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厌氧氨氧化启动过程细菌群落多样性及PICRUSt2功能预测分析 被引量:18
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作者 闫冰 付嘉琦 +5 位作者 夏嵩 易其臻 桂双林 吴九九 熊继海 魏源送 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期3875-3885,共11页
细菌群落是实现厌氧氨氧化系统高效脱氮的核心,而厌氧氨氧化启动过程细菌群落多样性及其功能特征仍未被充分阐明.本研究采用升流式厌氧污泥床(UASB)反应器进行厌氧氨氧化系统启动,利用16S r RNA基因高通量测序技术并结合PICRUSt2功能预... 细菌群落是实现厌氧氨氧化系统高效脱氮的核心,而厌氧氨氧化启动过程细菌群落多样性及其功能特征仍未被充分阐明.本研究采用升流式厌氧污泥床(UASB)反应器进行厌氧氨氧化系统启动,利用16S r RNA基因高通量测序技术并结合PICRUSt2功能预测分析,研究启动过程不同时间(d0、d30、d60和d90)细菌群落多样性及功能动态变化特征.结果表明,启动过程共检测到48个门、111个纲、269个目、457个科、840个属和1497个种;Candidatus_Brocadia和Candidatus_Kuenenia为检测到的厌氧氨氧化菌,且它们的相对丰度在启动过程不同时间存在显著差异(P <0.05).启动过程,细菌群落α多样性指数整体呈现显著的降低趋势(P <0.05),细菌群落结构呈现出明显的空间分异特征,且差异显著(R=0.846,P <0.01).PICRUSt2功能预测分析表明,启动过程,细菌群落具有丰富的功能多样性,一级功能层表现为有机系统和代谢方面较为活跃,二级功能层子功能基因丰度在厌氧氨氧化启动过程发生明显变化;细菌群落涉及49个参与氮素代谢的相关功能基因,且不同时间阶段参与硝化、反硝化、厌氧氨氧化、硝酸盐同化/异化还原和亚硝酸盐同化/异化还原过程的相关功能基因丰度发生明显变化. 展开更多
关键词 厌氧氨氧化(ANAMMOX) 细菌群落 多样性 picrust2 高通量测序
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一体式部分亚硝化-厌氧氨氧化工艺污泥膨胀发生和恢复过程中微生物群落演替及PICRUSt2功能预测分析 被引量:6
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作者 李亚男 闫冰 +3 位作者 郑蕊 姚丽 隋倩雯 魏源送 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期3708-3717,共10页
以中试规模的一体式部分亚硝化-厌氧氨氧化(CPNA)工艺为研究对象,通过对其污泥膨胀发生和恢复过程中活性污泥的16S rRNA高通量测序数据进行数据挖掘和分析,结合PISCRUSt2功能预测分析,旨在揭示一体式CPNA工艺污泥膨胀和恢复不同阶段的... 以中试规模的一体式部分亚硝化-厌氧氨氧化(CPNA)工艺为研究对象,通过对其污泥膨胀发生和恢复过程中活性污泥的16S rRNA高通量测序数据进行数据挖掘和分析,结合PISCRUSt2功能预测分析,旨在揭示一体式CPNA工艺污泥膨胀和恢复不同阶段的微生物群落变化及氮、碳代谢特征.结果表明,污泥膨胀和恢复过程中微生物α多样性呈先上升后下降趋势,污泥膨胀阶段氮素转化菌属Nitrosomonas、Candidatus_Brocadia和Thauera相对丰度分别从12.36%、11.86%和0.272%下降至5.97%、8.30%和0.061%,而Candidatus Kuenenia相对丰度保持稳定,丝状菌Levilinea、Longilinea和Turicibacter相对丰度分别从0.031%、0.018%和0.009%上升至0.055%、0.025%和0.033%.PICRUSt2功能预测分析结果表明,总共有47个参与氮代谢的功能酶基因,其中硝化、反硝化、异化性硝酸盐还原(DNRA)、同化硝酸盐还原(ANRA)和固氮反应的功能酶基因相对丰度均发生了变化.污泥膨胀阶段,部分亚硝化功能基因氨单加氧酶基因(pmoABC-amoABC)和羟胺脱氢酶基因hao相对丰度下降,硝酸盐还原功能基因相对丰度膨胀初期升高,随后呈下降趋势.碳代谢分析表明,乙酸钠对CPNA工艺的异养生长具有促进作用,然而乙酸钠的能量代谢和葡萄糖生成并不活跃. 展开更多
关键词 厌氧氨氧化(ANAMMOX) 微生物群落 多样性 picrust2 高通量测序 氮代谢 碳代谢
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消毒剂对猪粪短期湿式厌氧消化系统性能及微生物群落的变化响应 被引量:1
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作者 吴永明 李坊飞 +8 位作者 吴留兴 张磊 刘亚军 黄学平 刘翔敏 李荣富 池泽涌 张杰 邓觅 《农业工程学报》 北大核心 2025年第9期207-215,共9页
为研究消毒剂对猪粪厌氧发酵系统的影响,选取不同浓度(质量分数0.02%、0.1%、0.5%)卫可(Virkon^(TM))消毒剂进行试验。结果表明:在高浓度Virkon^(TM)胁迫下,厌氧发酵系统出水中总氮(total nitrogen,TN)、氨氮(ammonia nitrogen,NH_(4)^(... 为研究消毒剂对猪粪厌氧发酵系统的影响,选取不同浓度(质量分数0.02%、0.1%、0.5%)卫可(Virkon^(TM))消毒剂进行试验。结果表明:在高浓度Virkon^(TM)胁迫下,厌氧发酵系统出水中总氮(total nitrogen,TN)、氨氮(ammonia nitrogen,NH_(4)^(+)-N)、总磷(total phosphorus,TP)和化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)等含量异常剧增,伴随TS和VS的降解率下降。对照组(CK组)和0.02%、0.1%和0.5%Virkon^(TM)试验组(分别记为L组、M组和H组)的最大产CH_(4)速率分别为63.20、71.63、73.10和38.17mL/g且CH_4总产量分别降低4.48%、16.58%(P<0.001)和86.33%(P<0.001)。随着暴露时间的延长,试验组的关键酶活呈先升后降趋势,其中,H组的S-α-GC、S-β-GC、S-ACP、S-NP及S-CAT等土壤酶活被显著性抑制(P<0.05)。进一步结合高通量测序发现,在整个厌氧发酵阶段,H组Ace指数、Chao指数和Shannon指数均显著性低于CK组(P<0.01)。在门水平上,第一优势菌群为厚壁菌门,其次为变形菌门,其中厚壁菌门相对丰度随Virkon^(TM)浓度的上升而降低,而变形菌门则相反;在属水平上,随着厌氧发酵时间的延长,束毛球菌属(Trichococcus)相对丰度均出现不同程度上升,由0.19%~0.39%提升至2.80%~4.20%,而H组中史密斯氏菌属(Smithella)的相对丰度受到极显著性(P<0.001)的抑制,较CK组下降91%。同时通过PICRUSt2功能预测分析发现,各试验组微生物群落COG(clusters of orthologous groups of proteins)功能组成结构差异并不明显,未知功能及氨基酸运输和代谢为主要优势功能;结合KO(KEGG orthology)结果与KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)数据库相关基因分析发现,高浓度Virkon^(TM)显著抑制微生物群落的生长代谢活性并削弱厌氧发酵系统的甲烷合成效能,另一方面,却诱导关键功能基因K00531(anfG)的表达活性发生超量级响应,较对照组(CK)激增约272倍。其表达水平的显著上调可能通过强化关键酶活性,使系统对Virkon^(TM)消毒副产物中典型氯代污染物(氯代烷烃及氯代烯烃类化合物)的降解效率获得提升,结果可为猪粪厌氧消化处理提供参考。 展开更多
