巴松错水体细菌群落组成及其分子生态网络特征 被引量：1

1

作者 周迪 王东旭 +4 位作者 欧美香 格桑曲珍 德吉 刘琳 郭小芳 《水生生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2055-2068,共14页

选择西藏湖泊巴松错为研究对象,利用16S rDNA Illumina高通量测序技术,研究巴松错水体不同样点、不同水域细菌群落组成和结构差异,探究环境因子与巴松错水体群落之间的相关关系。通过16S rDNA基因序列分析,共得到5570条有效OTU,注释获... 选择西藏湖泊巴松错为研究对象,利用16S rDNA Illumina高通量测序技术,研究巴松错水体不同样点、不同水域细菌群落组成和结构差异,探究环境因子与巴松错水体群落之间的相关关系。通过16S rDNA基因序列分析,共得到5570条有效OTU,注释获得88个门、180个纲、349个目、481个科和694个属。结果表明:变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidota)、放线菌门(Actinobacteria)是优势门类群;球形红杆菌属(Candidatus_Aquirestis)、hgcI_clade、unidentified_MethylacidipHilaceae是优势属类群;冗余分析显示,温度、溶解氧和生化需氧量是巴松错水体的细菌群落组成的重要环境因子;分子生态网络分析表明,变形菌门、放线菌门和拟杆菌门是网络构建的关键节点,94.5%的边为正相关关系。综上所述,巴松错水体细菌资源丰富,多样性较高,与环境因子关系密切,巴松错细菌群落间相互作用以协同作用为主导。研究为巴松错细菌资源多样性开发利用提供了理论基础。 展开更多

关键词 高原湖泊 细菌群落结构 环境因子 分子生态网络 协同作用 巴松错

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樟子松根内真菌分子生态网络复杂性与稳定性

2

作者 李启研 赵珮杉 +3 位作者 高广磊 丁国栋 张英 刘明慧 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第16期7226-7237,共12页

根内真菌通过复杂的相互作用发挥其生态功能影响宿主植物生长发育,但其互作网络复杂性和稳定性特征及其影响因素尚不明确。为揭示樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)天然林和人工林根内真菌网络复杂性与稳定性特征及其对环境因素... 根内真菌通过复杂的相互作用发挥其生态功能影响宿主植物生长发育,但其互作网络复杂性和稳定性特征及其影响因素尚不明确。为揭示樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)天然林和人工林根内真菌网络复杂性与稳定性特征及其对环境因素的响应,以呼伦贝尔沙地樟子松天然林和不同引种地(呼伦贝尔沙地、科尔沁沙地和毛乌素沙地)不同林龄(中龄林、近熟林和成熟林)人工林为研究对象,采用分子生态网络分析法对根内真菌群落网络复杂性和稳定性进行比较分析,为樟子松人工林科学管理提供理论依据。主要结果有:1)樟子松根内真菌网络均以正相关关系为主,而天然林网络负相关关系比例更高;人工林根内真菌网络复杂性高于天然林,且毛乌素沙地网络最为复杂,不同引种地人工林网络复杂性在近熟林达到最大值。2)子囊菌门(Ascomycota)为天然林和人工林主要关键真菌类群;在属水平上,主要为丝盖伞属(Inocybe)、美口菌属(Calostoma)、Cladophialophora等。腐生菌与其他真菌联系密切,病原菌作为关键菌群存在于人工林。3)天然林网络稳定性更强,科尔沁沙地人工林网络稳定性高于其他人工林;不同引种地人工林网络稳定性均在中龄林达到最大值。4)根内真菌网络复杂性主要受年平均温度和年平均降水量以及土壤养分含量影响,而网络稳定性与环境因子无显著相关关系。结论:环境因素和林龄塑造了根内真菌网络复杂性和稳定性的时空动态,天然林根内真菌网络更稳定可能有利于林木生长,人工林通过更复杂的网络满足养分需求;腐生营养型真菌与其他真菌联系密切,病原菌作为关键菌群可能对人工林生长和健康有消极影响。 展开更多

