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三种农田土壤中氨氧化细菌amoA基因多样性比较分析 被引量:9
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作者 汪峰 曲浩丽 +3 位作者 丁玉芳 孙波 崔中利 曹慧 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期347-353,共7页
比较分析中国东部不同季风气候区中海伦黑土(HL)、封丘潮土(FQ)和鹰潭红壤(YT)3种土壤氨氧化细菌amoA基因多样性。采用非培养方法直接从土壤中提取微生物总DNA,用氨氧化细菌amoA基因特异引物扩增总DNA,构建了3种土壤amoA基因文库,并对... 比较分析中国东部不同季风气候区中海伦黑土(HL)、封丘潮土(FQ)和鹰潭红壤(YT)3种土壤氨氧化细菌amoA基因多样性。采用非培养方法直接从土壤中提取微生物总DNA,用氨氧化细菌amoA基因特异引物扩增总DNA,构建了3种土壤amoA基因文库,并对文库进行限制性长度多态性(RFLP)分析。HL、FQ和YT的amoA基因文库克隆数量分别为49、50和48个,相应的RFLP类型数为10、10和14个OTUs,其中有4个OTUs为三种土壤共有;YT中氨氧化细菌amoA基因多样性指数最高,FQ最低;HL和FQ群落的相似为70%,HL与YT的相似度为50%,而FQ和YT之间仅为42%,说明氨氧化细菌具有地理分布的规律:17个amoA基因序列可以被聚成6个cluster,分属Nitrosospira和Nitrosomonas两个属。三种农田土壤中均存在丰富的氨氧化细菌,表明氨氧化细菌在农田土壤氮素循环中具有重要作用。 展开更多
关键词 氨氧化细菌 amoa基因 RFLP分析 农田土壤 微生物多样性
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云南热泉中氨氧化古菌的accA基因与amoA基因丰度与环境因子NO_(2)^-和NO_(3)^-的相关性 被引量:2
2
作者 宋兆齐 王莉 +4 位作者 周恩民 王风平 肖湘 张传伦 李文均 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1462-1470,共9页
【目的】氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)可能通过近期刚发现的3-羟基丙酸盐/4-羟基丁酸盐途径(3-hydroxypropionate/4-hydroxybutyrate cycle,HP/HB)来固定CO_(2),在海洋和土壤环境下进行化能自养型生长。云南热泉系统已被... 【目的】氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)可能通过近期刚发现的3-羟基丙酸盐/4-羟基丁酸盐途径(3-hydroxypropionate/4-hydroxybutyrate cycle,HP/HB)来固定CO_(2),在海洋和土壤环境下进行化能自养型生长。云南热泉系统已被证明具有丰富的AOA多样性。本论文旨在调查云南不同热泉中,这种CO_(2)固定途径的关健酶——乙酰辅酶A羧化酶基因acc A和古菌氨单加氧酶基因amo A,及原核微生物16S rRNA基因的丰度变化,以及它们与环境因子的相关性。【方法】选择20处代表性热泉沉积物样品,通过荧光定量PCR技术,获得各目的基因丰度;利用R软件包对各样点地化参数进行主成分分析(Principal Component Analysis,PCA),并通过Mantel test检验各目的基因和地化参数间的相关性。【结果】细菌和古菌16S rRNA基因的丰度范围分别在6.6×107至4.19×1011和1.27×106至1.51×1011拷贝/g沉积物;古菌acc A和amo A基因的丰度范围为8.89×103至6.49×105和7.64×103至4.36×105拷贝/g沉积物,Mantel test结果显示acc A和amo A基因丰度间具有极显著的相关性(R=0.98,P<0.001),两者又分别都与热泉内的NO2-和NO3-浓度存在显著相关,与p H值等其它环境因子没有明显统计学意义上的相关性。【结论】云南地区热泉间的细菌和古菌丰度,以及两者比例关系都存在较大差异;相关性的统计结果进一步证明了热泉环境下的氨氧化古菌是通过HP/HB途径进行CO_(2)固定;本次研究并未发现氨氧化古菌的丰度与环境p H存在明显统计学意义上的相关性,这与常温土壤环境的相关研究结果存在不同。 展开更多
关键词 云南热泉 原核微生物丰度 氨氧化古菌 accA基因 amoa基因 荧光定量PCR
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华北典型旱地小麦土壤amoA基因的PCR-RFLP分析 被引量:4
3
作者 莫旭华 史荣久 +3 位作者 李慧 郑佳 王元芬 徐慧 《生态科学》 CSCD 2009年第1期49-55,共7页