关键词 消毒剂 厌氧发酵 猪粪 酶活 高通量测序 picrust2
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发酵程度与原料对普洱茶菌群结构与品质影响 被引量:1
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作者 韩肋撒 张会敏 +7 位作者 张文芳 邢新会 吕斌 罗浩 王怡 欧书剑 闫春波 薛正莲 《食品与发酵工业》 北大核心 2025年第9期186-195,共10页
原料与发酵程度影响发酵普洱茶菌群生长代谢,最终影响发酵品质。该研究通过16S rRNA、内源转录间隔区扩增子测序研究原料与发酵程度对发酵菌群和品质的影响。结果表明,高发酵程度普洱茶原核菌群丰度和多样性显著提高,真核菌群丰度显著... 原料与发酵程度影响发酵普洱茶菌群生长代谢,最终影响发酵品质。该研究通过16S rRNA、内源转录间隔区扩增子测序研究原料与发酵程度对发酵菌群和品质的影响。结果表明,高发酵程度普洱茶原核菌群丰度和多样性显著提高,真核菌群丰度显著降低。与浅发酵相比,高程度发酵更利于提高普洱茶可溶性多糖、木质素、总黄酮、蛋白质、茶褐素的含量。茶梗发酵显著提高Pseudomonas(86.78%)丰度,降低蛋白质含量。添加蜂蜜显著提高Aspergillus(87.47%)丰度,提高茶褐素含量。黄片发酵综合提高Aspergillus(31.90%)、Thermomyces(41.91%)、Rhizomucor(20.09%)、Pseudomonas(40.46%)与Bacillus(21.44%)的丰度,提高可溶性多糖含量。通过PICRUSt2功能预测发现,发酵程度对发酵普洱茶菌群的影响大于发酵原料。通过冗余分析发现,游离氨基酸、木质素、纤维素和茶褐素与真核菌群显著相关,蛋白质、可溶性多糖与原核菌群显著相关。该研究为普洱茶发酵工艺的菌种改良提供理论依据。 展开更多
关键词 发酵普洱茶 风味成分 优势菌群 特征菌群 高通量测序 picrust2功能预测
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沿黄灌区盐碱地不同盐生植物根际土壤细菌群落特征和生态功能预测
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作者 贺世龙 叶贺 +3 位作者 赵宇 范若渝 张雅玲 红梅 《生态学报》 北大核心 2025年第5期2141-2151,共11页
盐生植物根际土壤细菌是盐碱地生态治理的有效工具,但由于其培养过程不确定性高、功能探索程度小导致利用效率难以提升。为了提高沿黄灌区盐生植物根际细菌利用效率,在鄂尔多斯沿黄灌区盐碱地内选取黄花补血草Limonium aureum、芨芨草Ac... 盐生植物根际土壤细菌是盐碱地生态治理的有效工具,但由于其培养过程不确定性高、功能探索程度小导致利用效率难以提升。为了提高沿黄灌区盐生植物根际细菌利用效率,在鄂尔多斯沿黄灌区盐碱地内选取黄花补血草Limonium aureum、芨芨草Achnatherum splendens、碱蓬Suaeda glauca、芦苇Phragmites australis、羊草Leymus chinensis、砂引草Messerschmidia sibirica Linn六种盐生植物,通过16S扩增子测序技术分析其根际细菌群落与组成,并通过文献检索和PICRUSt2方法进行功能预测。结果表明:(1)在六种植物根际土壤共检测到细菌38门、97纲、226目、372科、659属,其中在六种植物内均稳定存在的优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteriota)和厚壁菌门(Firmicutes)。(2)PCoA分析表明,根际土壤β多样性表现出砂引草、黄花补血草和羊草相近,碱蓬和芨芨草相近的规律。(3)LEfSe分析表明碱蓬根际存在6类差异性细菌,芦苇根际5类,砂引草与羊草各2类。(4)六种植物根际差异性细菌功能差异较大,而共有细菌功能则均与耐盐促生能力相关。(5)PICRUSt2功能预测发现泌盐植物根际土壤功能丰度显著高于其他植物(P<0.05)。综上,在耐盐促生菌筛选过程中应以多种植物根际土壤做为筛选基质,同时需要重视泌盐植物的应用。研究为沿黄灌区盐碱地盐生植物根际土壤细菌后续培养利用提供了一定理论依据。 展开更多
关键词 根际细菌群落 盐生植物 沿黄灌区盐碱地 picrust2功能预测
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Intestinal Flatulence in Pampus argenteus:Changes in Gut Microbiota
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作者 NIE Wenhao ZHANG Man +5 位作者 ZHANG Youyi LI Yuanbo XU Shanliang HU Jiabao WANG Yajun YAN Xiaojun 《Journal of Ocean University of China》 2025年第1期182-194,共13页
Pampus argenteus is a commercially valuable species in many countries.Its artificial cultivation has been impacted by intestinal flatulence,leading to increased mortality.However,the role of gut microbiota in this pro... Pampus argenteus is a commercially valuable species in many countries.Its artificial cultivation has been impacted by intestinal flatulence,leading to increased mortality.However,the role of gut microbiota in this process remains unclear.Therefore,this study utilized high-throughput sequencing of 16S rRNA genes to investigate the gut microbiota in both flatulent and healthy P.argenteus.A total of 227571 high-quality and classifiable reads,representing 312 Amplicon Sequence Variants(ASVs),were obtained.Proteobacteria emerged as the predominant phylum in all samples,with the flatulent group displaying the highest relative abundance(85.3%).Microbial diversity was significantly greater in samples from water than those from tissues.Composition analysis using Bray-Curtis distance via CPCoA revealed distinct gut microbiota compositions between the samples with flatulence and the healthy samples.Co-occurrence network analysis demonstrated that the bacterial community in the flatulent group exhibited disorder due to the high abundance of Vibrio.Functional predictive analysis(PICRUSt2)indicated that flatulence in P.argenteus was associated with impaired methane and lipid metabolism,potentially resulting in excessive methane synthesis utilizing hydrogen and acetic acid as substrates produced by Clostridium sensu stricto 1,Cetobacterium,and Peptoclostridium.This study holds significant implications for early diagnosis and prevention of intestinal flatulence through the regulation of gut microbiota. 展开更多
