在差异,土壤总碳含量是影响群落结构差异的主要原因。 展开更多
关键词 稻虾共作 反硝化作用 荧光定量 高通量测序技术 α群落多样性 nosZ基因
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一株兼性氧化亚氮还原菌的还原N2O能力 被引量:1
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作者 刘春梅 盛荣 +2 位作者 刘毅 谌星 魏文学 《微生物学报》 CSCD 北大核心 2018年第8期1431-1438,共8页
【目的】从水稻土中分离筛选出一株兼性氧化亚氮还原菌,并探索其在不同条件下还原N2O的能力,为减少温室气体N2O的排放提供重要依据。【方法】通过微生物富集培养分离技术从水稻土中分离得到纯菌;利用nosZ基因和16S rRNA的测序分析鉴定菌... 【目的】从水稻土中分离筛选出一株兼性氧化亚氮还原菌,并探索其在不同条件下还原N2O的能力,为减少温室气体N2O的排放提供重要依据。【方法】通过微生物富集培养分离技术从水稻土中分离得到纯菌;利用nosZ基因和16S rRNA的测序分析鉴定菌株;通过测定菌株在不同条件下N2O的还原量,分析该菌株还原N2O的能力及调控因子。【结果】经鉴定,该菌株含有nos Z基因,属于假单胞菌属,在温度30°C、厌氧条件下还原N2O速率高达0.0219μmol/min以上,改变不同温度和氧气浓度后其能力相对减弱,但仍具备较强的还原N2O作用。【结论】从水稻土中分离筛选得到的兼性氧化亚氮还原菌为假单胞菌,它在不同环境条件下都具备较强的还原N2O能力,该菌株可能为减少土壤N2O排放提供新途径,对保障生态环境安全具有重要的应用价值。 展开更多
关键词 氧化亚氮还原菌 假单胞菌 N2O还原能力 nosZ基因
非典型氧化亚氮还原酶基因nosZⅡ研究进展
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作者 李冀 朱莹 张晓君 《微生物学通报》 CSCD 北大核心 2017年第7期1714-1719,共6页
氧化亚氮(N20)是一种强力温室气体,能够破坏臭氧层。微生物含有的nosZ基因能够编码氧化亚氮还原酶,该酶可还原N20成为无害的N2,因而对环境中nosZ基因的研究成为气候变化研究的一个热点。最近研究者对全基因组序列分析的结果揭示了... 氧化亚氮(N20)是一种强力温室气体,能够破坏臭氧层。微生物含有的nosZ基因能够编码氧化亚氮还原酶,该酶可还原N20成为无害的N2,因而对环境中nosZ基因的研究成为气候变化研究的一个热点。最近研究者对全基因组序列分析的结果揭示了一类新型nosZ基因(非典型nosZⅡ基因)存在于更为广泛和多样的氮代谢微生物当中,这类nosZ编码的蛋白能够起到氧化亚氮还原酶的作用,并且广泛存在于多样的自然环境中。然而,针对含有非典型nosZⅡ基因的微生物的相关研究还很不全面,这类微生物发挥作用的环境条件以及在N2O还原过程中的特性仍然未知。本文主要综述了非典型nosZⅡ基因与典型nosZI的主要差异、在环境中的分布情况以及未来研究方向的展望等。 展开更多
关键词 nosZ基因 氧化亚氮还原酶 氧化亚氮 非典型
添加水铁矿对水稻土N2O释放及反硝化微生物的影响 预览 被引量:1
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作者 王庆 杨会翠 +4 位作者 王玲 秦红灵 张文钊 盛荣 魏文学 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1306-1315,共10页
水稻土氧化还原状态的变化与N_2O的释放有密切关系。为揭示水稻土中Fe对N_2O释放及反硝化功能微生物的影响,本研究选取第四纪红壤发育的水稻土,设置3个水铁矿添加水平(Fe 0,10,40μmol g^(-1)土)和两个土壤质量含水量(50%,80%)进... 水稻土氧化还原状态的变化与N_2O的释放有密切关系。为揭示水稻土中Fe对N_2O释放及反硝化功能微生物的影响,本研究选取第四纪红壤发育的水稻土,设置3个水铁矿添加水平(Fe 0,10,40μmol g^(-1)土)和两个土壤质量含水量(50%,80%)进行土壤培养试验,利用实时荧光定量PCR(real time flourescent quantification polymerase chain reaction,q PCR)和末端限制性片段长度多态性(terminal-restricted fragment length polymorphism,T-RFLP)分析技术开展研究。