通过构建氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)的氨氧化酶基因亚基A(amoA)克隆文库,并采用限制性片段长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism,RFLP)技术分析了华北地区典型早地冬小麦土壤中amoA基因的多样性。采用... 通过构建氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)的氨氧化酶基因亚基A(amoA)克隆文库,并采用限制性片段长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism,RFLP)技术分析了华北地区典型早地冬小麦土壤中amoA基因的多样性。采用MspI和AfaI两种限制性内切酶对amoA基因克隆文库中阳性克隆子进行双酶切后,共得到了18个氨氧化细菌的可操作分类单元(Operational Taxa Units,OTUs)和10个氨氧化古菌可操作分类单元(Operational Taxa Units,OTUs),其文库覆盖率分别达到92.9%和88.3%。氨氧化细菌的Shannon-Wiener指数、丰富度指数、均匀度指数均高于氨氧化古菌。通过对文库中amoA细菌测序分析,所有的序列都属于Nitrosospira cluster3。而在氨氧化古菌中存在着一个绝对优势种群,它占到克隆文库的80%,测序分析的结果表明,氨氧化古菌属于不可培养的泉古菌门。 展开更多
关键词 amoa克隆文库 RFLP分析 氨氧化细菌(AOB) 氨氧化古菌(AOA)
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环境样品中亚硝酸细菌amoA基因的克隆与测序 被引量:1
4
作者 周娟 李君文 +3 位作者 郑金来 王新为 宋农 古长庆 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期77-80,共4页
对从环境样品中分离的亚硝酸细菌(Ammonia oxidizingbacteria)amoA基因进行克隆与测序,为构建基因工程菌打下基础。采用亚硝酸细菌选择性培养基,从4个不同的畜牧养殖污水处理厂采集的样品(分别编号为1,2,3,4)在室温下富集培养2个月后,... 对从环境样品中分离的亚硝酸细菌(Ammonia oxidizingbacteria)amoA基因进行克隆与测序,为构建基因工程菌打下基础。采用亚硝酸细菌选择性培养基,从4个不同的畜牧养殖污水处理厂采集的样品(分别编号为1,2,3,4)在室温下富集培养2个月后,采取酚氯仿抽提的方法提取DNA。根据已报道的亚硝化单胞菌(Nitrosomonassp.)amoA基因序列,设计引物AMOB AMOE,并在AMOB,AMOE的5′-端分别加上了BamHⅠ和HindⅢ的限制性酶切位点,以利于进一步酶切和克隆。用AMOB AMOE对4种样品的DNA进行PCR扩增,PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳分析。结果表明,4种样品中1号和3号样品扩增得到预期长度的DNA片段,2号和4号样品扩增没有得到预期片段。回收纯化PCR产物与pGEM-T载体连接,构建amoA基因测序载体,并转化E.coliM15。测序结果提交GenBank进行Blast分析。结果显示,扩增得到的DNA片段均与Nitrosomonassp.GH22的amoA基因有99 7%的同源性,可从环境中分离的亚硝酸细菌中克隆出amoA基因。 展开更多
关键词 亚硝酸细菌 amoa基因 克隆
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好氧堆肥中amoA硝化细菌群落动态变化 被引量:2
5
作者 徐莹莹 刘玉涛 +5 位作者 王俊河 王宇先 杨慧莹 高盼 樊景胜 武琳琳 《黑龙江农业科学》 2016年第12期44-48,共5页
为减少堆肥氮素损失,优化堆肥工艺,以牛粪和玉米秸秆为材料进行高温好氧堆肥,采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)和产物序列分析法,研究了堆肥不同阶段amoA硝化细菌群落结构组成和多样性的动态变化及与堆肥理化因子的相关... 为减少堆肥氮素损失,优化堆肥工艺,以牛粪和玉米秸秆为材料进行高温好氧堆肥,采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)和产物序列分析法,研究了堆肥不同阶段amoA硝化细菌群落结构组成和多样性的动态变化及与堆肥理化因子的相关性。结果表明:经高温期amoA硝化细菌类群发生明显演替,降温期检测到前期不存在的硝化类群,属于β-变形菌纲(β-Proteobacteria)中的亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)。堆肥过程始终存在的优势菌群属于β-变形菌(β-Proteobacteria)中的亚硝化螺菌属(Nitrosospira)和不可培养细菌(Uncultured bacteria)。堆肥不同时期amoA硝化细菌多样性指数发生变化,升温至高温期减小,降温期增大,腐熟期减小。冗余分析(RDA)结果表明,铵态氮含量和温度与amoA硝化细菌群落结构组成显著相关(P<0.05),是影响其动态变化的关键理化因子。 展开更多