关键词 Pampus argenteus gut microbiota 16S rRNA intestinal flatulence picrust2
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PICRUSt2 functionally predicts organic compounds degradation and sulfate reduction pathways in an acidogenic bioreactor 被引量:1
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作者 Jun Li Aimin Li +6 位作者 Yan Li Minhui Cai Gan Luo Yaping Wu Yechao Tian Liqun Xing Quanxing Zhang 《Frontiers of Environmental Science & Engineering》 SCIE EI CSCD 2022年第4期81-93,共13页
For comprehensive insights into the influences of sulfate on performance,microbial community and metabolic pathways in the acidification phase of a two-phase anaerobic system,a laboratory-scale acidogenic bioreactor w... For comprehensive insights into the influences of sulfate on performance,microbial community and metabolic pathways in the acidification phase of a two-phase anaerobic system,a laboratory-scale acidogenic bioreactor was continuously operated to treat wastewater with elevated sulfate concentrations from 2000 to 14000 mg/L.The results showed that the acidogenic bioreactor could achieve sulfate reduction efficiency of greater than 70%for influent sulfate content less than 12000 mg/L.Increased sulfate induced the accumulation of volatile fatty acids(VPAs),especially propionate and butyrate,which was the primary negative effects to system performance under the high-sulfate environment.High-throughput sequencing coupled with PICRUSt2 uncovered that the accumulation of VFAs was triggered by the decreasing of genes encoding short-chain acyl-CoA dehydrogenase(EC:1.3.8.1),regulating the transformation of propanoyl-CoA to propenoyl-CoA and butanoyl-CoA to crotonyl-CoA of propionate and butyrate oxidation pathways,which made these two process hardly proceed.Besides,genes encoding(EC:1.3.8.1)were mainly carried by order Clostridiales.Desulfovibrio was the most abundant sulfate-reducing bacteria and identified as the primary host of dissimilatory sulfate reduction ftinctional genes.Functional analysis indicated the dissimilatory sulfate reduction process predominated under a low sulfate environment,but was not favored under the circumstance of high-sulfate.With the increase of sulfate,the assimilatory sulfate reduction process finally overwhelmed dissimilatory as the dominant sulfate reduction pathway in acidogenic bioreactor. 展开更多
关键词 Acidogenic phase reactor High-sulfate wastewater Sulfate reduction Acidogenic fermentation picrust2
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民勤荒漠绿洲过渡带人工梭梭林土壤细菌群落结构及功能预测 被引量:8
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作者 王安林 马瑞 +1 位作者 马彦军 吕彦勋 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期508-519,共12页
