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：8

1

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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环境样品中亚硝酸细菌amoA基因的克隆与测序 被引量：1

2

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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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

3

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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氮源添加对重金属污染土壤氨氧化微生物的影响 被引量：1

4

作者 于方明 袁月 +2 位作者 曾梦 唐舒婷 李艺 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期771-780,共10页

矿业活动导致矿区土壤养分流失、土地退化,土壤生态系统敏感且脆弱,恢复过程复杂。其中土壤氮素缺乏是限制该生态系统恢复的主要因子之一。为探讨矿区土壤氮素恢复机制,以广西柳州泗顶矿区重金属污染土壤为研究对象,通过土壤培养实验,... 矿业活动导致矿区土壤养分流失、土地退化,土壤生态系统敏感且脆弱,恢复过程复杂。其中土壤氮素缺乏是限制该生态系统恢复的主要因子之一。为探讨矿区土壤氮素恢复机制,以广西柳州泗顶矿区重金属污染土壤为研究对象,通过土壤培养实验,采用高通量测序结合荧光定量PCR技术,系统研究了氯化铵(38.114 g∙m^(-1)∙a^(-1)(高浓度)、9.54 g∙m^(-1)∙a^(-1)(低浓度))和尿素(21.43 g∙m^(-1)∙a^(-1)(高浓度)、5.36 g∙m^(-1)∙a^(-1)(低浓度))在不同添加频次(添加12次∙年-1(高频率)和2次∙年-1(低频率))下,对土壤氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)丰度、多样性和群落组成的影响。结果表明,各施氮模式下,amoA-AOB基因丰度显著高于amoA-AOA基因丰度,其丰度范围为(1.56×10^(7)±0.01×10^(7))-(3.58×10^(7)±0.03×10^(7))copies·g^(-1)(氯化铵)和(5.31×10^(7)±0.02×10^(7))-(14.85×10^(7)±0.04×10^(7))copies·g^(-1)(尿素)。AOA群落的ACE、Shannon和Simpson指数均值分别是AOB群落的13.2、1.41和0.627倍,AOA的α-多样性更容易受到不同施氮处理的影响。AOA在门水平上的优势菌门为奇古菌门(Thaumarchaeota)和泉古菌门(Crenarchaeota);在属水平上的优势菌属为亚硝基球菌属(Nitrososphaera)。AOB在门水平上的优势菌门为变形菌门(Proteobacteria);在属水平上的优势菌属为亚硝化螺菌属(Nitrosospira)和亚硝化弧菌属(Nitrosovibrio)。相关性分析表明土壤有效磷是影响amoA-AOB基因丰度的关键因素(p<0.01)。冗余分析表明,微生物量氮是引起AOA群落组成改变的主要因子;而土壤脲酶活性是引起AOB群落组成改变的主要因子。添加氯化铵和尿素使土壤氨氧化潜势和总硝化潜势增加,分别是对照的1.15-3.03倍和2.15-8.55倍,AOB主导土壤中的氨氧化和硝化过程。研究为明确矿区土壤氮循环变化规律,重建矿区土壤氮库提供了理论依据。 展开更多

关键词 氯化铵 尿素 氨氧化细菌 氨氧化古菌 amoa基因丰度

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利用RFLP分析DO对附积床系统中AOB群落结构的影响 被引量：4

5

作者 张岩 朱敏 +5 位作者 刘焕光 孙凤侠 甘志明 陈敬 史杨 谢杭冀 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2387-2393,共7页

为了解析DO浓度对附积床反应器脱氮系统中COD、NH^4＋-N、TN去除效率的影响,以及对氨氧化菌群（AOB）结构及多样性的影响,分析了DO分别为1.0～2.0,2.0～3.0,3.0～4.0mg/L时COD、NH^4＋-N、TN去除效率,并采用针对AOB功能基因氨单加氧酶（... 为了解析DO浓度对附积床反应器脱氮系统中COD、NH^4＋-N、TN去除效率的影响,以及对氨氧化菌群（AOB）结构及多样性的影响,分析了DO分别为1.0～2.0,2.0～3.0,3.0～4.0mg/L时COD、NH^4＋-N、TN去除效率,并采用针对AOB功能基因氨单加氧酶（amoA）的限制性内切酶片段长度多态性技术（RFLP）分析了三组DO浓度下反应器中AOB的群落结构及多样性.结果表明,不同DO条件下,系统均取得较高的COD和NH^4＋-N的去除效果, NH^4＋-N的去除效率随着DO的增加而提高.不同DO浓度下反应器生物膜上AOB菌群多样性丰富,且与DO对AOB菌群的多样性影响较小相比,DO对AOB的菌群结构及种类的影响较大. 展开更多

