基于高通量测序的连作百合土壤细菌群落多样性研究

为了揭示连作对龙牙百合和铁炮百合根际土壤细菌群落结构和多样性的影响,本文采用高通量测序技术对连作2年、正茬的龙牙百合和铁炮百合根际土壤细菌群落进行16SrDNA基因V3+V4区域测序。结果显示:4个百合根际土壤样品中的有效序列注释为14068个操作分类单元(OTUs)。α多样性指数表明,连作提高了龙牙百合根际土壤细菌群落的丰度和多样性,降低了铁炮百合根际土壤细菌群落的丰度和多样性。β多样性分析表明,连作、正茬的龙牙百合和铁炮百合之间的根际土壤细菌群落多样性差异相对较大。细菌在门、属水平的相对丰度气泡图分析表明,龙牙百合和铁炮百合的根际土壤细菌群落优势菌门都主要有变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、放线菌门、拟杆菌门。伯克霍尔德菌属、玫瑰弯菌属、芽单胞菌属、未命名Chloroflexi_bacterium属分别是正茬、连作2年的龙牙百合和铁炮百合根际土壤细菌群落的最优势菌属。连作2年后变形菌门、拟杆菌门菌群丰度的下降以及绿弯菌门菌群丰度的升高可能是铁炮百合更耐连作的原因,连作2年后变形菌门、拟杆菌门菌群丰度的升高以及酸杆菌门、放线菌门菌群丰度的下降可能是龙牙百合不耐连作的原因。研究结果对揭示百合连作障碍形成的原因具有一定参考价值。     

仿生半圆柱金属表面及土壤直剪试验研究

为检验仿生半圆柱非光滑金属表面的减粘降阻效果,对典型非光滑仿生半圆柱表面试样进行直接剪切试验,得到了在一定的压力条件下剪切力和剪切位移的关系,用最小二乘法求出土样的抗剪强度指标c和ψ,绘制刀齿在不同的法向应力作用下剪位移与剪切力的关系图,并进行了比较分析,为切削土壤刀具的表面结构仿生减粘降阻设计提供了依据.     

基于高通量测序的四种落叶果树根际土壤真核生物结构多样性分析

为探究4种落叶果树土壤根际真核生物结构多样性,对石榴、桃树、银杏、樱桃土壤根际真核生物结构的多样性进行测序、分析。共得到2 368个OTUs,银杏样品的辛普森指数相对较低,香农指数相对较高,显示该样品群落多样性相对较高,银杏样品的ACE指数和Chaol指数都比其他样品高,表明银杏样品群落丰富度相对较高。在属水平上,石榴样品真菌群落有4个真菌优势菌属,主要是毛壳菌属(18.68%)和镰刀菌属(6.77%)。桃树样品真菌群落有5个真菌优势菌属,主要是镰刀菌属(8.87%)和毛壳菌属(7.00%)。樱桃样品真菌群落有6个真菌优势菌属,主要是毛壳菌属(22.66%)、镰刀菌属(15.91%)及被孢霉属(11.16%)。银杏样品真菌群落有7个真菌优势菌属,主要是毛壳菌属(9.08%)和Parastagonospora(5.83%)。4种果树样品的优势类群主要是真菌,不同果树样品根际土壤真菌群落差异较大。     

促进饮用水供水管道生物膜脱落的超声处理参数优化（英文）

目的:从贫营养环境(如饮用水供水管道)中获取足量的DNA是用分子生物学的方法研究微生物群落的重要环节。尽管如此,DNA量不足始终是对饮用水环境样品进行宏基因组测序时最大的问题之一。为了获得尽可能多的微生物,本文采用超声处理进行微生物分离,并研究处理供水管道生物膜的最佳超声处理参数。创新点:本研究提供了一种预处理方法,可以从实际供水管道生物膜中提取更多可靠的DNA,可以更好地解决贫营养环境中DNA的收集问题。方法:1.用挑选的细菌(Pelomonas sp.)形成的生物膜来初步研究三个超声参数的最佳水平,即功率、时间和超声处理次数;2.基于这些值,对每个超声参数选择三个水平,并对实验室培养的饮用水生物膜进行正交试验,以进一步确定能有效分离生物膜的最佳超声参数水平;3.使用研究所得的最优超声处理参数对从实际供水管道采集的生物膜进行处理,以验证其效果。结论:1.最佳超声功率、时间和次数分别为13 W、1 min和15次,且两次超声处理之间需要20min的静置期;2.与没有进行超声处理的样品相比,研究所得的最优超声处理不会降低DNA质量,而且可以将提取的DNA量增加至少4.78倍。     