关键词 堆肥 amoa 硝化细菌 群落结构 多样性
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古菌氨氧化与amoA基因的扩增
6
作者 蒋敏芝 黄秋雨 《上海化工》 CAS 2012年第6期5-9,共5页
氨氧化过程是由变形菌纲中的一小部分细菌类群所进行的专性好氧的化能自养过程,氨氧化细菌(AOB)是硝化反应中负责将NH4+转化为NO2-的一类无机自养微生物,氨氧化古菌(AOA)是独立于AOB进化枝之外的能进行氨氧化作用的古菌。介绍了AOA古菌... 氨氧化过程是由变形菌纲中的一小部分细菌类群所进行的专性好氧的化能自养过程,氨氧化细菌(AOB)是硝化反应中负责将NH4+转化为NO2-的一类无机自养微生物,氨氧化古菌(AOA)是独立于AOB进化枝之外的能进行氨氧化作用的古菌。介绍了AOA古菌的发现过程及其氨氧化作用,提取、纯化了amoA基因并利用amoA基因的特征,对它进行扩增,证实了AOA古菌的存在,并为后续研究提供了依据。 展开更多
关键词 氨氧化古细菌 amoa基因 PCR扩增
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西藏米拉山土壤古菌16S rRNA及amoA基因多样性分析 被引量:8
7
作者 孟祥伟 茆振川 +2 位作者 陈国华 杨宇红 谢丙炎 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第8期994-1002,共9页
【目的】本研究旨在了解西藏米拉山高寒草甸土壤中古菌及氨氧化古菌群落结构组成情况。【方法】采用未培养技术直接从土壤中提取微生物总DNA,分别利用通用引物构建古菌16SrRNA基因和氨氧化古菌amoA基因克隆文库。利用DOTUR软件将古菌和... 【目的】本研究旨在了解西藏米拉山高寒草甸土壤中古菌及氨氧化古菌群落结构组成情况。【方法】采用未培养技术直接从土壤中提取微生物总DNA,分别利用通用引物构建古菌16SrRNA基因和氨氧化古菌amoA基因克隆文库。利用DOTUR软件将古菌和氨氧化古菌序列按照相似性97%的标准分成若干个可操作分类单元(OTUs)。【结果】通过构建系统发育树,表明古菌16SrRNA基因克隆文库包括泉古菌门和未分类的古菌两大类,并且所有泉古菌均属于热变形菌纲。氨氧化古菌amoA基因克隆文库中序列均为泉古菌。古菌16SrRNA基因和古菌amoA基因克隆文库分别包括64个OTUs和75个OTUs。【结论】西藏米拉山高寒草甸土壤中古菌多样性比较丰富,表明古菌在高寒草甸土壤的氮循环中可能具有重要的作用。 展开更多
关键词 古菌 16SRRNA基因 amoa基因 系统发育分析
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沉积物中氨氧化细菌amoA基因荧光定量PCR检测方法的改进 被引量:4
8
作者 路兴岚 甄毓 +1 位作者 米铁柱 于志刚 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期176-181,共6页
聚合酶链式反应(Polymerase chain reaction,PCR)较容易受到某些抑制成分的影响,尤其是在对复杂环境样品进行的荧光定量PCR反应中,定量结果的准确性更易受到影响。为减轻这种抑制作用,以采自长江口邻近海域沉积物的DNA为研究对象,采用... 聚合酶链式反应(Polymerase chain reaction,PCR)较容易受到某些抑制成分的影响,尤其是在对复杂环境样品进行的荧光定量PCR反应中,定量结果的准确性更易受到影响。为减轻这种抑制作用,以采自长江口邻近海域沉积物的DNA为研究对象,采用稀释模板法和添加BSA法对荧光定量PCR反应进行了优化。结果表明2种方法都有减轻抑制的作用,但若考虑方法的准确性和检测的便捷性,则以添加BSA的方法更为优越,最适添加浓度为0.1~0.5μg/μL。这一检测方法的改进,为研究沉积物中微生物在硝化过程中的重要作用提供了可靠的技术途径。 展开更多
关键词 荧光定量PCR 牛血清蛋白 沉积物 amoa基因
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基于amoA基因扩增子高通量测序的氨氧化古菌多样性分析方法 被引量:4
9
作者 何翔 吴佳鹏 +4 位作者 焦黎静 温晓梅 王岩 欧林坚 洪义国 《微生物学通报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1861-1870,共10页