关键词 氨氧化细菌(AOB) amoa基因 RFLP 生物膜

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pH对酸性紫色土中硝化作用与硝化微生物的影响 被引量：7

6

作者 苏静 王智慧 +2 位作者 李仕伟 谢德体 蒋先军 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期142-148,共7页

硝化作用是对pH高度敏感的典型生物学过程.本实验以重庆市永川区pH=3.8的紫色土为研究对象,pH=6.5紫色土为对照,通过室内培养实验研究了土壤硝化动力学过程,并采用荧光实时定量PCR技术对土壤氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)定量.结果... 硝化作用是对pH高度敏感的典型生物学过程.本实验以重庆市永川区pH=3.8的紫色土为研究对象,pH=6.5紫色土为对照,通过室内培养实验研究了土壤硝化动力学过程,并采用荧光实时定量PCR技术对土壤氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)定量.结果显示:pH=3.8的紫色土净硝化速率为0.56mg/(kg·d)(全文均以N质量分数计),而pH=6.5紫色土的净硝化速率是pH=3.8紫色土的12.8倍,为7.14mg/(kg·d).研究同时发现不同pH的紫色土均符合一级动力学方程,动力学拟合参数表明pH高的紫色土具有更高的潜在硝化速率.硝化反应底物NH_3质量分数随土壤pH增加呈数量级增加,经计算pH=6.5紫色土中NH_3质量分数为1.08×10^(-1) mg/kg,是pH=3.8紫色土(2.46×10^(-4) mg/kg)的439倍.土壤中AOB,AOA丰度测定显示,pH=3.8紫色土中AOB,AOA的氨单加氧酶(amoA)基因拷贝数分别为3.23×10~6,7.17×10~6/g干土,而pH=6.5的紫色土中AOB,AOA的amoA基因拷贝数分别为3.58×10~7,1.67×10~8/g干土.虽然结果显示pH=6.5的紫色土中氨氧化微生物丰度明显高于pH=3.8的紫色土,但pH=3.8的紫色土中氨氧化微生物仍有较高的硝化潜力.结论认为,pH主要通过影响硝化底物NH_3质量分数而直接影响紫色土的硝化强度. 展开更多

关键词 硝化动力学 实时荧光定量PCR amoa基因

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循环海水养殖系统硝化滤器中氨氧化微生物分析 被引量：4

7

作者 刘长发 姚敬元 +1 位作者 袁瑗 刘卫东 《渔业现代化》 北大核心 2012年第3期1-6,12,共7页

研究循环水养殖硝化滤器载体上附着生物膜的微生物群落结构可以为提高其处理速率和效率,并为特异性工程菌构建提供依据。采用改良的AFLP方法分析了循环水养殖硝化滤器载体上附着的氨氧化细菌16S rRNA基因和氨单加氧酶amoA基因片段及其... 研究循环水养殖硝化滤器载体上附着生物膜的微生物群落结构可以为提高其处理速率和效率,并为特异性工程菌构建提供依据。采用改良的AFLP方法分析了循环水养殖硝化滤器载体上附着的氨氧化细菌16S rRNA基因和氨单加氧酶amoA基因片段及其系统发育情况。结果表明:分析16S rRNA基因得到的序列片段比分析amoA基因片段得到了更多信息,准确度较高,可作为分析循环水养殖硝化滤器氨氧化菌群组成的有效方法。克隆测序所得序列与网上公布数据比对,可见存在于循环水养殖硝化滤器载体上的氨氧化细菌与Nitrosomonas cryotolerans、Nitrosomonas oligotropha、Nitrosospira tenuis、Nitrosomonas marina相似度达100%,与Nitrosomonas aestuarii相似度为87%。大部分属于亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas),仅少数序列属于亚硝化螺菌属(Nitrosospira)。采用16S rRNA基因和amoA片段分析方法得到的附着于封闭循环海水养殖硝化滤器载体上的氨氧化细菌主要为变形菌(Proteobacteria)的β-亚类的亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)和少量的亚硝化螺菌属(Nitrosospira)氨氧化细菌,以及一定数量的γ-亚类氨氧化细菌。 展开更多