徽州臭鳜鱼发酵过程中微生物多样性分析

臭鳜鱼是我国传统的发酵鱼制品,臭鳜鱼的品质与发酵过程中的微生物群落有密切联系.为了研究臭鳜鱼发酵过程中微生物群落的多样性,本实验采用16S rRNA测序分析不同发酵时期的臭鳜鱼体内微生物群落的动态变化.通过Alpha多样性指数分析预测臭鳜鱼在发酵过程中,逐渐表现出适应原料发酵要求的功能群落,并且这些功能群落在臭鳜鱼发酵条件下大量增殖,占据主导地位,提升了细菌的总体丰度.在门水平上物种相对丰富度Top5的物种分别为变形菌门、厚壁菌门、放线菌门、梭杆菌门和弯曲杆菌门,厚壁菌门随着发酵时间的推移,逐渐占主导地位,是发酵中后期(发酵第6-10天)的优势菌种.在属水平上,发酵中后期的嗜冷杆菌属、漫游球菌属和乳杆菌属逐渐占据优势地位,可能对发酵鳜鱼风味的形成发挥重要作用.结果表明臭鳜鱼不同发酵时期的细菌多样性具有明显差异,同时本研究也为臭鳜鱼标准化发酵提供了基础数据.     

资兴小东江流域细菌多样性分析

文章选取小东江流域4个样点随机取样,利用Illumina MiSeq高通量测序平台对样点细菌的16S rRNA基因V3V4区进行测序并分析,研究了东江湖区小东江流域细菌的多样性与群落结构差异性.与Greengenes数据库的比对结果显示：4个样点共检测到细菌类群44个门、135个纲、396个目、749个科、1469个属;门水平上,变形菌门(Proteobacteria)占主导地位,其次为放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯杆菌门(Chloroflexi)、拟杆菌门(Armatimonadetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、蓝细菌门(Cyanobacteria);4个样点优势菌属为Arenimonas、Pelomonas、Rhodobacter、Deinococcus、Bacillus、Tumebacillus、MND1、Flavobacterium等,其中Pelomonas、Deinococcus等菌属在水体净化中具有一定的作用.聚类分析比较结果表明,4个不同样点的细菌菌群结构呈现较大差异性.研究阐述了东江湖小东江流域细菌群落...     

衡水湖水体中细菌时空分布的调查

调查了衡水湖水体不同区域水体的主要理化指标、异养细菌、好氧性纤维素菌与有机磷分解菌的时空分布及变化.结果表明,水体中异养细菌与有机磷分解菌的年均值分别为3 195（CFU/mL）,179（MPN/mL）.各样点的水平分布数量：深水区〈大赵闸〈芦苇区〈香蒲区〈南关闸.纤维素分解菌的年均值是431（MPN/mL）,水平分布数量：芦苇区〉香蒲区〉大赵闸〉深水区〉南关闸.细菌数量的季节变化,冬季〈春季〈秋季〈夏季.假单胞菌属与芽孢杆菌属是水体的优势类群.     