【背景】对于环境样品中氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)多样性的研究,利用amoA功能基因作为分子标记会比16SrRNA基因有更强的特异性和更高的分辨率,能更准确地反映环境样品中氨氧化古菌的种群结构和分布特征。然而,目前对a... 【背景】对于环境样品中氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)多样性的研究,利用amoA功能基因作为分子标记会比16SrRNA基因有更强的特异性和更高的分辨率,能更准确地反映环境样品中氨氧化古菌的种群结构和分布特征。然而,目前对amoA基因扩增子高通量测序的分析存在两大限制因素:一是缺乏相应的amoA基因参考数据库;二是AOA amoA基因在种水平上的相似性阈值未知,分析过程中没有明确的划分种水平操作分类单元(Operational taxonomic unit,OTU)的阈值。【目的】构建基于amoA功能基因序列分析氨氧化古菌多样性的方法,为基于高通量测序的功能微生物多样性分析提供参考。【方法】基于目前已通过分离纯化或富集培养获得的34株氨氧化古菌及功能基因数据库中收录的环境样品amoA基因序列,构建氨氧化古菌amoA基因参考数据库。通过菌株间两两比对获得的amoA基因相似度与16SrRNA基因相似度的相关性分析,确定amoA基因在种水平上的相似性阈值。基于MOTHUR软件平台,利用建立的参考数据库和确定的阈值对南海一个垂直水体剖面样品的amoA基因序列进行多样性分析。【结果】构建了含有26 091条序列信息的古菌amoA基因参考数据库,确定了89%作为分析过程中古菌amoA基因划分种水平OTU的阈值,对南海水体样品氨氧化古菌的多样性分析结果很好地显示了南海不同深度水层水体中氨氧化古菌的种群结构和系统发育关系,有效揭示了南海氨氧化古菌的垂直分布差异。【结论】建立了基于amoA基因高通量测序的氨氧化古菌多样性分析方法,此方法可以有效分析环境样品中氨氧化古菌的多样性。 展开更多
关键词 功能基因 参考数据库 相似性阈值 amoa基因 氨氧化古菌
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枣树棉花间作与单作土壤氨氧化细菌amoA基因多样性的比较与分析 被引量:2
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作者 何贵伦 罗明 +3 位作者 韩剑 徐金虹 王纯利 朱建雯 《新疆农业大学学报》 CAS 北大核心 2015年第2期126-135,共10页
以编码氨单加氧酶基因amoA作为氨氧化细菌的功能基因标志物,采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)和扩增产物序列分析方法,研究南疆枣树与棉花间作和单作不同栽培模式下土壤氨氧化细菌群落结构和多样性差异以及与土壤理化因... 以编码氨单加氧酶基因amoA作为氨氧化细菌的功能基因标志物,采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)和扩增产物序列分析方法,研究南疆枣树与棉花间作和单作不同栽培模式下土壤氨氧化细菌群落结构和多样性差异以及与土壤理化因子的相关性。结果表明,枣树与棉花间作改变了土壤氨氧化细菌群落结构组成,与纯枣林、单作棉田差异显著,相似性低于60%。间作复合系统内冠下区、近冠区及不同层次的土壤中氨氧化细菌群落结构具有水平和垂直方向的空间变异性。系统发育分析表明,枣树与棉花间作、纯枣林和单作棉田土壤中氨氧化细菌均隶属于β-变形菌纲(β-Proteobacteria)的亚硝化螺菌属(Nitrosospira)和不可培养的氨氧化细菌,以Nitrosospiracluster 3a为优势菌。间作土壤中还有cluster 3b、cluster 1和cluster 4,群落组成较单作丰富。典范对应分析结果显示,有机碳(TOC)、全磷(TP)、速效磷(RP)和硝态氮(NO3-N)含量对不同种植模式下氨氧化细菌的种群结构影响显著(P<0.05)。枣树与棉花间作显著提高了土壤氨氧化细菌的多样性,Shannon指数、均匀度指数和丰富度均高于纯枣林和单作棉田。土壤全磷、铵态氮、硝态氮、pH值和土壤含水量是显著影响多样性指数的关键理化因子(P<0.05)。 展开更多
关键词 农林复合系统 枣树与棉花间作 amoa基因 PCR-DGGE 群落结构
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硝化池中氨氧化细菌amoA基因的检测及其多样性研究 被引量:5
11
作者 陈岭 明镇寰 《浙江大学学报(理学版)》 CAS CSCD 2004年第5期565-569,共5页
为了分析污水处理系统中氨氧化细菌的种群组成 ,筛选合成了一对对氨氧化细菌氨单加氧酶基因 (amo A )特异结合的引物序列 ,利用 PCR技术对从活性污泥中抽提的细菌总 DNA进行扩增 ,得到不同重组子的 amo A序列片段 .运用 BL AST程序将测... 为了分析污水处理系统中氨氧化细菌的种群组成 ,筛选合成了一对对氨氧化细菌氨单加氧酶基因 (amo A )特异结合的引物序列 ,利用 PCR技术对从活性污泥中抽提的细菌总 DNA进行扩增 ,得到不同重组子的 amo A序列片段 .运用 BL AST程序将测序结果与基因库中的公开序列进行比较 ,发现在该污水处理系统中分布有大量亚硝化单胞菌属 (N itrosomonas)细菌 ,其中最主要的是欧洲亚硝化单胞菌 (N itrosomonas europaea) ,由此推测N 展开更多