通过探究人工梭梭林栽植对荒漠土壤细菌群落结构及功能的影响,为荒漠绿洲过渡带土壤微生态修复和土地质量改善提供数据参考.采用Illumina高通量测序技术和PICRUSt2功能预测分析方法,分析土壤细菌群落结构及功能,并用Mantel test和冗余分... 通过探究人工梭梭林栽植对荒漠土壤细菌群落结构及功能的影响,为荒漠绿洲过渡带土壤微生态修复和土地质量改善提供数据参考.采用Illumina高通量测序技术和PICRUSt2功能预测分析方法,分析土壤细菌群落结构及功能,并用Mantel test和冗余分析(RDA)解释影响土壤细菌群落结构及功能的理化因子.结果表明:(1)梭梭林土壤细菌OTU数、Chao1指数和Shannon指数均显著高于流动沙丘土壤,且PCoA分析和Adonis检验发现梭梭林与流动沙丘土壤细菌群落结构差异显著(P=0.001).(2)所有样品共检测到细菌34门、89纲、174目、262科和432属,变形菌门、放线菌门、蓝藻菌门和绿弯菌门占土壤细菌相对丰度的76.05%,属于土壤优势细菌,其中梭梭林土壤放线菌门相对丰度极显著高于流动沙丘土壤(P<0.01).(3)PICRUSt2功能预测发现,梭梭林土壤细菌群落包括6类一级功能和28类二级功能,其中碳水化合物的代谢、氨基酸代谢、辅助因子和维生素的代谢相对丰度均大于10%,是细菌主要代谢功能.(4)梭梭林的栽植显著改善土壤有机质等养分含量.土壤pH、有机质、全氮和速效磷为影响细菌群落的主要理化因子,其中土壤有机质显著影响土壤细菌群落结构(P<0.05)及代谢功能(P<0.05).综上,人工梭梭林有助于增加荒漠土壤微生物多样性,可提高土壤细菌代谢功能基因相对丰度,改善荒漠土壤微环境. 展开更多
关键词 土壤细菌 群落结构 picrust2功能预测 人工梭梭林 荒漠绿洲过渡带
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高密度聚乙烯微塑料与氯嘧磺隆对大豆生长和根际细菌群落的复合胁迫效应 被引量:1
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作者 胡晓玥 滑紫微 +6 位作者 姚伦广 杜丽 牛秋红 李玉英 闫路 陈兆进 张浩 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1161-1172,共12页
随着我国农业的大力发展,塑料地膜和农药被广泛投入到农业生产中,而塑料地膜降解形成的微塑料和农药在土壤中累积也带来诸多环境问题.目前微塑料与农药单一作用的环境生物学效应已有报道,但两者复合胁迫对作物生长和根际土壤细菌群落的... 随着我国农业的大力发展,塑料地膜和农药被广泛投入到农业生产中,而塑料地膜降解形成的微塑料和农药在土壤中累积也带来诸多环境问题.目前微塑料与农药单一作用的环境生物学效应已有报道,但两者复合胁迫对作物生长和根际土壤细菌群落的影响研究较少.因此,设计高密度聚乙烯微塑料(HDPE,500目)与磺酰脲类除草剂代表品种氯嘧磺隆共处理,研究其对大豆生长的影响,并通过高通量测序技术、互作网络和PICRUSt2功能分析,探究HDPE和氯嘧磺隆复合胁迫对大豆根际土壤细菌群落多样性、结构组成、菌群网络和土壤功能的影响,阐明HDPE和氯嘧磺隆对大豆的复合毒性.结果表明1%HDPE处理延长氯嘧磺隆在土壤中的半衰期(由11.5 d升至14.3 d),并且HDPE和氯嘧磺隆复合胁迫较单一污染物对大豆生长的影响更为明显.HiSeq 2500测序表明复合胁迫下的大豆根际细菌群落由20个门、312个属组成,门和属的组成数量显著少于对照和单一处理,并降低具有潜在生物防治特性、植物促生特性等功能菌属的相对丰度(如Nocardioides和Sphingomonas等).Alpha多样性表明复合胁迫显著降低大豆根际细菌群落的丰富度与多样性,Beta多样性则表明复合胁迫显著改变大豆根际细菌群落结构.组间样品LEfSe和PICRUSt2功能分析表明复合胁迫调控根际细菌群落的优势菌群,并减弱土壤氨基酸代谢、能量代谢和脂质代谢等二级功能层的丰度占比.由属水平网络分析推测复合胁迫降低土壤细菌间的总连接数和网络密度,使网络结构简单化,维持网络稳定的重要菌群种类也发生变化.研究结果表明HDPE和氯嘧磺隆复合胁迫显著影响大豆生长,并改变大豆根际细菌群落结构、土壤功能和网络结构,相较于单一处理,复合胁迫的潜在危害更大.研究结果可为评价聚乙烯微塑料和氯嘧磺隆生态风险,以及污染土壤修复提供指导. 展开更多
关键词 高密度聚乙烯(HDPE) 氯嘧磺隆 大豆 高通量测序 网络分析 picrust2功能分析
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七彩花生根瘤内生菌对氮添加的响应及其与植物化学计量特征的关系 被引量:1
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作者 李林 孙毅 +2 位作者 杨晓琼 方海东 闫帮国 《植物生态学报》 CSCD 北大核心 2024年第10期1374-1384,共11页
豆科植物根瘤是根瘤菌生物固氮的场所,含有多种微生物,即根瘤内生菌,其对植物的生长和营养具有重要作用。但根瘤内生菌群落结构对氮的响应及其与植物生态化学计量特征之间的关系还有待研究。该研究以七彩花生(Arachis hypogaea‘Qicai’... 豆科植物根瘤是根瘤菌生物固氮的场所,含有多种微生物,即根瘤内生菌,其对植物的生长和营养具有重要作用。但根瘤内生菌群落结构对氮的响应及其与植物生态化学计量特征之间的关系还有待研究。该研究以七彩花生(Arachis hypogaea‘Qicai’)为实验材料,设置3个施氮处理(N0:0 kg·hm^(−2),N1:140 kg·hm^(−2),N2:280 kg·hm^(−2))进行大田实验,测定叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)含量和根瘤内生菌群落结构及丰度变化,并采用PICRUSt 2软件进行功能预测分析。结果表明:(1)根瘤内生菌种类丰富,共含有来自546个科1049个属的微生物。其中主要的结瘤共生菌——慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)丰度占比仅为27.83%,其他微生物丰度的总占比超过70%,其中伯克霍尔德菌属(Burkholderia-Caballeronia-Paraburkholderia)和肠杆菌属(Enterobacter)的平均丰度占比均超过了10%。(2)施氮降低了根瘤内生菌菌群多样性,并改变了其结构组成,其中部分来自慢生根瘤菌属、肠杆菌属、科萨克氏菌属(Kosakonia)、泛菌属(Pantoea)的微生物相对丰度显著增加,而一些来自根瘤菌属(Allorhizobium-Neorhizobium-Pararhizobium-Rhizobium)、中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium)、分枝杆菌属(Mycobacterium)、伯克霍尔德菌属的微生物相对丰度显著降低,且部分属相对丰度与植物化学计量特征具有紧密的相关关系。(3)共现网络分析结果显示,部分菌群模块与叶片C、N、P含量及化学计量特征具有显著相关关系;同时,PICRUSt 2功能预测结果也显示部分微生物C、N、P代谢酶功能与七彩花生叶片C、N、P含量及化学计量特征具有显著相关关系,表明菌群结构与植物养分含量及其平衡之间具有紧密关系。综上,七彩花生根瘤内生菌种类丰富,且菌群结构和功能对氮添加较为敏感,未来研究中可通过微生物分离以及合成菌群技术进一步发掘氮耐受型和敏感型内生菌的功能。 展开更多
关键词 七彩花生 施氮 根瘤内生菌 化学计量特征 PICRUSt 2
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连作年限影响芹菜根际土壤微生物群落结构及功能类群 被引量:10
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作者 刘素 吴宏亮 +3 位作者 陈倬 冯海萍 张海宇 康建宏 《中国农业气象》 CSCD 北大核心 2023年第5期372-385,共14页