关键词 氨氧化细菌 硝化作用滤器 循环海水养殖系统 16S RRNA amoa

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珠江口海岸带沉积物氨氧化细菌和古菌组成及定量研究 被引量：2

8

作者 陈金全 郑燕平 +1 位作者 姜丽晶 王风平 《安徽农业科学》 CAS 2012年第22期11382-11385,共4页

[目的]对珠江口海岸带沉积物中的氨氧化细菌和古菌的组成进行分析,并进行定量研究。[方法]用构建克隆文库和Q-PCR定量的方法对珠江口沉积物中氨氧化细菌和古菌amoA基因的含量和多样性特征进行研究。[结果]在2个沉积物表层,氨氧化古菌的... [目的]对珠江口海岸带沉积物中的氨氧化细菌和古菌的组成进行分析,并进行定量研究。[方法]用构建克隆文库和Q-PCR定量的方法对珠江口沉积物中氨氧化细菌和古菌amoA基因的含量和多样性特征进行研究。[结果]在2个沉积物表层,氨氧化古菌的含量是细菌的9和22倍,揭示氨氧化古菌在珠江口的氨氧化过程中起主导作用;系统发育分析表明大多数古菌和细菌的amoA基因序列与不可培养的源于河口区和污染区域的环境克隆子序列有较高的同源性;细菌amoA序列可分成5个类群(Cluster A、B、C、D和E),均属于Nitrosomonas类群,其中Cluster A是主要类群(72.1%);古菌amoA序列分析表明来自于表层的序列有52.2%属于"水/沉积物"簇,47.8%属于"土壤/沉积物"簇,而沉积物底层厌氧区,检测到的古菌amoA基因93.3%属于"土壤/沉积物"簇,6.7%属于"水/沉积物"簇,且amoA基因数量略高于表层。[结论]该研究有助于了解珠江口区域氮的循环过程,为氮的富营养化处理提供重要的理论依据。 展开更多

关键词 珠江口沉积物 氨氧化 amoa基因 Q-PCR

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牛粪堆肥高温期氨氧化古菌与氨氧化细菌的多样性分析 被引量：2

9

作者 孙志远 晏磊 +3 位作者 王彦杰 林匡飞 李辉 王伟东 《黑龙江八一农垦大学学报》 2013年第6期17-22,42,共7页

堆肥化过程中,氨氧化微生物对堆肥原料的氮素转化和氮损失影响重大。为了分析牛粪堆肥高温期微生物的多样性,研究以氨单加氧酶基因(amoA)为标记,分析了牛粪堆肥高温阶段氨氧化古菌(Ammonia-Oxidizing Archaea,AOA)和氨氧化细菌(Ammonia-... 堆肥化过程中,氨氧化微生物对堆肥原料的氮素转化和氮损失影响重大。为了分析牛粪堆肥高温期微生物的多样性,研究以氨单加氧酶基因(amoA)为标记,分析了牛粪堆肥高温阶段氨氧化古菌(Ammonia-Oxidizing Archaea,AOA)和氨氧化细菌(Ammonia-Oxidizing Bacteria,AOB)菌群多样性。结果表明,在AOB类群中,亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)和亚硝化螺菌属(Nitrosospira)克隆子数量分别占整个克隆文库的59.3%和40.7%,它们是堆肥高温期的优势氨氧化细菌,但是Nitrosomonas的数量比Nitrosospira更占优势。在AOA群落中,soil/sediment菌群占据绝对数量优势,其克隆子数量占AOA文库的94.2%,sea/sediment菌群仅占5.8%。 展开更多

关键词 堆肥 amoa基因 氨氧化古菌(AOA) 氨氧化细菌(AOB)

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基于氨单加氧酶基因的自养脱氮菌群结构分析

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作者 郑雪松 龚钢明 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期185-188,共4页

全程自养脱氮是一种在高氨氮低溶氧条件下完全由自养菌群作用脱除氮素的现象。以全程自养脱氮污泥为研究对象,特异性扩增氨单加氧酶活性基因amoA片段,建立克隆文库并对克隆序列进行系统发育学分析,考察全程自养脱氮系统从建立到退化过... 全程自养脱氮是一种在高氨氮低溶氧条件下完全由自养菌群作用脱除氮素的现象。以全程自养脱氮污泥为研究对象,特异性扩增氨单加氧酶活性基因amoA片段,建立克隆文库并对克隆序列进行系统发育学分析,考察全程自养脱氮系统从建立到退化过程中氨氧化菌的结构变迁。结果表明:Nitrosomonas oligotropha和Nitrosomonas europaea细菌是系统中的主要氨氧化菌,而随着系统的退化前者逐渐被后者完全取代,而氨氧化菌的种群变迁可能并不是全混流系统全程自养脱氮效率下降的原因。 展开更多