关键词 氨氧化细菌 amoa基因 多样性研究
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玉米秸秆深翻还田土壤氨氧化细菌amoA基因多样性分析 被引量:5
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作者 萨如拉 高聚林 +3 位作者 于晓芳 闹干朝鲁 青格尔 赵吉睿 《玉米科学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期107-111,共5页
以常规旋耕无秸秆还田(对照)、1年秸秆深翻还田、2年秸秆深翻还田土壤总DNA为模板,采用氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)的氨单加氧酶α亚基(amo A)基因特异性引物扩增AOB amo A基因,构建amo A基因文库。运用BLAST程序进行... 以常规旋耕无秸秆还田(对照)、1年秸秆深翻还田、2年秸秆深翻还田土壤总DNA为模板,采用氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)的氨单加氧酶α亚基(amo A)基因特异性引物扩增AOB amo A基因,构建amo A基因文库。运用BLAST程序进行序列比较发现,玉米秸秆深翻还田土壤中分布有亚硝化弧菌属(Nitrosovibrio)、亚硝化螺菌属(Nitrosospira)和亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)微生物菌群,秸秆深翻还田土壤AOB amo A基因序列主要与保护性耕作、长期施肥、间作、温室和植被恢复土壤中的amo A基因序列相似;常规旋耕无秸秆还田土壤AOB amo A基因序列主要与秸秆焚烧大田土壤和内蒙古草原土的amo A基因序列相似。玉米秸秆深翻还田2年处理(SF-Ⅱ)AOB amo A基因多样性指数最高,其次是玉米秸秆深翻还田1年处理(SF-I),常规旋耕无秸秆还田(CK)最低。 展开更多
关键词 玉米 秸秆还田 氨氧化细菌 AMO A基因
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抗生素残留对施用牛粪土壤氮素矿化的影响及amoA、nxrA基因的响应
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作者 万辰 陈思玮 +3 位作者 马瑛骏 张克强 王风 沈仕洲 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1616-1621,1627,共7页
以恩诺沙星(ENR)、四环素(TCY)和金霉素(CTC)3种常用抗生素为供试材料,通过室内培养试验,探究抗生素对施用牛粪土壤氮素矿化过程的影响。结果表明:ENR、TCY对氮素矿化具有抑制作用,抑制强度随培养时间的延长呈先增加后减小的趋势。ENR、... 以恩诺沙星(ENR)、四环素(TCY)和金霉素(CTC)3种常用抗生素为供试材料,通过室内培养试验,探究抗生素对施用牛粪土壤氮素矿化过程的影响。结果表明:ENR、TCY对氮素矿化具有抑制作用,抑制强度随培养时间的延长呈先增加后减小的趋势。ENR、TCY均在试验6~9 d的抑制作用最明显,该阶段ENR、TCY为100 mg/kg处理组对土样净氮矿化速率的抑制率分别达71.79%、45.61%,第16天后,ENR、TCY对氮素矿化抑制强度减弱,各处理组间无显著差异(P>0.05),说明抗生素对氮素矿化及硝化的影响不会持续存在。ENR、TCY对氮素矿化作用的抑制主要体现在对硝化作用的影响上。与ENR、TCY相比,CTC对土壤氮素矿化影响不明显。从功能基因丰度上看,ENR、TCY对氮素矿化的抑制存在差异,ENR主要通过降低主导氮素矿化的微生物酶活性来抑制氮素矿化,而TCY对相关的功能微生物菌群数量产生影响。综上可知,若土壤中有ENR或TCY残留时,会抑制有机物料的矿质氮释放,可能造成作物减产和品质下降。 展开更多
关键词 抗生素 畜禽粪便 氮素矿化 amoa 基因 nxrA 基因
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威百亩熏蒸对土壤硝化作用及amoA型硝化细菌群落结构的影响 被引量:5
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作者 燕平梅 李娜 +2 位作者 赵文婧 陈燕飞 乔宏萍 《植物保护学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1357-1363,共7页