结果表明,N_2O排放速率升至高峰期的过程中,外源铁处理尤其是添加高量铁(40μmol g^(-1))处理导致硝态氮含量显著高于对照,而N_2O排放速率却明显低于对照;然而,高峰期后添加高量铁处理却维持了较对照显著高的N_2O排放速率;与此同时,添加水铁矿对硝酸还原酶基因(narG)和氧化亚氮还原酶基因(nosZ)丰度的影响表现出与N_2O排放相同的趋势,即N_2O排放速率升至高峰期的过程中,外源铁处理明显抑制了反硝化微生物的生长与繁殖,而高峰期后外源铁对反硝化微生物的抑制作用不明显。因此,水稻土中添加Fe(Ⅲ)对N_2O释放影响的主要原因可能是前期抑制了反硝化功能微生物的种群数量,从而减少了硝酸根的还原和N_2O的产生,而后期由于反硝化微生物数量的恢复和NO_3^-等含氮化合物的残留,使得外源铁处理的N_2O释放量明显高于对照。 展开更多
关键词 水稻土 N2O narG基因 nosZ基因
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土壤团聚体N2O释放与反硝化微生物丰度和组成的关系 预览 被引量:6
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作者 周汉昌 张文钊 +3 位作者 刘毅 盛荣 秦红灵 魏文学 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1144-1152,共9页
不同粒径团聚体的物理化学和生物学特性差异可能影响N2O的产生与释放,但目前有关团聚体N2O释放的微生物学机制少有研究。本研究从菜地土壤中分筛出粒径为〈1mm、2~4mm和4~8am的团聚体并开展培养试验,通过实时荧光定量PCR(Quantitat... 不同粒径团聚体的物理化学和生物学特性差异可能影响N2O的产生与释放,但目前有关团聚体N2O释放的微生物学机制少有研究。本研究从菜地土壤中分筛出粒径为〈1mm、2~4mm和4~8am的团聚体并开展培养试验,通过实时荧光定量PCR(Quantitative Polymerase Chain Reaction,qPCR)与末端限制性片段长度多态性分析(Terminal-Restricted Fragment Length Polymorphism.T—RFLP)技术的结合,研究了不同粒径团聚体反硝化微生物群落数量与组成的变化规律及其与N2O释放的相互关系。结果表明,不同粒径团聚体N2O释放速率表现为:粒径小于1mm团聚体〉2.4mm团聚体〉4~8mm团聚体;硝酸还原酶基因(narG)和氧化亚氮还原酶基因(nosZ)的丰度也表现为小粒径团聚体最高,随团聚体粒径增加而显著下降。然而,不同粒径团聚体间含narG和nosZ基因的群落组成并没表现出显著差异。因此,不同粒径团聚体N2O释放速率差异与反硝化功能微生物丰度密切相关,而与它们的组成没有显著相关性。 展开更多
关键词 土壤团聚体 narG基因 nosZ基因 N2O 质量含水量
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转BT+CPTI基因抗虫棉的种植对土壤根际反硝化菌丰度和多样性影响 被引量:1
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作者 董莲华 孟盈 王晶 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期358-365,共8页