关键词 氨氧化菌 氨单加氧酶基因 自养脱氮 克隆文库

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中华根瘤菌NP1氨单加氧酶基因的克隆与功能鉴定 被引量：3

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作者 刘钰莹 邱枫 +2 位作者 宋琴 窦鑫 许雷 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第8期768-775,共8页

以中华根瘤菌NP1(Sinorhizobium sp.NP1)为原始菌株,通过同源克隆与Tail-PCR方法,获得1089bp的氨单加氧酶基因(amo)全长序列.该基因编码362个氨基酸,其二级结构与Sinorhizobium meliloti1021AMO的二级结构相似,该蛋白有9个跨膜区段.以... 以中华根瘤菌NP1(Sinorhizobium sp.NP1)为原始菌株,通过同源克隆与Tail-PCR方法,获得1089bp的氨单加氧酶基因(amo)全长序列.该基因编码362个氨基酸,其二级结构与Sinorhizobium meliloti1021AMO的二级结构相似,该蛋白有9个跨膜区段.以自杀穿梭质粒pJQ200SK为原始载体,构建NP1amo基因敲除质粒pJQ200SK-amo-Tc.采用三亲本杂交的方法将该质粒转入原始菌株NP1中,获得amo基因敲除菌株NP1∷amo.通过本贝洛氏(Berthelot)法对氨氮进行测定,发现NP1∷amo的脱氮效率比原始菌株NP1下降约35%.该结果表明,本实验中所克隆的氨单加氧酶基因为脱氮关键酶基因. 展开更多

关键词 氨单加氧酶 基因克隆 基因敲除 生物脱氮

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土壤氨氧化古菌适应酸性胁迫的ATP酶基因分子进化研究 被引量：2

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作者 宋玉翔 王保战 +5 位作者 秦华 匡璐 唐修峰 王欣欣 周晓丽 贾仲君 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1136-1147,共12页

氨氧化古菌(Ammonia-oxidizingarchaea,AOA)被认为是酸性土壤硝化过程的主要微生物类群,但AOA如何适应酸性胁迫并发挥作用一直是研究难点,而ATP酶(ATPase)是能量代谢的关键,其编码基因可能在AOA适应酸性胁迫过程中发生了趋同性演化。据... 氨氧化古菌(Ammonia-oxidizingarchaea,AOA)被认为是酸性土壤硝化过程的主要微生物类群,但AOA如何适应酸性胁迫并发挥作用一直是研究难点,而ATP酶(ATPase)是能量代谢的关键,其编码基因可能在AOA适应酸性胁迫过程中发生了趋同性演化。据此,本研究针对5个不同种植年限的马尾松人工林酸性土壤(15 a、24 a、45 a、55 a、63 a),通过深度宏基因组测序获得7360亿碱基对,重构AOA氨单加氧酶amo A基因和ATP酶A亚基(ATPase subunit A)基因的系统发育进化谱系,研究AOA适酸的分子机制。结果表明:根据经典的amo A基因系统发育进化分类,所有5个森林土壤中优势AOA主要包括Nitrososphaerales和Ca.Nitrosotaleales两大类群,但Nitrososphaerales类群与中碱性土壤中的AOA古菌亲缘关系更近,与嗜酸的Ca.Nitrosotaleales类群亲缘关系较远,表明amo A基因的系统进化关系不能解释Nitrososphaerales在酸性土壤中的成功定殖。然而,基于ATPase subunit A基因的系统进化分析则发现,所有酸性森林土壤中嗜酸/耐酸氨氧化古菌均含有亲缘关系较近的V-ATPasesubunitA基因,表明氨氧化古菌可能通过基因水平转移获得V-ATPase基因适应酸性胁迫环境,较好地解释了氨氧化古菌适应酸性胁迫的生境扩展规律。随林龄的增加,Ca.Nitrosotaleales类群丰度先减少后增加,而Nitrososphaerales类群丰度先增加后减少,速效钾是显著影响AOA群落结构的重要环境因子。这些结果表明,不同种植年限下酸性人工林土壤中氨氧化古菌种群发生了明显的分化,V-ATPase基因水平转移可能是氨氧化古菌适应酸性胁迫的重要机制。 展开更多