为探究威百亩对土壤硝化作用的影响及作用机制,通过理化分析和变性梯度凝胶电泳方法研究浓度为20、100和500 mg/kg威百亩熏蒸处理对土壤硝化作用及amoA型硝化细菌群落结构的影响。结果表明,威百亩熏蒸处理0、14、28 d后,3种浓度处理的... 为探究威百亩对土壤硝化作用的影响及作用机制,通过理化分析和变性梯度凝胶电泳方法研究浓度为20、100和500 mg/kg威百亩熏蒸处理对土壤硝化作用及amoA型硝化细菌群落结构的影响。结果表明,威百亩熏蒸处理0、14、28 d后,3种浓度处理的土壤硝化率与对照差异不显著;处理56 d后,20、100和500 mg/kg浓度处理的土壤硝化率分别为81.15%、76.66%和94.08%,前两者与对照差异不显著,后者与对照差异显著;而处理84 d后,3种浓度处理的土壤硝化率与对照差异均不显著。与对照相比,3个浓度威百亩熏蒸处理不同时间后土壤amoA型硝化细菌群落的均匀度指数差异不显著。熏蒸处理14 d后,浓度20、100 mg/kg威百亩处理的土壤amoA型硝化细菌群落的香农多样性指数和丰富度指数分别为1.00、10.97和0.84、7.79,与对照的0.92和9.78均无显著差异;而浓度500 mg/kg威百亩处理的香农多样性指数和丰富度指数分别为0.59、5.77,显著低于对照。表明威百亩对土壤硝化强度的影响较amoA型硝化细菌群落延迟,说明土壤中硝化作用的强弱并非完全决定于土壤amoA型硝化细菌的作用。 展开更多
关键词 威百亩 土壤熏蒸剂 硝化作用 氨单加氧酶 变性梯度凝胶电泳
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饮用水系统中微塑料上氨氧化微生物的定植与多样性 被引量:1
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作者 牛佳 蒋志达 +5 位作者 徐佳燕 许华诚 余健英 刘宪华 徐开钦 陈晓晨 《中国环境科学》 北大核心 2025年第8期4628-4637,共10页
采用模拟管网环境的生物膜培养反应器结合物化表征和微生物学分析方法,探讨了供水系统中5种常见微塑料上氨氧化微生物定植过程及其作为潜在硝化生态位的可能性.结果表明,氯化和微生物的定植作用导致微塑料结晶度增加并产生羰基、羟基等... 采用模拟管网环境的生物膜培养反应器结合物化表征和微生物学分析方法,探讨了供水系统中5种常见微塑料上氨氧化微生物定植过程及其作为潜在硝化生态位的可能性.结果表明,氯化和微生物的定植作用导致微塑料结晶度增加并产生羰基、羟基等亲水基团.微塑料上的氨氧化微生物amo A功能基因丰度范围在(1.54±0.02)×10^(4)~(3.07±0.64)×10^(10)copies/g.在大多数情况下,完全氨氧化菌(Comammox)在微塑料上占据优势地位,仅在氯化处理42d的5种微塑料上发现耐氯性较强的氨氧化古菌(AOA)处于优势地位.原始微塑料(未氯化)上氨氧化微生物总丰度与微塑料的结晶度呈正相关,并在结晶度较高的PE和PP微塑料上表现得尤为明显.氯化处理后该相关性不复存在.微塑料上定植氨氧化微生物的多样性分析表明原始微塑料上的AOA种类更接近土壤来源的AOA,而氯化处理后更接近水系AOA. 展开更多
关键词 饮用水 微塑料 氨氧化微生物 amoa基因 高通量测序 定量PCR
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宁夏盐碱区排水沟不同类型岸边带氨氧化过程及其影响因子
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作者 孙西燕 祁若曈 +1 位作者 李宏旭 郑兰香 《应用生态学报》 北大核心 2025年第7期2201-2212,共12页
氨氧化过程是岸边带氮循环的重要环节。为探究宁夏银北盐碱区排水沟不同类型岸边带土壤氨氧化过程,选取宁夏第三排水沟砾石芦苇混合带、芦苇带、高盐地肤带、马蔺护坡带和裸土带5种不同类型的岸边带,测定土壤潜在硝化速率(PNR)和环境因... 氨氧化过程是岸边带氮循环的重要环节。为探究宁夏银北盐碱区排水沟不同类型岸边带土壤氨氧化过程,选取宁夏第三排水沟砾石芦苇混合带、芦苇带、高盐地肤带、马蔺护坡带和裸土带5种不同类型的岸边带,测定土壤潜在硝化速率(PNR)和环境因子,并基于宏基因测序和qPCR技术分析氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)的群落结构和功能基因。结果表明:岸边带总的潜在硝化速率(PNR_(total))为0.47~1.37μmol N·g^(-1)·d^(-1),且AOA的潜在硝化速率(PNR_(AOA))大于AOB的潜在硝化速率(PNR_(AOB));AOA amoA基因拷贝数(2.63×10^(6)~2.06×10^(7) copies·g^(-1))显著高于AOB amoA(7.14×10^(5)~9.55×10^(6) copies·g^(-1))。芦苇带、砾石芦苇混合带以及马蔺护坡带的PNR和amoA基因拷贝数均高于高盐地肤带和裸土带,岸边带硝化过程由AOA主导。AOA均来源于亚硝化球菌门,优势属为未分类菌属unclassified_f__Nitrososphaeraceae和Candidatus Nitrosocosmicus。不同类型岸边带铵态氮、亚硝态氮、硝态氮、电导率、总有机碳和总氮等理化因子存在显著差异,PNR_(AOA)和PNR_(total)受到铵态氮、总氮、总有机碳和pH的显著影响,PNR_(total)与AOA amoA基因拷贝数呈极显著正相关。结构方程模型(SEM)表明,pH和总有机碳是岸边带硝化过程的主要影响因子,AOA amoA基因拷贝数对硝化速率有显著的正向影响。 展开更多