膜生物反应器处理港口含油废水的膜污染行为及群落结构演变研究（英文）

目的:采用膜生物反应器处理港口含油废水。考察运行过程中膜污染行为特征,分析引起膜污染的关键影响因素,研究减弱膜污染的途径与方法;考察反应器内群落结构演变,分离鉴定优势菌种,揭示运行条件和进水水质等宏观环境与微生物微环境之间的对应关系。创新点:1.分析出膜表面累积的胞外蛋白是膜污染严重和过膜压力增大的关键诱因;2.基于Yusuf Chisti和Murray Moo Young提出的气提液体上升流速模型,结合胞外蛋白变化趋势,提出降低过膜压力上升速度和缓解膜污染进程的有效措施;3.针对处理港口含油废水的生物系统进行种群结构研究及优势菌属的分离与鉴定。方法:1.借助环境扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱仪(EDX)和傅里叶红外光谱仪(FTIR)等分析手段表征膜污染物的主要成分;2.基于Yusuf Chisti和Murray Moo Young提出的气提液体上升流速模型,提出缓解膜污染进程的措施,并验证所提措施的有效性(图3和9);3.通过巢式PCR-DGGE技术对处理港口含油废水的膜生物反应器不同运行阶段的微生物群落结构进行研究,并采用克隆技术对优势微生物进行菌种鉴定(图10和表3)。结论:1.采用一体化厌氧/好氧-膜生物反应器来处理港口含油废水的优点是对有机污染物和油类等污染物的去除效率高,但在其运行过程中膜污染严重。2.分析发现胞外聚合物是引起膜污染物的主要因素(图3~6);组分分析进一步表明膜表面累积的胞外蛋白是膜污染严重和过膜压力增大的关键诱因(图7~9)。3.通过增大反应器曝气量,调整反应器结构参数可有效降低过膜压力上升速度,缓解膜污染进程。4.反应器内细菌群落结构平稳。5.克隆测序结果表明:膜生物反应器内丛毛单胞菌属在低曝气环境下繁殖能力强,且可能是引起膜污染的特征微生物;红环菌科细菌更适应高曝气条件,是降解含有油类污染物的特征细菌。     

发酵茶酒微生物多样性、品质特性及抗氧化作用分析

为准确认识发酵茶酒的微生物群落结构组成及发酵品质,将夏秋茶与酿酒原料进行混合固体发酵,运用高通量测序技术对发酵茶酒酒醅的微生物群落结构构成进行解析,对成品酒基本理化组成、茶多酚含量及香气物质进行分析,并对发酵茶酒的抗氧化功效进行评价。结果表明,发酵茶酒酒醅共检测出细菌2个属,真菌10个属,其中乳杆菌属、Cutaneotrichosporon、复膜胞酵母属和Geotrichum为绝对优势菌属。发酵茶酒的pH、酒精度、总酸和总酯等理化指标均符合国家标准,并检测出特有的茶多酚物质,其含量高达14.8±1.31mg·kg^-1。发酵茶酒的挥发性成分共检测出30种,占挥发性成分总量的96.93%,主要为醇类、酯类、醛酮类和有机酸等,具有茶酒独特的风味。相比于对照组,发酵茶酒具有更显著的ABTS、DPPH以及超氧阴离子自由基清除作用,其自由基清除率分别为(99.76±0.06)%、(57.01±0.49)%、(48.20±2.35)%。研究结果初步揭示了发酵茶酒酒醅的微生物菌群组成,并为茶酒开发提供了理论基础。     

层次递进判别法对耕地利用方式与土壤原生动物群落关系的综合分析

探讨了耕地利用方式对土壤理化性状和土壤原生动物群落生长状况的影响,以及土壤理化性状和土壤原生动物群落间的变化关系.设置了4a露天菜地、1a温室大棚、4a温室大棚和常规农田4种耕地利用方式,在5月份和10月份测定了土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、pH值、土壤含水量和土壤容重7个理化指标,分析了原生动物的种类、丰度和多样性指数,依据土壤原生动物指标的性质采用层次递进判别分析法和综合相关分析法进行了3个层次分析.结果表明,5月份和10月份的结果基本相同;耕地方式对有机质、碱解氮、pH值、土壤含水量有显著影响;对纤毛虫丰度有显著影响,对其他类群丰度和多样指数无显著影响.原生动物群落综合指标正确区别4种耕地方式的有效率达91.7%;土壤7个理化指标与原生动物7个指标两两之间基本不存在显著的直接相关性,但两指标群之间存在极显著的正相关系数.由此得出结论:耕地利用方式已造成土壤理化性状和原生动物群落总体上的差异性;土壤理化性状与土壤原生动物群落间存在极其显著的正相关关系.综合分析能够克服单一指标逐一分析的不足,更能全面、客观地反映4种耕地利用方式对土壤理化性状、土壤原生动物群落生长分布的影响以及土壤理化性状和土壤原生动物群落间的总体关系.     