关键词 宏基因组学 酸性森林土壤 氨氧化古菌 amoa基因 ATP酶基因

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基于宏基因组学的酸性森林土壤氨氧化微生物群落特征研究 被引量：4

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作者 唐修峰 秦华 +8 位作者 匡璐 王欣欣 宋玉翔 高豪 刘林梦 任一 单军 张焕朝 王保战 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1311-1321,共11页

全球30%以上陆地面积是酸性土壤(pH<5.5),而酸性土壤中氨氧化微生物群落特征研究是破译其硝化过程微生物学机理的基础。尤其随着完全硝化微生物(Complete ammonia oxidizer,comammox)的发现,亟需重新认知酸性土壤中氨氧化微生物类群... 全球30%以上陆地面积是酸性土壤(pH<5.5),而酸性土壤中氨氧化微生物群落特征研究是破译其硝化过程微生物学机理的基础。尤其随着完全硝化微生物(Complete ammonia oxidizer,comammox)的发现,亟需重新认知酸性土壤中氨氧化微生物类群。以酸性马尾松林为研究对象,综合利用荧光定量PCR(qPCR)、凝胶电泳半定量和宏基因组测序等技术研究土壤中氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)、氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)和Comammox的相对丰度以及群落组成特征。研究发现AOA和AOB amoA基因丰度分别为2.61×10^(6) copies·g^(-1)和1.45×10^(6)copies·g^(-1);而comammoxamoA基因qPCR结果存在显著的非特异性扩增,导致其丰度被高估,而经凝胶电泳半定量矫正后,约为(1.38~1.47)×10^(6)copies·g^(-1),该结果和土壤宏基因测序揭示的comammox相对丰度基本吻合。此外,宏基因组分析发现经典嗜酸group1.1a-associated仅占AOA总类群的12%,而group1.1b则占88%,尽管目前仍未有嗜酸group 1.1b AOA纯菌株的报道。AOB主要类群为Nitrosospira(约64%),而Nitrosomonas约占36%。Comammox主要类群为clade B(约64%),而clade A仅占36%且均隶属于clade A.1亚枝,这暗示clade B与已报道的嗜中性comammox clade A纯菌株有极大的生理代谢差异。总之,本研究提供了综合利用qPCR、半定量和宏基因组分析土壤氨氧化微生物群落的策略,并建议优化comammox的qPCR引物,同时本研究系统分析了酸性马尾松林土壤中氨氧化微生物的相对丰度和群落组成特征。 展开更多

关键词 酸性森林土壤 氨氧化微生物 comammox amoa基因 宏基因组学

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湛江湾沉积物中氨氧化微生物的丰度、多样性和分布特征 被引量：2

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作者 阳雯娜 董宏坡 +4 位作者 侯庆华 李雁群 陈法锦 周欣 毛铁墙 《广东海洋大学学报》 CAS 2018年第2期37-46,共10页

【目的】分析湛江湾沉积物中氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)的丰度与多样性。【方法】采用分子生态学方法。【结果】AOA amoA基因丰度范围为3.23×10~5~5.27×10~6 copies·g^(-1)(以干土计),AOB amoA基因丰度范围为2.99... 【目的】分析湛江湾沉积物中氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)的丰度与多样性。【方法】采用分子生态学方法。【结果】AOA amoA基因丰度范围为3.23×10~5~5.27×10~6 copies·g^(-1)(以干土计),AOB amoA基因丰度范围为2.99×10~4~1.06×10~7 copies·g^(-1)(以干土计),两者平均丰度差别不大;但对于潮下带,大部分站位AOA amoA基因丰度高于AOB,且与氨氮和有机碳含量显著正相关。在工厂排污口和养殖区AOA多样性高于其他站位,而AOB则相反,说明AOA对环境污染物有更强的适应能力。系统发育分析显示,88%的AOA amoA序列属于海洋簇Group I.1a,优势类群是一类喜热带气候的AOA新分支;潮下带亚硝化螺菌属AOB为优势种群,而潮间带亚硝化单胞菌属AOB为优势种群。CCA分析表明,盐度和pH显著影响湛江湾AOA与AOB的群落结构。【结论】湛江湾沉积物中氨氧化微生物的分布与氨氮、总有机碳、盐度、pH等多种环境因子密切相关。 展开更多