关键词 岸边带 潜在硝化速率 氨氧化微生物 amoa基因 结构方程模型(SEM)
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控释氮肥与水溶肥配施减少设施土壤N2O排放的机理 被引量:17
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作者 王学霞 曹兵 +4 位作者 梁红胜 王甲辰 陈延华 刘东生 岳健权 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2084-2094,共11页
【目的】控制N2O排放是提高氮肥利用和环境效益的一个重要任务。在滴灌条件下,研究以控释氮肥替代尿素基施减少设施土壤N2O排放的机制,并探讨减少氮肥投入的可能性。【方法】在大棚内布设小区试验,供试番茄品种为‘盛世辉煌’,氮肥40%基... 【目的】控制N2O排放是提高氮肥利用和环境效益的一个重要任务。在滴灌条件下,研究以控释氮肥替代尿素基施减少设施土壤N2O排放的机制,并探讨减少氮肥投入的可能性。【方法】在大棚内布设小区试验,供试番茄品种为‘盛世辉煌’,氮肥40%基施,60%分3次随水滴灌追施。试验以不施氮肥为对照(CK),设:常规化肥用量(基施尿素,总N量440 kg/hm^2,U);常规化肥用量减氮20%(基施尿素,总N量376 kg/hm^2,-20%U);控释氮肥常规用量(基施控释氮肥,总N量440 kg/hm^2,CRU);控释氮肥常规用量减氮20%(基施控释氮肥,总N量376 kg/hm^2,-20%CRU)4个处理。施底肥后15天内每天取气体样1次;追肥后每2天取气体样1次,连续取样3次;其余时间间隔5~7天取气体样1次。静态箱-色谱法测定土壤N2O排放通量;在定植后40、80和120天取土样测定土壤理化性质;用实时荧光定量PCR检测相关功能基因数量变化;收获后测产。【结果】控释氮肥与水溶肥配施导致基肥N2O排放峰值出现时间从第8~13天延迟到第28~32天,并且显著降低了其N2O排放峰值,所有处理追水溶肥后均在3~5天出现N2O排放峰值,而控释氮肥与水溶肥配施降低了此阶段N2O排放峰值。相同氮肥施用量条件下,控释氮肥与水溶肥配施显著降低了基肥期土壤N2O排放通量和累积排放量,降低了追肥期土壤N2O排放通量和累积排放量,显著降低了番茄生长季土壤NH4+-N和NO3−-N含量与微生物功能基因AOA amoA、AOB amoA和nirK数量,降低了nirS数量。与U处理相比,CRU处理增加番茄产量和经济效益,生长季土壤N2O累积排放量减少了24.8%,差异显著,同时显著降低了N2O排放强度;与-20%U处理相比,-20%CRU处理增加番茄产量和经济效益,N2O累积排放量减少了22.1%,亦显著降低了N2O排放强度(P<0.05)。【结论】在常规用氮量和减氮20%用量下,以缓释氮肥代替尿素基施,不仅可显著增加番茄的产量和效益,还显著推迟了番茄生长初期N2O释放高峰的出现,减少了整个生育期N2O的排放强度和累积排放量。其主要原因在于缓释氮肥有效控制了土壤中NH4^+-N和NO3^--N含量的变化,进而减少了与硝化和反硝化相关的微生物数量。在使用缓释肥做基肥时,适当减少氮肥投入不会降低番茄的产量。 展开更多
关键词 N2O排放高峰 N2O排放强度 设施土壤 AOA amoa AOB amoa NIRK nirS
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生物炭和有机肥对菜地土壤N_2O排放及硝化、反硝化微生物功能基因丰度的影响 被引量:55
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作者 陈晨 许欣 +1 位作者 毕智超 熊正琴 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1912-1920,共9页
通过室内培养试验和实时荧光定量PCR技术,研究了田间施用生物炭和有机肥对菜地土壤氧化亚氮(N_2O)排放、氨单加氧酶(amo A)和亚硝酸盐还原酶(nir S、nir K)、氧化亚氮还原酶(nos Z)基因丰度的影响,并探讨功能基因丰度对N_2O排放的影响.... 通过室内培养试验和实时荧光定量PCR技术,研究了田间施用生物炭和有机肥对菜地土壤氧化亚氮(N_2O)排放、氨单加氧酶(amo A)和亚硝酸盐还原酶(nir S、nir K)、氧化亚氮还原酶(nos Z)基因丰度的影响,并探讨功能基因丰度对N_2O排放的影响.试验设置5个处理:CK(对照)、N(尿素)、N+BC(尿素和生物炭)、N+M(尿素和有机肥)和N+BC+M(尿素、生物炭和有机肥).