沥青路面除冰雪技术研究(英文)

为降低路面和冰雪之间的黏结力,用有机硅憎水材料作为道路表面涂层.有机硅憎水涂层技术的除冰效果用接触角实验和剪切实验来表征,其耐久性用加速加载磨耗实验来评价,而其抗滑性能则用摆式摩擦法和铺砂法来评价.接触角实验结果表明,有机硅憎水涂层材料与水的接触角为100.2°,具有很好的憎水性能.其次,通过剪切实验可以得出:在涂有有机硅憎水材料的情况下,冰层与试件表面的最大剪切应力仅为0.06 MPa,低于没有进行表面涂层处理的最大剪切力3.5 MPa;剪切之后,冰层能够很完整地从试件表面脱落.加速加载磨耗实验表明,在经过一定时间的磨耗之后,残留在沥青路面构造深度里的有机硅涂层材料仍然具有除冰雪的效果.表面涂层后的道路表面的BPN值和构造深度值均有所降低,但是其仍然远远大于规范的要求,确保了安全性.研究表明,沥青道路表面涂层技术能有效地降低沥青路面与冰层的黏结,从而解决冬季道路结冰影响行车安全的问题.     

药用植物内生菌对作物生长及氧化应激的作用（英文）

目的:探讨药用植物内生菌的多样性及其在种子生长和氧化应激中的作用。方法:从三种药用植物(Caralluma acutangula、Rhazya stricta和Moringa peregrina)中提取内生菌;基于18S r DNA测序和系统发育分析鉴定分离得到的内生菌株;以正常和矮化突变体水稻品系为对照,比较不同浓度的内生菌培养滤液(CF)对水稻种子的发芽和生长的影响;通过气相色谱-质谱分析CF中的有效活性成分。结论:从药用植物中共获得10种内生菌,包括茎点霉属6株、链格孢属2株、双极霉属1株和枝孢霉属1株。CF表现出剂量依赖性的生长刺激和抑制作用。与对照和其他内生菌相比,100%的茎点霉菌CF显著促进了水稻种子的发芽和生长;双极霉中的吲哚乙酸含量最高,并表现出比其更高的自由基清除和抗脂质过氧化活性;双极霉菌和茎点霉菌的类黄酮和酚类成分较高。综上所述,药用植物中存在内生菌株,其可以用于改善作物生长和减轻氧化应激。     

基于高通量测序的鸭河口水库微型浮游生物群落分析

采用高通量测序结合显微镜计数的方法研究了鸭河口水库微型浮游生物群落组成.结合OTUs数、多样性指数分析、稀释性曲线、PCA分析和UPGMA分析,浮游生物群落多样性排序为:库心>坝下.高通量测序表明库心和坝下微型浮游生物分布于38个和33个门,浮游植物有隐藻(Cryptophyta)、绿藻(Chlorophyta)等4个门,浮游动物主要有微型后生动物(Metazoa)、双鞭毛虫(Dinoflagellata)、丝足虫(Cercozoa)等8个门,表明两组样品具有丰富的群落组成.显微镜计数法共检测出库心和坝下区域浮游植物6门和浮游动物1门,共28个属,浮游植物主要为绿藻(Chlorophyta)、隐藻(Cryptophyta)、硅藻(Bacillariophyta)等,浮游动物只检测到轮虫动物门(Rotifera).比较两种方法,高通量测序能检测到更丰富的浮游生物群落信息,传统的显微镜计数法能对物种鉴定更精确,两者结合使用,能取长补短,推动浮游生物群落及功能研究.     

低温和银纳米粒子双重胁迫下人工湿地的污水处理效果和微生物群落结构（英文）

为探究银纳米颗粒和低温双重胁迫对人工湿地污水处理效果和微生物群落结构的影响,在实验室条件下搭建了中试规模的垂直流人工湿地以处理合成废水.通过测定人工湿地出水中氨氮(NH⁺₄-N)、总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)浓度以及湿地上下土壤层内微生物的多样性、丰富度和群落结构,分析人工湿地对污水的处理效果和土壤基质内微生物的变化情况.结果表明,湿地TN、NH⁺₄-N去除率与温度的相关系数分别为0.463和0.692,呈显著正相关性.从暖季到冷季,银纳米粒子与低温双重胁迫使湿地下层土壤微生物多样性及丰富度降低,并改变了氨氧化古菌属、硫针菌属、厌氧粘细菌、假丝酵母菌属、硝化螺旋菌属和菌胶团等脱氮功能细菌的丰度,从而影响了人工湿地的污水处理效果,究其原因可能是特定微生物物种随季节发生了变化.     