【目的】为评价转基因棉花的种植对根际土壤反硝化细菌丰度和多样性的影响,【方法】以转Bt+CpTI基因抗虫棉(SGK321)及非转基因亲本棉花石远321(SY321)根际土壤反硝化细菌为研究对象,分别在种植前和棉花的不同生长时期(蕾期、花期... 【目的】为评价转基因棉花的种植对根际土壤反硝化细菌丰度和多样性的影响,【方法】以转Bt+CpTI基因抗虫棉(SGK321)及非转基因亲本棉花石远321(SY321)根际土壤反硝化细菌为研究对象,分别在种植前和棉花的不同生长时期(蕾期、花期、铃期和絮期)取样。采用实时荧光定量PCR方法和末端标记限制性片段多态性(T-RFLP)技术对土壤中反硝化细菌的功能基因nosZ基因进行定量和多样性分析。【结果】结果发现随棉花不同生长时期两种棉花根际土壤中的反硝化细菌丰度均发生显著变化,但变化趋势不同。转基因棉花根际土壤反硝化细菌从种植前的3.12×106copies/g dry soil一直增加到铃期的2.81×107copies/g dry soil,增加了8倍。非转基因棉花根际土壤反硝化细菌丰度变化受生长周期影响更为显著,表现为蕾期增加,花期降低,铃期又增加的趋势。典范相关及部分典范相关分析反硝化细菌多样性结果表明其多样性受环境因素pH、硝酸根浓度以及棉花生长时期(蕾期和花期)影响最为显著,但此外棉花品种也起到了非常重要的作用,【结论】反硝化细菌的丰度和多样性既受棉花生长时期的影响,同时也受棉花品种的影响,转基因棉花通过调节根际土壤中的pH和硝酸根浓度,来影响其多样性和丰度。转Bt+CpTI基因抗虫棉的种植增加了土壤pH,从而导致根际土壤反硝化细菌的多样性和丰度增加。 展开更多
关键词 实时荧光定量PCR 反硝化细菌 转Bt+CpTI基因棉花 石远321 nosZ基因 末端标记限制性片段多态性(T-RFLP)
溴甲烷熏蒸对土壤反硝化作用及nosZ型反硝化微生物群落结构的影响 被引量:3
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作者 燕平梅 乔宏萍 +3 位作者 赵文婧 陈燕飞 单树花 曹坳程 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期73-79,共7页
【目的】探究溴甲烷熏蒸对土壤反硝化作用的影响及机制。【方法】本研究采用nos Z-PCR-RFLP(Restriction fragment length polymorphism)方法、nos Z-MPN-PCR(Most-Probable-Number-PCR)计数法和土壤硝酸根的消灭率方法研究溴甲烷... 【目的】探究溴甲烷熏蒸对土壤反硝化作用的影响及机制。【方法】本研究采用nos Z-PCR-RFLP(Restriction fragment length polymorphism)方法、nos Z-MPN-PCR(Most-Probable-Number-PCR)计数法和土壤硝酸根的消灭率方法研究溴甲烷熏蒸对土壤nos Z型反硝化细菌群落结构、数量及反硝化活性的影响。【结果】实验结果说明溴甲烷熏蒸剂熏蒸土壤100 d土壤的反硝化作用与对照无显著差异(P〉0.05)。溴甲烷熏蒸土壤和对照土样nos Z型反硝化细菌群落的Margalef指数,Shannon-Wiener和Evenness指数无显著差异(P〉0.05)。溴甲烷熏蒸土壤和对照土壤中存在Uncultured bacterium partial rhodopsendomonas、pseudomonas fluorescens、Herbacspirillum、Mesorhizobium和Bradyrhizobium,并且此6种微生物均是试验土样和对照土样的优势种群;对照土壤中检测到Azospirillum、Rhizobium melibei和Nitrosospira multiformis,在溴甲烷熏蒸土壤中未检测到;而溴甲烷熏蒸土壤中检测到Uncultured Azospirillum,Mesorhizobium在对照土壤中未检测到。通过nos Z-MPN-PCR计数法得出反硝化细菌数量比对照低1.4倍。【结论】说明溴甲烷熏蒸100d土壤的nos Z型反硝化微生物群落组成和反硝化细菌数量发生变化,而土壤的反硝化作用与对照无显著差异。 展开更多
关键词 溴甲烷 熏蒸 反硝化细菌 nosZ基因 群落结构
强酸性茶园土壤中添加不同肥料氮后N2O释放量变化 预览 被引量:8
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作者 黄莹 李雅颖 姚槐应 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1533-1538,共6页