关键词 氨氧化微生物 基因 amoa 丰度 多样性 分布 沉积物 湛江湾

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不同土地利用方式土壤氨氧化微生物和反硝化微生物时空分布特征 被引量：8

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作者 蔡玉佳 沈菊培 +3 位作者 张成军 冯虞彦 DI Hongjie 贺纪正 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第14期5847-5858,共12页

研究不同土地利用方式下氮循环相关微生物在不同土壤剖面的分布,可为认识和理解土壤氮转化过程提供科学依据。土壤氨氧化微生物和反硝化微生物在调节氮肥利用率、硝态氮淋溶和氧化亚氮(N_(2)O)排放等方面有着重要作用。以北京郊区农田... 研究不同土地利用方式下氮循环相关微生物在不同土壤剖面的分布,可为认识和理解土壤氮转化过程提供科学依据。土壤氨氧化微生物和反硝化微生物在调节氮肥利用率、硝态氮淋溶和氧化亚氮(N_(2)O)排放等方面有着重要作用。以北京郊区农田和林地两种土地利用方式为研究对象,分析土壤氨氧化潜势和亚硝酸盐氧化潜势在0—100 cm土壤剖面上的季节分布(春季和秋季),并通过实时荧光定量PCR方法表征土壤氨氧化和反硝化微生物的时空分布特征。结果表明,农田土壤氨氧化潜势、亚硝酸盐氧化潜势、氨氧化微生物和反硝化微生物丰度均显著高于林地土壤,且随土壤深度增加而显著降低。除氨氧化古菌amoA基因丰度在不同季节间无显著差异外,春季土壤氨氧化细菌(amoA基因)、反硝化微生物nirS、nirK和典型nosZ I基因的丰度均显著高于秋季。土壤有机质、总氮、NH^(+)_(4)-N、NO^(-)_(3)-N含量与氨氧化微生物和反硝化微生物的功能基因丰度显著相关。综上,不同土地利用方式下土壤氮循环相关微生物的丰度与土壤氮素的可利用性和转化过程紧密相关,研究结果对土壤氮素利用和养分管理提供了重要的参考依据。 展开更多

关键词 土地利用 氨氧化微生物 反硝化微生物 土壤剖面 amoa基因 季节变化

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转基因水稻秸秆还田对土壤硝化反硝化微生物群落的影响 被引量：8

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作者 王沛譞 徐焱 宋亚娜 《中国生态农业学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期8-15,共8页

转基因作物可能通过根系分泌物和植株残体组成的改变及外源基因的转移释放令土壤微生物群落产生变化,影响土壤微生物的生态功能。氨氧化细菌和反硝化细菌是驱动土壤硝化和反硝化过程的关键微生物,其群落结构的变化直接关系土壤氮素的转... 转基因作物可能通过根系分泌物和植株残体组成的改变及外源基因的转移释放令土壤微生物群落产生变化,影响土壤微生物的生态功能。氨氧化细菌和反硝化细菌是驱动土壤硝化和反硝化过程的关键微生物,其群落结构的变化直接关系土壤氮素的转化与利用。本研究利用荧光定量PCR和PCR-DGGE技术分析了转cry1Ac/cpti双价抗虫基因水稻‘Kf8’秸秆还田降解过程中,土壤氨氧化细菌和反硝化细菌群落丰度与组成的变化,探讨转基因水稻是否存在影响稻田土壤氮素转化与N2O排放的可能。结果显示:无论是氨氧化细菌amo A基因还是反硝化细菌nirS基因,其丰度在转基因水稻‘Kf8’与非转基因水稻‘Mh86’的秸秆还田土壤中都没有显著差异;转基因水稻‘Kf8’和非转基因水稻‘Mh86’秸秆还田降解过程中0~10 cm土层中的amo A基因丰度均显著高于10~20 cm及20~30 cm土层(P<0.05);各深度土层中的nirS基因丰度均存在随秸秆还田时间延长而增加的趋势。水稻秸秆还田降解过程中,转基因水稻‘Kf8’的土壤氨氧化细菌和反硝化细菌的群落多样性指数及组成,均与非转基因水稻‘Mh86’没有显著差异。相关分析结果表明土壤氨氧化细菌和反硝化细菌群落组成均与水稻秸秆还田时间存在显著相关性(P=0.002),反硝化细菌群落组成还与土层深度显著相关(P=0.024)。本研究表明转cry1Ac/cpti抗虫基因水稻秸秆还田对稻田土壤硝化和反硝化关键微生物群落不会产生明显影响。就土壤微生物群落而言,转cry1Ac/cpti抗虫基因水稻秸秆还田不存在影响土壤氮素转化与N2O排放的可能。 展开更多