微生物电解池耦合厌氧膜生物反应器运行性能及微生物学机理研究（英文）

目的:将微生物电解池(MEC)与厌氧膜生物反应器(AnM BR)耦合,构建MEC-AnM BR系统,以期同步实现污水高效处理和膜污染缓解,推动膜生物反应器的理论创新和技术创新。创新点:1.将MEC与AnM BR耦合,构建MEC-AnM BR系统用于高浓度有机废水的处理;2.研究反应器运行和微生物群落之间的关系;3.探究膜污染运行周期中各膜污染阶段微生物代谢产物与自身代谢活性的变化规律。方法:1.启动和运行MEC-AnM BR反应器,并与传统AnM BR对照,综合考察MEC-AnM BR反应器的运行性能; 2.利用高通量测序技术对传统AnM BR和MEC-AnMBR各膜污染阶段的阴极膜表面微生物群落结构及多样性进行研究,并综合分析MEC-AnMBR反应器的运行特性与微生物群落间的相互关系;3.对MEC-AnM BR反应器阴极膜组件及微生物分泌物进行原位观察,并研究其在膜污染运行周期中各膜污染阶段微生物代谢产物与自身代谢活性的变化规律。结论:1.成功构建微生物电解池MEC-AnMBR生物系统;2.与AnM BR相比,MEC-AnM BR中的化学需氧量(COD)去除效率和甲烷产量分别增加6.7%和77.1%;3.与AnM BR相比,MEC-AnM BR的膜污染因细胞外聚合物和可溶性微生物产物增长缓慢而大大减少;4.高通量测序分析表明MEC-AnM BR富含互养菌属(Synergistaceaeuncultured)和互营热菌属(Thermovirga),而Thermovirga是关键的功能性微生物;5.这些结果表明MEC-AnMBR可同时提高反应器效率并减轻膜污染。     

酸性环境及干湿循环耦合作用下沥青-集料界面的剪切行为

为了探究酸性环境及干湿循环耦合作用下沥青-集料界面的剪切力学行为,设置了4类酸性环境及8种干湿循环周期耦合条件,采用直接剪切试验得到应力-位移曲线,并从抗剪强度、界面滑移量、剪切断裂能等角度分析沥青-集料界面在剪切过程中的力学变化过程。结果表明:中性环境下,界面抗剪强度在干湿循环周期下可分为缓慢降低、快速衰退、衰退平衡这3个过程;中酸环境下,第21次干湿循环试验下的界面相对滑移量仍高于0.3 mm;中性环境下,黏附性断裂能主导沥青-集料界面的剪切断裂能,而酸性环境下,黏附性失效消耗的能量与沥青膜内部黏聚性失效消耗的能量相近,黏附性断裂能和黏聚性断裂能共同主导干湿循环作用下的沥青-集料界面的剪切断裂能;随着循环周期的和酸性强度的增加,临界断裂能与相对滑移量不具备良好的相关性。     

雪峰天麻种植过程中“烂窖”真菌多样性分析

通过分析湖南雪峰天麻种植过程中"烂窖"真菌群落组成,探究"烂窖"与真菌的关系.提取"烂窖"天麻的真菌总DNA,利用高通量测序和生物信息学分析等方法进行研究.结果表明:烂窖天麻中的主要真菌属为Candida、Cyberlindnera、Cladophialophora、Leptodontidium、Trichoderma和Trichosporon等,大部分为林地土壤中的优势种群或者是植物内生真菌;从不同样品的真菌群落丰度的差异分析结果可知,烂窖组与正常组并无显著差异(p>0.05).因此,2017年夏秋季节,在湖南雪峰山发生较为严重的天麻"烂窖",可能是由于其高温高湿天气造成.     