结果表明,与CK处理相比,各施肥处理均降低了土壤氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)丰度,增加了nir K、nir S和nos Z基因丰度,并提高了培养期间N_2O累积排放量.与N处理相比,N+BC处理的土壤p H值提高了11.1%,并增加了AOB、AOA、nir S、nir K和nos Z基因丰度,增幅分别为105.8%、57.3%、22.0%、176.2%和204.9%,同时显著降低了培养期间N_2O累积排放量,降幅为58.1%;N+M处理增加了nir K和nir S基因丰度,增幅分别为58.8%和7.1%,对N_2O排放的影响不显著;N+BC+M处理增加了AOB、nir K、nir S和nos Z基因丰度,增幅分别为30.7%、68.7%、6.5%和84.5%,降低了N_2O累积排放量,降幅为14.4%.生物炭通过增加amo A、nir S和nir K基因丰度间接增加N_2O排放,同时通过增加nos Z基因丰度促进N_2O还原,综合效应表现为降低了菜地土壤N_2O排放.因此,通过施用生物炭改善土壤性质,增加功能基因丰度,降低土壤N_2O排放,是一种较好的N_2O减排措施.施用有机肥可以增加反硝化作用功能基因丰度,但对N_2O减排效果不显著. 展开更多
关键词 生物炭 有机肥 N2O amoa NIRK nirS NOSZ
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多年蔬菜连作对土壤氨氧化微生物群落组成的影响 被引量:21
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作者 孟德龙 杨扬 +4 位作者 伍延正 吴敏娜 秦红灵 朱亦君 魏文学 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期1331-1338,共8页
为揭示农业生产中长期大量施用化学肥料对土壤硝化过程微生物种群的影响及其与土壤硝化能力的偶联关系,本研究通过在长沙黄兴蔬菜基地采集长期连作蔬菜(20 a以上,VL)和短期蔬菜种植地(2 a左右,VS)表层土壤(0~20 cm),利用末端限制性片... 为揭示农业生产中长期大量施用化学肥料对土壤硝化过程微生物种群的影响及其与土壤硝化能力的偶联关系,本研究通过在长沙黄兴蔬菜基地采集长期连作蔬菜(20 a以上,VL)和短期蔬菜种植地(2 a左右,VS)表层土壤(0~20 cm),利用末端限制性片段多态性(T-RFLP)和实时定量PCR(Q-PCR)等手段系统研究了蔬菜连作对氨氧化细菌(ammonia-oxidizingbacteria,AOB)和氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)的组成和丰度的影响及其与土壤硝化势的偶联关系.结果表明,长期蔬菜连作显著使得土壤中AOB amoA的组成趋于单一,同时也影响了土壤中AOA amoA的群落组成;RDA分析结果表明,影响AOB amoA群落结构的主要土壤因素为土壤pH以及Olsen-P的含量.土壤中AOA amoA基因拷贝数明显高于AOB,平均为细菌丰度的6倍,但土壤硝化势(PNF)与土壤中AOB amoA基因丰度成显著的正相关,而与土壤中AOA amoA基因丰度没有显著的相关性.尽管多年蔬菜连作对AOB和AOA丰度的影响还不清楚,却使得AOB优势种群富集,土壤硝化能力增强. 展开更多
关键词 蔬菜连作 硝化势 AOA和AOB群落组成 T-RFLP Q-PCR amoa基因
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氨氧化细菌的分子生态学研究进展 被引量:49
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作者 董莲华 杨金水 袁红莉 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1381-1388,共8页
氨氧化细菌(AOB)在全球氮循环中具有重要作用.本文综述了目前AOB的分子生态学研究进展.主要介绍了AOB的种类和系统发育,基于16S rRNA的系统发育分析表明AOB的系统发育比较简单,均属于变形菌纲的β和γ亚纲.还介绍了目前研究AOB主要采用... 氨氧化细菌(AOB)在全球氮循环中具有重要作用.本文综述了目前AOB的分子生态学研究进展.主要介绍了AOB的种类和系统发育,基于16S rRNA的系统发育分析表明AOB的系统发育比较简单,均属于变形菌纲的β和γ亚纲.还介绍了目前研究AOB主要采用的分子生态学方法,如变性梯度凝胶电泳(DGGE)、末端标记-限制性片段长度多态性(T-RFLP)、荧光原位杂交(FISH)和实时定量PCR(real-time PCR)等,总结了生态因子的改变对AOB群落结构和数量的影响,并对今后氨氧化细菌的应用分子生态学研究方向进行了展望. 展开更多
关键词 氨氧化细菌 氨单加氧酶 amoa 末端标记-限制性片段长度多态性 变性梯度凝胶电泳 实时定量PCR 生态因子
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