茶园由于长期偏施氮肥,造成土壤酸化现象严重和N2 O大量排放。本文对强酸性茶园土壤进行不同氮肥处理试验,结果表明,通过31 d的好气培养,各施肥处理均显著提高N2 O排放,其中施硝酸钾( KNO3)处理平均每天排放的N2O最高,总排放量... 茶园由于长期偏施氮肥,造成土壤酸化现象严重和N2 O大量排放。本文对强酸性茶园土壤进行不同氮肥处理试验,结果表明,通过31 d的好气培养,各施肥处理均显著提高N2 O排放,其中施硝酸钾( KNO3)处理平均每天排放的N2O最高,总排放量为对照(CK)的17倍,其次是硝酸铵(NH4NO3)处理,尿素[CO(NH2)2]和硫酸铵[(NH4)2SO4]处理虽然能增加N2O排放,但远远小于硝酸钾处理。对各氮肥处理硝化势的测定表明,尿素、硫酸铵和硝酸铵处理均明显增加土壤硝化活性,而硝酸钾处理硝化势与对照相比显著降低。强酸性茶园土壤中N2 O排放的主要来源是反硝化作用。氧化亚氮还原酶( nosZ)的定量PCR分析表明,硝酸钾处理的nosZ基因拷贝数与对照相比显著降低( P<0.05)。因此,强酸性土壤中N2 O还原酶活性被NO3-抑制是导致高N2 O排放的重要原因之一。 展开更多
关键词 茶园土 不同氮肥处理 N2O排放 nosZ基因 定量PCR
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红树林湿地中好氧-厌氧反硝化菌脱氮特性及其种群结构分析 被引量:4
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作者 林娜 郭楚玲 +3 位作者 郭延萍 柯林 党志 谭凤仪 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期 173-181,共9页
随着沿岸水体氮素富营养化的加剧,生物脱氮作用越来越受重视,位于海陆交界的湿地红树林生态系统作为一个自然脱氮体系备受关注.本研究以典型亚热带湿地红树林(香港Mai Po)作为对象,结合传统的富集筛选和分子生物学方法--建立nosZ基因... 随着沿岸水体氮素富营养化的加剧,生物脱氮作用越来越受重视,位于海陆交界的湿地红树林生态系统作为一个自然脱氮体系备受关注.本研究以典型亚热带湿地红树林(香港Mai Po)作为对象,结合传统的富集筛选和分子生物学方法--建立nosZ基因克隆文库和RFLP分析技术对红树林沉积物中反硝化细菌脱氮能力、种群结构和丰度进行研究.从Mai Po红树林沉积物中共筛选到12株好氧反硝化菌和8株厌氧反硝化菌,其中好氧反硝化菌包括Pseudomonas(4株)、Comamonas(2株)和Acinetobacter(2株)等7个菌属,厌氧反硝化菌属于Pseudomonas、Agrobacterium和Uncultured Betaproteobacteria bacterium(2株)等7个菌属.筛选到的好氧和厌氧反硝化菌均具有较高的脱氮能力,大部分在2d内NO3--N去除率达到98%以上.建立Mai Po红树林湿地反硝化细菌的nosZ基因克隆文库的结果表明,反硝化细菌的50个克隆子中有26个克隆子分属于11个未知类群,其余克隆子属于Pennisetum类群(26%),β-proteobacterium类群(10%),Entandrophragma类群(4%),Pseudomonas类群(4%)和denitrifying bacterium类群(4%).可见Mai Po红树林中反硝化细菌具有很高的生物多样性. 展开更多
关键词 红树林湿地 反硝化菌 nosZ基因 克隆文库 RFLP
典型水稻土微生物RNA的提取方法比较 被引量:3
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作者 郑燕 陈哲 +2 位作者 侯海军 吴敏娜 魏文学 《环境科学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1066-1071,共6页
采用4种方法分别提取和纯化2种典型土壤微生物RNA(水稻土和旱地土),并对RNA产量和质量进行比较评价.结果表明,方法1用液氮研磨法提取的RNA提取量最高,但需要纯化后才能满足RT-PCR等后续分子生物学要求;方法2用玻璃珠破碎法提取的RNA... 采用4种方法分别提取和纯化2种典型土壤微生物RNA(水稻土和旱地土),并对RNA产量和质量进行比较评价.结果表明,方法1用液氮研磨法提取的RNA提取量最高,但需要纯化后才能满足RT-PCR等后续分子生物学要求;方法2用玻璃珠破碎法提取的RNA提取量稍低,但RNA纯度较高,可以直接用于RT-PCR等后续实验;方法3用试剂盒提取的RNA纯度高,但提取量最低,成本高,且对土壤样品有选择性;方法4未能提出供试土壤的微生物RNA.选择RNA提取效果较好的方法1和方法2并应用于3种典型水稻土(紫潮泥、红黄泥、麻沙泥),结果表明,这2种方法也适合于这3种水稻土微生物RNA的提取. 展开更多