湿气管道缓蚀剂失效评价试验系统研发

研发了一套湿气管道缓蚀剂失效评价试验系统,对缓蚀剂失效规律进行研究。通过室内实验环道模拟现场工况,并通过油溶性缓蚀剂预涂膜厚度测量装置,研究了预涂膜厚度随吹扫时间的变化规律。结果表明:在吹扫初期,随着时间增加,缓蚀剂膜的厚度急剧减少,之后变化不大。当膜层厚度变化不明显时,采用电化学工作站来测试缓蚀剂膜层的防腐效果,表明随着剪切时间的增加,缓蚀剂膜层电阻与电荷转移电阻逐渐降低,缓蚀效果下降。通过整个测试系统可以为湿气集输管线内壁缓蚀剂失效规律提供理论依据。     

毒死蜱胁迫下土壤细菌和真菌群落演替及其降解菌群的分子鉴定(英文)

研究目的:评价毒死蜱施用后对土壤细菌和真菌群落结构的影响,并对降解功能菌株进行分析。创新要点:通过聚合酶链式反应–变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)方法,揭示了毒死蜱施用后土壤细菌和真菌群落结构动态变化,并对试验土壤中的降解菌群进行分子鉴定。研究方法:将农田土壤用终质量分数5 mg/kg和20 mg/kg毒死蜱处理,同时以不施用毒死蜱为对照,定期采集土样进行毒死蜱残留测定并提取土壤DNA。将提取的土壤总DNA作为PCR反应模板,细菌群落结构分析采用对大多数细菌16S rRNA基因V3区具有特异性的引物GC-341F和517R,真菌群落结构分析采用ITS区特异引物对GC-ITS1f和ITS2f。DGGE图谱经Quantity One软件进行数字化分析,各泳道中的条带经标准化处理之后,条带的相对光密度构成一个矩阵,用Matlab软件进行主成分分析(PCA),用Dice法计算相似性指数CS,用MEGA 4.1软件构建系统发育树,进行聚类分析。之后,采用LB、察氏和高氏三种培养基结合的纯培养分离方法,从毒死蜱处理土样中分离具有降解功能的菌株。分别提取纯培养物的染色体DNA,利用ERIC-PCR对分离到的降解菌进行基因组指纹图谱分析,将典型肠杆菌基因间的重复共有序列–聚合酶链式反应(ERIC-PCR)指纹图谱类型的代表菌株进行16S rRNA基因(细菌和放线菌)或ITS区(真菌)扩增并测序,测序结果提交GenBank基因库,并进行BLAST比对,初步确定降解菌株的分子地位。重要结论:本实验条件下,毒死蜱降解符合一级动力学,5 mg/kg和20 mg/kg毒死蜱浓度下的降解方程分别为y=5.252e-0.09x和y=19.41e-0.08x。DGGE指纹图谱显示,毒死蜱施用后土壤真菌群落结构与对照相比发生很大改变,且毒死蜱处理样品真菌群落结构保持基本稳定,多样性指数明显提高(见图2b);主成分分析显示,毒死蜱处理样品与对照明显分在2个不同的区域,充分表明毒死蜱对土壤真菌群落结构影响迅速且持久(见图3b)。毒死蜱处理样品细菌群落结构只在试验前30天与对照相比明显不同,60天时已经恢复对照水平(见图2a),同时主成分分析图上,毒死蜱处理样品与对照也越来越靠近,最后聚在一起(见图3a),说明毒死蜱对土壤细菌群落结构影响短暂。最后,获得了9个典型的ERIC型毒死蜱降解菌株。     

高中力学综合练习(一)

一、选择题1.在力学的国际单位制中,常见的单位有:N、kg、m、J、s等,下列判断正确的是A.其中N、m、s属基本单位,kg、J属导出单位B.其中kg、m、s属基本单位,N、J属导出单位C.其中m、J、s属基本单位,N、kg属导出单位D.其中N、J、s属基本单位,kg、m属导出单位2.一个金属小球随气球匀速上升,某一时刻该小球从气球上脱落,小球在脱落的瞬间相对于地面将具有A.向上的速度B.向下的速度C.向上的加速度D.向下的加速度3.图1为甲、乙两物体运动的v-t图象,根据图象判断下列说法中正确的是A.甲、乙在t=3s时相遇B.甲、乙在3s内位移相等C.甲的加速…