关键词 樟子松 根内真菌 分子生态网络 林龄

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天津农田包气带氮循环微生物群落特征及分子生态网络分析

3

作者 向兰欣 彭潇贤 薛冬梅 《天津师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期19-25,共7页

土壤包气带硝酸盐累积会造成地下水氮污染,对生态和人类健康产生不利影响.为探究土壤包气带硝酸盐削减与微生物群落的关系,以天津农田土壤包气带(0~3 m)为研究对象,通过测定土壤理化性质,借助16S rRNA高通量测序,分析微生物群落特征并... 土壤包气带硝酸盐累积会造成地下水氮污染,对生态和人类健康产生不利影响.为探究土壤包气带硝酸盐削减与微生物群落的关系,以天津农田土壤包气带(0~3 m)为研究对象,通过测定土壤理化性质,借助16S rRNA高通量测序,分析微生物群落特征并构建土壤氮循环微生物分子生态网络.结果显示:天津农田土壤中奇古菌门(Thaumarchaeota)和变形菌门(Proteobacteria)微生物群落相对丰度最高,微生物群落组成与土壤pH值、铵盐含量、亚硝酸盐含量呈现显著相关性.氮循环分子生态网络中出现氨氧化古菌、氨氧化细菌、亚硝酸盐氧化菌、反硝化菌、厌氧氨氧化菌、硝酸盐异化还原为铵细菌以及NC10门细菌等.反硝化菌群是硝酸盐削减的主要驱动力,并与以氨氧化古菌、亚硝酸盐氧化菌、硝酸盐异化还原为铵细菌为代表的其他参与氮循环的微生物群落之间形成竞争为主的相互关系,使微生物群落保持稳定性.同时,群落之间的合作关系促进了氮循环转化,进而保证硝酸盐削减的可持续性. 展开更多

关键词 包气带 氮循环 微生物群落特征 微生物分子生态网络

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基于分子生态网络的雪茄养护品质与微生物相关性研究

4

作者 雷佳 邢蕾 +5 位作者 龚嘉蕾 周乐 秦天 马婷婷 刘杰 黎娟 《中国烟草科学》 CSCD 北大核心 2024年第6期99-107,共9页

为探讨雪茄烟支在养护过程中的关键微生物类群及其相互作用对感官品质的潜在影响,基于微生物高通量测序和分子生态网络相结合的方法,探讨32 d养护过程中雪茄的微生物群落变化及其与化学成分和感官品质的内在关系。结果表明,与养护前(0 d... 为探讨雪茄烟支在养护过程中的关键微生物类群及其相互作用对感官品质的潜在影响,基于微生物高通量测序和分子生态网络相结合的方法,探讨32 d养护过程中雪茄的微生物群落变化及其与化学成分和感官品质的内在关系。结果表明,与养护前(0 d)相比,细菌和真菌群落在养护过程中的Chao1指数和Shannon指数均呈先下降后升高趋势且16 d为谷值,细菌群落结构在不同时间节点之间存在显著差异;在细菌属水平上葡萄球菌属(Staphylococcus)的相对丰度最高,链格孢菌属(Alternaria)和曲霉菌属(Aspergillus)是真菌的优势菌属。分子生态网络及凝聚力分析表明,养护后(32 d)的雪茄微生物物种间关系趋于复杂,网络规模变大;但在16 d微生物群落竞争作用显著增强,导致网络规模变小且抗干扰能力减弱。相关性分析表明,与雪茄烟支品质提升相关的有益菌属为葡萄球菌属、曲霉菌属和节担菌属(Wallemia);与雪茄烟支品质下降相关的有害菌属为棒状杆菌属(Corynebacterium)和气球菌属(Aerococcus)。由结构方程模型结果推测,雪茄养护过程中,微生物群落相互作用增强不利于有益菌属富集,有益菌属与有害菌属存在竞争关系。 展开更多

关键词 雪茄养护 分子生态网络 感官品质 微生物群落 相互作用 凝聚力 关键微生物类群

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分子生态网络分析研究进展 被引量：12

5

作者 沈烽 黄睿 +3 位作者 曾巾 余钟波 吴庆龙 赵大勇 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第S1期94-98,173,共6页