芹菜是宁夏冷凉区特色蔬菜,大规模种植不可避免地导致连作障碍。为了揭示芹菜根际土壤微生物的多样性特征和群落结构随种植年限变化的差异,本研究采用Illumina Novaseq-PE250测序平台对芹菜种植一年(CA)、连作两年(CB)和连作三年(CC)时... 芹菜是宁夏冷凉区特色蔬菜,大规模种植不可避免地导致连作障碍。为了揭示芹菜根际土壤微生物的多样性特征和群落结构随种植年限变化的差异,本研究采用Illumina Novaseq-PE250测序平台对芹菜种植一年(CA)、连作两年(CB)和连作三年(CC)时根际土样的16SV3V4区和ITS1区进行双末端Paired-end测序,并进行生物信息学分析。结果表明,土壤细菌多样性随连作年限延长呈逐渐降低趋势,Chao 1指数第一年8509.41,第三年降低至6314.09。CA香农指数最高,为11.48,CC最低,仅11.08。随着连作年限的增加,土壤细菌中的δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria)和芽单胞菌纲(Gemmatimonadetes)等优势菌纲及其中的罗库菌属(Rokubacteriales)、芽球菌属(Blastococcus)、红杆菌属(Solirubrobacter)等有益菌丰度减少。土壤真菌的多样性指数、丰富度指数等均随连作年限增加呈先下降后上升趋势,表现为CA、CB的Chao1指数分别为505.44和264.66,而CC为443.92,CA、CB的香农指数分别为5.98和4.93,而CC为5.61,且连作年限间均存在显著差异。同时,土壤真菌中的粪壳菌纲(Sordariomycetes)和瓶毛壳属(Lophotrichus)、黑孢壳属(Melanospora)等优势菌纲属具有显著变化差异。微生物主坐标成分分析结果表明,CC与其他处理间存在强异质性。PICRUSt2功能预测分析表明,芹菜根际土壤细菌主要有7大类一级功能层,氨基酸生物合成相对丰度占比最高,真菌有5大类一级功能层,核苷和核苷酸生物合成相对丰度占比最高,同时芹菜连作不同年限时多条代谢通路间具有极显著差异。综上研究结果,芹菜连作会降低根际土壤菌群的丰富度及多样性,改变菌群结构,导致根际微生态环境失衡,从而引发相关连作障碍病害。其中,以芹菜连作三年时微生物各项指数变幅最大,故建议宁夏南部山区芹菜产业将连作不超过两年作为田间种植模式。 展开更多
关键词 芹菜 连作年限 根际土壤微生物 高通量测序 picrust2功能预测
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密云水库入库河流微生物群落演替对氮素形态转化的影响 被引量:6
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作者 辛苑 张耀方 +6 位作者 李添雨 叶芝菡 申佩弘 魏源送 高超龙 宋舒兴 张俊亚 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期4985-4995,共11页
密云水库是北京市重要的地表饮用水源地,但近年来,密云水库库区及入库河流中的总氮(TN)浓度呈现连年上升的趋势.以密云水库上游典型入库河流牤牛河为例,考察各形态氮素变化的空间分布规律,并从微生物群落组成和功能预测的视角,解析氮素... 密云水库是北京市重要的地表饮用水源地,但近年来,密云水库库区及入库河流中的总氮(TN)浓度呈现连年上升的趋势.以密云水库上游典型入库河流牤牛河为例,考察各形态氮素变化的空间分布规律,并从微生物群落组成和功能预测的视角,解析氮素形态的转化,以期为密云水库的氮污染治理提供科学依据.结果表明,密云水库上游除TN外,其余水质理化指标均满足我国地表水环境质量标准(GB 3838-2002)的Ⅱ类标准.入库河流TN浓度显著高于库区(P<0.05),且以NO^(-)_(3)-N为主,占比为77.7%~92.9%.半城子水库库区的C/N较高,有助于反硝化脱氮的发生,表现出一定自净能力.牤牛河水体和底质中微生物群落结构具有显著差异,呈现一定的空间分布特征,高NO^(-)_(3)-N浓度是影响微生物群落结构演替的主要环境因子.牤牛河中存在大量硝化和反硝化功能微生物,反硝化菌相对丰度高于硝化菌,且均呈现出底质略高于水体的特点.牤牛河优势硝化菌和反硝化菌分别为Nitrosopumilus和Pseudomonas.PICRUSt2功能预测结果表明,牤牛河微生物氮代谢以NO^(-)_(3)-N还原模块为主,且主要发生于水体中;硝化过程的功能基因在水体中的丰度最高,主要为narGH;而参与NO^(-)_(3)-N还原反应的主要功能基因为底质中的异养反硝化菌(DNRA)所携带的nirBD,而反硝化模块的功能基因主要为nirK. 展开更多
关键词 密云水库入库河流 牤牛河 微生物群落结构 氮素转化 picrust2
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生物炭、三叶草和蚯蚓种养对西瓜根际土壤细菌群落多样性的影响 被引量:4
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作者 张文文 杨海波 +3 位作者 马玲 安明远 申佳丽 曹云娥 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2022年第6期175-184,共10页
为探究生物炭、三叶草和蚯蚓种养三种施用方式对西瓜根际土壤细菌群落多样性、功能预测及养分的影响,开展田间小区试验,设置对照(CK)、生物炭(B)、三叶草(T)、蚯蚓种养(V)、生物炭+蚯蚓种养(BV)、三叶草+蚯蚓种养(TV)、三叶草+生物炭(BT... 为探究生物炭、三叶草和蚯蚓种养三种施用方式对西瓜根际土壤细菌群落多样性、功能预测及养分的影响,开展田间小区试验,设置对照(CK)、生物炭(B)、三叶草(T)、蚯蚓种养(V)、生物炭+蚯蚓种养(BV)、三叶草+蚯蚓种养(TV)、三叶草+生物炭(BT)和三叶草+生物炭+蚯蚓种养(BTV)等8个处理。结果表明:不同处理对西瓜根际土壤养分具有显著影响,BV处理土壤速效钾含量最高(383.41 mg·kg^(-1)),TV处理土壤全氮含量最高(0.79 g·kg^(-1))、BTV处理土壤速效磷含量最高(427.51 mg·kg^(-1)),分别较CK处理提高102.23%、75.56%、23.88%。BTV处理Shannon指数显著高于其他处理;TV处理Simpson指数较T处理提高56.52%;B处理的ACE和Chao1指数较BTV处理分别提高10.95%和12.59%。不同土壤处理影响细菌群落组成和相对丰度,其中变形菌门、放线菌门、绿弯菌门和厚壁菌门为优势菌门。与CK相比,BTV处理的变形菌门和放线菌门相对丰度分别提高47.85%和30.47%,而酸杆菌门相对丰度降低48.36%。PICRUST2功能预测分析表明,BTV处理根际土壤细菌群落中新陈代谢、氨基酸代谢和全局概览通路等功能的活性加强,其活性微生物在“生物炭—三叶草—蚯蚓种养—西瓜”复合生境中起重要作用。综上,不同土壤处理方式改善了土壤细菌群落多样性和土壤养分,其中生物炭和三叶草配合蚯蚓种养施用的综合效果最好。 展开更多
关键词 生物炭 三叶草 蚯蚓种养 西瓜 土壤细菌群落 picrust2功能预测
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苹小吉丁自然种群肠道微生物多样性 被引量:2
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作者 贾斐然 周忠福 +2 位作者 赵文霞 孙荟荃 姚艳霞 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期86-96,共11页