关键词 转基因水稻 秸秆还田 氨氧化细菌 amoa基因 反硝化细菌 nirS基因 群落结构

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黄河三角洲芦苇根际氨氧化微生物的空间分布 被引量：2

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作者 宋延静 马兰 +5 位作者 李萌 付娆 聂文靖 李俊林 王向誉 郭洪恩 《山东农业科学》 2020年第10期144-150,共7页

芦苇是黄河三角洲常见的典型盐生植物,氨氧化微生物是硝化过程的主要驱动者。本研究以黄河三角洲不同地区的芦苇根际土为研究对象,采用荧光定量PCR技术及MiSeq高通量测序技术,基于archamoA及amoA基因对氨氧化古菌(AOA)及氨氧化细菌(AOB... 芦苇是黄河三角洲常见的典型盐生植物,氨氧化微生物是硝化过程的主要驱动者。本研究以黄河三角洲不同地区的芦苇根际土为研究对象,采用荧光定量PCR技术及MiSeq高通量测序技术,基于archamoA及amoA基因对氨氧化古菌(AOA)及氨氧化细菌(AOB)丰度、多样性及群落分布进行比较分析。结果表明,昌邑(CY)、寿光(SG)、东营(DY)、滨州(BZ) 4个采样点的芦苇根际土中均以AOA占主导,根际土中AOA丰度显著高于根周土。芦苇根际AOA多样性表现为寿光>滨州>东营>昌邑,AOB多样性表现为昌邑>滨州>寿光>东营。昌邑和寿光两地的芦苇根际AOA和AOB群落结构相似,东营和滨州两地的芦苇根际AOA和AOB群落组成差异较小。其中昌邑和寿光两地芦苇根际土中参与氨氧化过程的主要AOA类群为亚硝化球菌(Nitrososphaera),AOB类群为亚硝化弧菌属(Nitrosovibrio)和亚硝化螺菌属(Nitrosospira);滨州和东营两地的芦苇根际AOA类群主要为Nitrosopumilus,东营芦苇根际中的AOB几乎全为亚硝化螺菌属(Nitrosospira),滨州芦苇根际中的AOB主要为亚硝化螺菌属(Nitrosospira)和亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)。可见,黄河三角洲芦苇根际氨氧化微生物的组成存在空间分布差异。 展开更多

关键词 黄河三角洲 芦苇根际 氨氧化微生物 amoa基因 荧光定量PCR 高通量测序

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土地利用类型对土壤氨氧化微生物丰度和群落结构的影响 被引量：4

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作者 朱飞 李文波 +5 位作者 田磊 沈洪伟 季敬敬 魏元甲 王芸 王欣丽 《山东农业科学》 北大核心 2023年第9期79-86,共8页

氨氧化是硝化作用的限速步骤,在土壤氮素循环中起着重要作用。目前关于土地利用驱动的土壤理化性质变化对氨氧化微生物影响的相关研究较为匮乏。本试验选取林地、农田和设施蔬菜地3种利用方式土壤,基于荧光定量PCR和Illumina Miseq高通... 氨氧化是硝化作用的限速步骤,在土壤氮素循环中起着重要作用。目前关于土地利用驱动的土壤理化性质变化对氨氧化微生物影响的相关研究较为匮乏。本试验选取林地、农田和设施蔬菜地3种利用方式土壤,基于荧光定量PCR和Illumina Miseq高通量测序技术,研究了不同土地利用类型土壤中氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)的丰度和群落结构。结果表明:林地AOA丰度显著高于农田和设施蔬菜地,农田AOB丰度显著高于设施蔬菜地和林地,林地AOB丰度最低。农田土壤AOA和AOB的Shannon指数均最高,设施蔬菜地AOA的Shannon指数最低。设施蔬菜地AOA的ACE指数和Chao1指数显著低于林地和农田。林地和农田AOA的主要优势类群是泉古菌门,奇古菌门在设施蔬菜地中为主要优势类群。AOB的变形菌门在林地和农田中为主要优势类群,在设施蔬菜地中仅占23.10%。土壤pH值、全氮和铵态氮含量显著影响AOA的群落结构,土壤pH值和有机碳含量是导致AOB群落结构变化的主要影响因素。以上结果表明,不同干扰程度的土地利用类型,通过影响土壤的理化性质改变AOA和AOB的群落分布。 展开更多