关键词 水稻土 微生物RNA提取 RT-PCR nosZ基因
利用氧化亚氮还原酶基因(nosZ)评价人工湿地系统中的反硝化菌 被引量:8
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作者 王晓君 陈少华 +1 位作者 张兆基 肖俊超 《环境科学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期 1306-1312,共7页
应用人工潜流湿地净化微污染地表水,出水用于补给人工景观河.利用定量PCR测定了湿地植物根际土壤和景观河底泥中16S rDNA和nosZ的丰度,并采用PCR-DGGE技术考察了样品中含nosZ基因的群落结构及其相似性.定量PCR结果表明,潜流湿地及人工... 应用人工潜流湿地净化微污染地表水,出水用于补给人工景观河.利用定量PCR测定了湿地植物根际土壤和景观河底泥中16S rDNA和nosZ的丰度,并采用PCR-DGGE技术考察了样品中含nosZ基因的群落结构及其相似性.定量PCR结果表明,潜流湿地及人工景观河16S rDNA、nosZ平均绝对丰度(以DNA计)分别为1.91E+07、1.26E+06和2.68E+07、8.37E+05 copies.ng-1,以干土计时分别为1.45E+11、9.31E+09和5.31E+11、1.45E+10 copies.g-1.景观河底泥中微生物总量和反硝化菌数量要高于湿地根际土壤,但是后者nosZ相对丰度(3.8%~10.1%)则明显高于前者(1.7%~4.1%).根际土壤和底泥样品聚类分析相似度低,根际土壤优势菌种大部分与红杆菌目(Rhodobacearales)、根瘤菌目(Rhizobiales)和伯克氏菌目(Burkholderiales)的细菌相似,而底泥的优势菌种均为不可培养的微生物. 展开更多
关键词 人工湿地 nosZ基因定量 nosZ相对丰度 PCR-DGGE 反硝化菌群落结构
氧化亚氮还原酶基因nosZⅡ及与环境的关系研究进展
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作者 刘春梅 魏文学 +2 位作者 盛荣 邢肖毅 谌星 《应用与环境生物学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期651-656,共6页
温室效应在全球范围内日趋严重.其中氧化亚氮(N2O)作为最重要的温室气体之一,增温潜能是二氧化碳(CO2)的298倍,且其浓度仍呈逐年上升趋势.氧化亚氮还原酶(N2OR)能将N2O还原成氮气(N2),而nosZ基因是编码N2OR的唯一基因.除了熟知... 温室效应在全球范围内日趋严重.其中氧化亚氮(N2O)作为最重要的温室气体之一,增温潜能是二氧化碳(CO2)的298倍,且其浓度仍呈逐年上升趋势.氧化亚氮还原酶(N2OR)能将N2O还原成氮气(N2),而nosZ基因是编码N2OR的唯一基因.除了熟知的nosZⅠ基因外,新发现的分支nosZⅡ基因也能编码N2OR.在国内外研究基础上本文总结nosZⅡ基因的基本概况,分析其与nosZⅠ的主要区别,阐述其相关反应机制,并归纳不同环境因素对nosZⅡ基因表达的影响.研究表明,nosZⅡ主要存在于ε-变形细菌、拟杆菌、产水菌中,含nosZⅡ的微生物中有部分种群缺乏nirS和nirK基因,且该类微生物在还原N2O功能上具有较大潜能.影响含nosZⅡ微生物的丰度和种群结构的环境因子较多,主要包括土壤结构、土壤pH值、土壤C/N、温度、湖泊物理梯度等,其中pH值和C/N可能是主要的影响因素.随着分子生物技术手段的进步,对含nosZⅡ微生物的生态功能的探索已取得了重要进展,但还需进一步深入.今后还需对含nosZⅡ的微生物群落结构特征、微生物丰度和多样性影响因素以及对具有较强还原N2O能力的含nosZⅡ菌株进行更深入的研究,为降低N2O排放、有效减控温室气体提供理论依据. 展开更多
关键词 nosZ基因 nosZ基因 N2OR N2O还原能力 群落结构
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