【目的】明确不同虫态、不同环境苹小吉丁自然种群肠道真菌和细菌种类组成及其可能对宿主生长发育和生理变化的影响。【方法】分别将新疆野果林(W)和栽培果园(C)获取的成虫(A)与幼虫(L)进行完整肠道解剖,利用Illumina MiSeq技术对ITS2基... 【目的】明确不同虫态、不同环境苹小吉丁自然种群肠道真菌和细菌种类组成及其可能对宿主生长发育和生理变化的影响。【方法】分别将新疆野果林(W)和栽培果园(C)获取的成虫(A)与幼虫(L)进行完整肠道解剖,利用Illumina MiSeq技术对ITS2基因(真菌)和16S rRNA V3-V4变异区(细菌)进行测定,统计肠道微生物的操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU)数量,分析物种丰度、组成及Alpha多样性,并运用PICRUSt2对其功能进行预测。【结果】获得苹小吉丁肠道真菌ITS2优质序列177028条,细菌16S rRNA优质序列253712条,聚类分析分别获得285和1470个OTUs。最终注释到真菌5门22纲50目92科122属,细菌40门103纲231目364科594属。从属级水平来看,不同虫态、不同环境苹小吉丁肠道微生物各具特有的真菌和细菌类群,其中,其中CA特有真菌11属,特有细菌2属;CL特有真菌28属,特有细菌223属;WA特有真菌37属,特有细菌47属;WL特有真菌12属,特有细菌68属,而核心菌群中真菌7属,细菌21属。多样性分析结果表明野果林苹小吉丁肠道真菌群落丰富度和物种多样性成虫均大于幼虫,细菌群落丰富度成虫小于幼虫,但物种多样性成虫却大于幼虫,同时苹小吉丁幼虫肠道微生物群落丰富度和物种多样性在栽培果园远大于野果林。此外,通过MetaCyc Pathway注释74条真菌代谢通路,426条细菌代谢通路;通过KEGG注释868条真菌代谢通路,2188条细菌代谢通路。【结论】不同虫态、不同环境苹小吉丁肠道真菌和细菌种类与丰度均存在差异,肠道真菌种类和丰度成虫大于幼虫,而细菌幼虫大于成虫,说明真菌对于成虫的生长发育起着关键性作用,而细菌对于幼虫的生长发育起着关键性作用。此外,不同的肠道微生物结构与组成,呈现出大致相同的功能,因此推测在苹小吉丁肠道中发挥功能的为一些固定类群,这可能是与其宿主长期协同进化的结果。 展开更多
关键词 苹小吉丁 肠道微生物 高通量测序 多样性 picrust2功能预测
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接种AM真菌对甘草根围细菌多样性的影响 被引量:1
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作者 邓錡璋 王绍明 +1 位作者 邱成书 刘红玲 《草业科学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期101-111,共11页
为揭示大田中丛枝菌根(AM)真菌对植物根围细菌群落的影响,本研究以甘草(Glycyrrhiza uralensis)为对象,设置接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)、接种根内球囊霉(Glomus intraradices)和不接种对照(CK) 3个处理进行田间试验,采用高通量测... 为揭示大田中丛枝菌根(AM)真菌对植物根围细菌群落的影响,本研究以甘草(Glycyrrhiza uralensis)为对象,设置接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)、接种根内球囊霉(Glomus intraradices)和不接种对照(CK) 3个处理进行田间试验,采用高通量测序技术分析不同接种处理之间细菌群落多样性、结构、功能和形成差异的驱动因子。研究结果表明,接种AM真菌(Gi和Gm)显著改变了土壤养分含量,接种后速效磷含量和pH显著高于CK处理(P <0.05)。3个处理的优势细菌门均为变形菌门(Proteobacteria, 33.17%)、酸杆菌门(Acidobacteria, 14.83%)和放线菌门(Actinobacteria,8.73%),Gi处理中酸杆菌门和拟杆菌门的相对丰度显著低于Gm和CK (P <0.05)。通过PICRUSt2功能预测发现Gi、Gm和CK处理甘草根围功能细菌群均为氨基酸代谢、辅酶维生素代谢和糖类物质代谢,但Gi处理中糖类物质代谢、脂质代谢和聚糖生物合成代谢细菌功能群落显著小于Gm和CK。冗余分析(RDA)发现,速效磷(AP)和全磷(TP)是细菌群落差异分布的主要驱动因子。综上,接种AM真菌(Gi和Gm)甘草根围土壤AP的含量显著大于CK (P <0.05),并且Gi中的AP含量显著大于Gm (P <0.05),但Gi中糖类物质代谢和脂质代谢的功能菌的相对丰度显著低于Gm和CK,这表明Gi可能会抑制土壤糖类物质代谢和脂质代谢,并且AM真菌接种可能是通过影响甘草根围磷的有效性从而影响土壤细菌群落的分布。 展开更多
关键词 AM真菌 功能预测 驱动因子 土壤理化 picrust2 冗余分析 细菌群落
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三峡库区消落带落羽杉人工林土壤细菌群落结构多样性及动态变化 被引量:9
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作者 谭雪 董智 +2 位作者 张丽苗 袁中勋 李昌晓 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1748-1757,共10页
消落带是连接陆地与水域的交错地带,具有重要的生态功能,其适生木本植物的种植对消落带土壤的生物地球化学循环起着重要的作用.为探究适生植物对三峡库区消落带环境的适应机制,采用高通量测序技术对消落带退水后适生植物落羽杉(Taxodium... 消落带是连接陆地与水域的交错地带,具有重要的生态功能,其适生木本植物的种植对消落带土壤的生物地球化学循环起着重要的作用.为探究适生植物对三峡库区消落带环境的适应机制,采用高通量测序技术对消落带退水后适生植物落羽杉(Taxodium distichum)不同生长时期(T1:5月、T2:7月和T3:9月)的土壤细菌群落组成及多样性进行研究,同时采用PICRUSt2对细菌功能进行预测.结果表明,土壤pH值、硝态氮、铵态氮、土壤蔗糖酶、磷酸酶和脲酶等理化指标随时间变化显著(P<0.05);土壤细菌多样性、丰富度和结构也随时间变化而变化,除Chao1以外,根际土壤细菌的α多样性均表现为:T1>T2>T3,非根际土壤细菌α多样性则表现为:T3>T1>T2.RDA分析表明,影响细菌群落的理化指标主要有土壤pH值、脲酶、铵态氮和硝态氮.所有土壤样本中共检测到细菌60门,其中以变形菌门和酸杆菌门为优势细菌门.根据PICRUSt2预测,代谢是落羽杉土壤细菌群落中普遍存在的基本功能,与C、N和P有关的各代谢途径存在一定的时间差异.以上研究结果有助于加深对三峡消落带植被修复后土壤微生物群落特征的认识. 展开更多
关键词 土壤养分 土壤酶活性 土壤细菌多样性 高通量测序 三峡库区 消落带 picrust2分析
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赤水河流域浮游细菌群落特征及其与水质的关系 被引量:9
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作者 吕锡斌 吴云成 +5 位作者 陈良强 刘明庆 杨帆 王蒙蒙 田伟 王莉 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期4596-4605,共10页
赤水河是茅台酒酿造用水的水源地,其环境承载能力和水质质量与该流域微生物的群落息息相关,而目前赤水河浮游细菌群落组成、功能及其与水质之间的关系研究开展较少.本研究以茅台酒厂采水点为中心,在其上中下游设置了W1~W6共6个采样点,采... 赤水河是茅台酒酿造用水的水源地,其环境承载能力和水质质量与该流域微生物的群落息息相关,而目前赤水河浮游细菌群落组成、功能及其与水质之间的关系研究开展较少.本研究以茅台酒厂采水点为中心,在其上中下游设置了W1~W6共6个采样点,采用16S rDNA Miseq高通量测序技术研究了赤水河浮游细菌群落的组成及其功能.结果表明浮游细菌群落主要由55门、167纲、415目、706科、1431属组成,假单胞菌属(Pseudomonas)和马赛菌属(Massilia)是相对优势种群.此外,W1和W3采样点样品与其他采样点样品相比,群落组成差异较大.冗余分析表明COD_(Mn)、COD和DO是影响群落组成的显著因素(p<0.05),其与NH_(3)⁃N、pH、TN、Novosphingobium、Stenotrophomona和Pontibacter等参数是该流域浮游细菌群落网络的重要节点.使用PICRUSt2软件对该水源地微生物群落的功能进行预测,结果显示其功能主要涉及代谢(metabolism)、环境信息处理(environmental information processing)、遗传信息处理(genetic information processing)等6类生物代谢通路和碳水化合物代谢(carbohydrate metabolism)、氨基酸代谢(amino acid metabolism)、能量代谢(energy metabolism)、辅助因子和维生素的代谢(metabolism of cofactors and vitamins)等46个子功能.本研究探明了赤水河浮游细菌群落组成和功能及其与环境因子的相互联系,丰富了赤水河地区的第一手研究资料,为改善其水域环境提供了参考. 展开更多