关键词 土地利用类型 氨氧化古菌 氨氧化细菌 amoa基因 群落结构

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闽江河口湿地植物根际土壤氨氧化细菌群落结构分析 被引量：1

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作者 陈丽华 吕新 +2 位作者 刘兰英 黄薇 李玥仁 《福建农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1368-1375,共8页

【目的】研究闽江河口湿地不同植物根际土壤中氨氧化细菌群落多样性及结构组成,为阐明湿地植物根际土壤脱氮功能微生物类群研究提供科学数据。【方法】多点混合采样法采集不同季节不同土层闽江河口湿地芦苇、互花米草和红树林根际的土... 【目的】研究闽江河口湿地不同植物根际土壤中氨氧化细菌群落多样性及结构组成,为阐明湿地植物根际土壤脱氮功能微生物类群研究提供科学数据。【方法】多点混合采样法采集不同季节不同土层闽江河口湿地芦苇、互花米草和红树林根际的土壤样品共24个,通过高通量测序技术测定样品氨单加氧酶编码基因amoA序列,生物信息学方法分析土壤样品氨氧化细菌的群落结构及多样性。【结果】24个样品中共检测到300 527条有效序列,2 794个OTU。多样性分析结果表明,芦苇、互花米草和红树林根际土壤样品Chao指数差别不大,Shannon指数平均值表现为红树林>芦苇>互花米草;芦苇和红树林根际土壤样品Chao指数和Shannon指数均表现为春季最低;不同土层芦苇、互花米草和红树林根际土壤样品Chao指数和Shannon指数均未呈现出明显的变化趋势。群落结构分析结果表明,闽江河口湿地土壤样品中存在着较多分类地位未确定的氨氧化细菌,而分类地位确定的氨氧化细菌中,优势菌门为变形菌门(Proteobacteria),优势菌属包括亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)、硫杆菌属(Thiobacillus)、Caldimonas属等。【结论】闽江河口湿地植物根际土壤中氨氧化细菌的主要优势菌群大多是亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas),硫杆菌属(Thiobacillus)和Caldimonas属为个别样品的优势菌群。 展开更多

关键词 闽江河口湿地 氨氧化细菌 amoa基因 群落结构 高通量测序技术

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夏季珠江口冲淡水对氨氧化古菌的空间演替及分布规律的影响

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作者 荆红梅 周鹏 +2 位作者 张玥 刘皓 刘红斌 《河南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第3期22-31,共10页

氮在海洋生物地球化学循环中起着重要的作用,通常能限制海洋生物的生产力.硝化反应是氮循环的核心环节,且氨氧化反应是硝化作用的限速步骤,再加上氨氧化古菌(Ammonia Oxidizing Archaea,AOA)是氨氧化反应的主力军,因此海洋氨氧化古菌成... 氮在海洋生物地球化学循环中起着重要的作用,通常能限制海洋生物的生产力.硝化反应是氮循环的核心环节,且氨氧化反应是硝化作用的限速步骤,再加上氨氧化古菌(Ammonia Oxidizing Archaea,AOA)是氨氧化反应的主力军,因此海洋氨氧化古菌成了研究热点.通过对夏季珠江口的不同深度水体进行研究,以氨氧化古菌的功能基因氨单加氧酶(amoA)作为分子标记,运用454高通量测序技术和定量PCR在DNA和cDNA水平上来分析氨氧化古菌的群落结构组成、多样性和基因丰度分布特征.结果表明,夏季珠江口的淡水来源站位(A2B)有着最高的氨氧化古菌群落多样性,但丰度最低;自由生活型的氨氧化古菌丰度是附着生活型的10~1000倍,这可能是氨氧化古菌的主要生存策略;盐度是影响夏季珠江口氨氧化古菌群落结构组成的主要环境因子,而其amoA基因丰度与环境因子之间没有显著性差异;表层和底层AOA群落之间的差异较自由生活的与附着的群落之间更为明显.研究表明在cDNA水平上对功能微生物类群进行探究的必要性,有助于增进水体氨氧化古菌群落响应环境变迁的认识. 展开更多

关键词 氨氧化古菌 amoa基因 珠江口 16S rRNA

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