关键词 赤水河 浮游细菌 高通量测序 picrust2功能预测
原文传递
三峡库区消落带草本植物根际细菌群落季节变化特征及功能预测 被引量:9
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作者 谭雪 董智 +2 位作者 张丽苗 袁中勋 李昌晓 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第23期9699-9709,共11页
为了研究三峡库区消落带人工修复植被下不同季节根际细菌群落特征,选取位于三峡库区核心地带的忠县石宝镇汝溪河流域消落带生态修复示范基地内两种适生草本狗牙根(Cynodon dactylon)、牛鞭草(Hemarthria altissima)根际土壤进行16S rDN... 为了研究三峡库区消落带人工修复植被下不同季节根际细菌群落特征,选取位于三峡库区核心地带的忠县石宝镇汝溪河流域消落带生态修复示范基地内两种适生草本狗牙根(Cynodon dactylon)、牛鞭草(Hemarthria altissima)根际土壤进行16S rDNA高通量测序。研究结果显示:在消落带退水后的春季、夏季、秋季3个季节共检测到细菌60门、151纲、403属,主要优势门为变形菌门、酸杆菌门、拟杆菌门;放线菌门和芽单胞菌门的相对丰度在季节水平上存在差异,夏季芽单胞菌门丰度较高,秋季放线菌门相对丰度显著减少。适生草本的根际土壤细菌α多样性表现出一定的季节变化规律,即秋季>夏季>春季;通过冗余分析发现,影响细菌群落结构的环境因子主要有土壤全磷(TP)、速效钾(AK)、含水量(SWC)、有机质(OM)。基于未观测状态重建的群落系统发育研究(PICRUSt2)功能预测共发现6个一级功能层和45个二级功能层;代谢功能在一级功能层中占比最高,其有利于提高消落带适生草本植物抑制病原菌的能力,促进植物的生长;一级功能层中有两个功能基因表现出季节差异,二级功能层中有14个子功能的相对丰度在不同季节存在显著差异。由此可见,根际细菌群落对狗牙根、牛鞭草两种草本植物能够广泛分布且适生于三峡库区消落带的土壤环境起到了重要的促进作用。 展开更多
关键词 细菌群落多样性 高通量测序 三峡库区 消落带 基于未观测状态重建的群落系统发育研究(picrust2)功能预测
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花垣铅锌尾矿废弃地地枇杷根际土壤细菌群落演替及功能预测
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作者 吕定红 田向荣 +1 位作者 张丽 李朝阳 《可持续发展》 2023年第6期1987-1997,共11页
看护植物介导的微斑块变化是尾矿废弃地等退化生态系统恢复过程中的活跃成分。以铅锌尾矿废弃地裸地为对照(CK),不同演替阶段的地枇杷斑块(初期Y、中期M和后期O)为研究对象,采用16S rRNA高通量测序技术对不同演替过程中地枇杷根际土壤... 看护植物介导的微斑块变化是尾矿废弃地等退化生态系统恢复过程中的活跃成分。以铅锌尾矿废弃地裸地为对照(CK),不同演替阶段的地枇杷斑块(初期Y、中期M和后期O)为研究对象,采用16S rRNA高通量测序技术对不同演替过程中地枇杷根际土壤细菌数据进行数据挖掘和分析,运用PISCRUSt2功能预测分析探讨了铅锌尾矿废弃地上不同演替过程中地枇杷根际细菌群落变化及碳、氮和磷代谢特征。结果表明:1) 根际细菌优势门主要为变形菌门、蓝细菌门、绿弯菌门和放线菌门等,随着演替正向进行,蓝细菌门和绿弯菌门相对丰度逐渐降低,变形菌门和放线菌门相对丰度增加。优势属类群中鞘脂单胞菌属、Gaiella属、硫杆菌属和短波单胞菌属等的相对丰度逐渐降低,与之相反,红杆菌属、假单胞菌属、木洞菌属、慢生根瘤菌属和玫瑰单胞菌属的相对丰度则逐渐增加,典型对应分析(CCA)结果显示,有效磷(AP)和总磷(TP)与根际细菌物种分布的决定系数R2分别为0.8507 (P = 0.001)和0.9373 (P = 0.001);2) 参与碳固定的6条途径中,以3-羟基丙酸双循环的总关键基因丰度最高,其次为卡尔文循环,随演替正向进行,根际细菌固碳潜力逐渐增加;3) 参与固氮反应的功能酶基因丰度以Y阶段最高,硝化反应的功能酶基因丰度随演替正向进行而逐渐增加,参与N代谢的所有功能基因中异化性硝酸盐还原反应(DNRA)的基因丰度最高,并在O阶段达到最大;4) 有机磷矿化与无机磷溶解的基因丰度均随演替正向进行而逐渐增加,有机磷运输基因丰度随演替正向进行而增加,但无机磷酸盐运输的基因总丰度却显著高于前者。综上所述,随着地枇杷斑块演替的正向进行,地枇杷根际土壤细菌的群落结构与组成发生了显著变化,TP和AP是这种变化的关键环境因子,根际土壤细菌群落以3-羟基丙酸双循环途径为主要的固碳方式,硝态氮还原以DNRA为主,使尾矿废弃地的土壤质量得到明显改善,然而以无机磷酸盐同化为主要方式的P代谢特征表明尾矿废弃地以地枇杷为主的斑块演替仍处于生态演替的初级阶段。 展开更多
关键词 花垣县 铅锌尾矿废弃地 地枇杷 根际土壤细菌群落 picrust2 功能预测 元素循环
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Depletion of gut microbiota facilitates fibroblast growth factor 21-mediated protection against acute pancreatitis in diabetic mice 被引量:1
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作者 Qi-Yan Sun Xu-Ye Wang +4 位作者 Zu-Pin Huang Jing Song En-Dong Zheng Fang-Hua Gong Xiao-Wang Huang 《World Journal of Diabetes》 SCIE 2023年第12期1824-1838,共15页
BACKGROUND Fibroblast growth factor 21(FGF21),primarily secreted by the pancreas,liver,and adipose tissues,plays a pivotal role in regulating glucose and lipid metabolism.Acute pancreatitis(AP)is a common inflammatory... BACKGROUND Fibroblast growth factor 21(FGF21),primarily secreted by the pancreas,liver,and adipose tissues,plays a pivotal role in regulating glucose and lipid metabolism.Acute pancreatitis(AP)is a common inflammatory disease with specific clinical manifestations.Many patients with diabetes present with concurrent inflammatory symptoms.Diabetes exacerbates intestinal permeability and intestinal inflammation,thus leading to the progression to AP.Our previous study indicated that FGF21 significantly attenuated susceptibility to AP in mice.AIM To investigate the potential protective role of FGF21 against AP in diabetic mice.METHODS In the present study,a mouse model of AP was established in diabetic(db)/db diabetic mice through ceruletide injections.Thereafter,the protective effects of recombinant FGF21 protein against AP were evaluated,with an emphasis on examining serum amylase(AMS)levels and pancreatic and intestinal inflammatory cytokines[interleukin(IL)-6,tumor necrosis factor-alpha(TNF-),and intestinal IL-1β].Additionally,the impact of this treatment on the histopathologic changes of the pancreas and small intestinal was examined to elucidate the role of FGF21 in diabetic mice with AP.An antibiotic(Abx)cocktail was administered in combination with FGF21 therapy to investigate whether the effect of FGF21 on AP in diabetic mice with AP was mediated through the modulation of the gut microbiota. Subsequently, thePhylogenetic Investigation of Communities by Reconstruction of Unobserved States (PICRUSt), a bioinformaticssoftware package, was used to predict different pathways between the groups and to explore the potentialmechanisms by which the gut microbiota influenced the protective effect of FGF21.RESULTSThe results indicated that FGF21 notably diminished the levels of serum AMS (944.5 ± 15.9 vs 1732 ± 83.9, P < 0.01)and inflammatory factors including IL-6 (0.2400 ± 0.55 vs 1.233 ± 0.053, P < 0.01), TNF- (0.7067 ± 0.22 vs 1.433 ±0.051, P < 0.01), and IL-1β (1.377 ± 0.069 vs 0.3328 ± 0.02542, P < 0.01) in diabetic mice with AP. Moreover, notablesigns of recovery were observed in the pancreatic structure of the mice. The histologic evidence of inflammation inthe small intestine, including edema and villous damage, was significantly alleviated. FGF21 also significantlyaltered the composition of the gut microbiota, reestablishing the Bacteroidetes/Firmicutes ratio. Upon treatment withan Abx cocktail to deplete the gut microbiota, the FGF21 + Abx group showed lower levels of serum AMS (0.9328 ±0.075 vs 0.2249 ± 0.023, P < 0.01) and inflammatory factors (1.083 ± 0.12 vs 0.2799 ± 0.032, p < 0.01) than the FGF21group. Furthermore, the FGF21 + Abx group exhibited diminished injury to the pancreatic and small intestinaltissues, accompanied by a significant decrease in blood glucose levels (17.50 ± 1.1 vs 9.817 ± 0.69 mmol/L, P <0.001). These findings underscored the superior protective effects of the combination therapy involving an Abxcocktail with FGF21 over the FGF21 treatment alone in diabetic mice with AP. The gut microbiota compositionacross different groups was further characterized, and a differential expression analysis of gene functions wasundertaken using the PICRUSt2 prediction method. These findings suggested that FGF21 could potentially confertherapeutic effects on diabetic mice with AP by modulating the sulfate reduction I pathway and the superpathwayof n-acetylceramide degradation in the gut microbiota.CONCLUSION This study reveals the potential of FGF21 in improving pancreatic and intestinal damage recovery, reducing bloodglucose levels, and reshaping gut microbiota composition in diabetic mice with AP. Notably, the protective effectsof FGF21 are augmented when combined with the Abx cocktail. 展开更多
关键词 Acute pancreatitis Fibroblast growth factor 21 Gut microbiota DIABETES picrust2 Cocktail of antibiotics
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