目前由于宏基因组技术的高速发展,如高通量测序、基因芯片等,数据量得到了空前的增长。这使得研究不同物种、功能基因的相互作用网络成为可能。近年来网络分析被广泛的应用于生态学的研究。由于目前网络的构建方法各不相同,该文首先比... 目前由于宏基因组技术的高速发展,如高通量测序、基因芯片等,数据量得到了空前的增长。这使得研究不同物种、功能基因的相互作用网络成为可能。近年来网络分析被广泛的应用于生态学的研究。由于目前网络的构建方法各不相同,该文首先比较了各种方法,综合阐述了各种方法之间的利弊。然后从图论以及结合生态学的角度介绍了常用网络参数的含义,讨论了随机网络在研究生态网络中的作用。介绍了能更加深入地研究物种在网络中功能的方法:网络模块及节点类型的划分。最后简单介绍了环境物种网络。总的来说网络分析作为一种新颖的分析手段将更好的解释物种群落的组成。 展开更多

关键词 分子生态网络 网络分析 高通量测序 基因芯片

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不同营养程度湖泊中细菌群落组成及其分子生态网络特征 被引量：15

6

作者 陈光哲 姜星宇 胡洋 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期375-384,共10页

长江中下游地区是我国淡水湖泊的主要集中区,随着社会和经济的快速发展,该地区绝大部分湖泊正处于富营养状态.作为湖泊生态系统中的分解者和生产者,细菌群落在维持物质循环和能量流动中扮演着极为重要的角色,然而其组成及种间关系对富... 长江中下游地区是我国淡水湖泊的主要集中区,随着社会和经济的快速发展,该地区绝大部分湖泊正处于富营养状态.作为湖泊生态系统中的分解者和生产者,细菌群落在维持物质循环和能量流动中扮演着极为重要的角色,然而其组成及种间关系对富营养化过程的响应机制仍不明确.利用16S r DNA测序技术和分子生态网络技术探讨了长江中下游10个湖泊水体中细菌群落的组成、结构及其网络拓扑关系等特征.结果表明:①根据湖泊水体的富营养化指数,长江中下游地区的湖泊可分为中度富营养湖泊和重度富营养湖泊两种,并且这两种湖泊中细菌群落的α多样性均无显著性差异.②在这两种湖泊中细菌群落的优势类群基本一致,如在纲水平上均以Actinobacteria、Acidimicrobiia、Sphingobacteriia和Betaproteobacteria为主,在属水平上均以Hgcl_clade和CL500-29_marine-group为主.然而,与丰富种亚群落相反,稀有种亚群落在这两种湖泊中具有显著的区别.③中度富营养湖泊中细菌群落生态网络的节点和边的数量均小于重度富营养湖泊,并且前者网络具有更多的物种协作关系,其网络的中心性也显著大于后者.研究显示,湖泊富营养化的加剧使得水体中细菌群落的组成,尤其是稀有种亚群落发生了显著的演替,并且明显地削弱了细菌群落物种之间的协作关系. 展开更多

关键词 湖泊生态系统 细菌群落 富营养化 分子生态网络

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热带海草泰来草沉积物真菌的群落结构、功能与分子生态网络研究

7

作者 凌娟 梁童茵 +6 位作者 岳维忠 黄小芳 孙翠慈 张健 张煜航 周卫国 董俊德 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期64-75,共12页

真菌是海草床生态系统的重要组成部分,它们在维持海草健康和生态系统碳氮等营养元素循环方面发挥着重要作用。为了阐明海草床生态系统真菌的群落结构及功能,文章以热带海草泰来草(Thalassia hemprichii)沉积物为主要研究对象,通过Illumi... 真菌是海草床生态系统的重要组成部分,它们在维持海草健康和生态系统碳氮等营养元素循环方面发挥着重要作用。为了阐明海草床生态系统真菌的群落结构及功能,文章以热带海草泰来草(Thalassia hemprichii)沉积物为主要研究对象,通过Illumina Miseq高通量测序技术分析海南岛和西沙群岛两个研究区域泰来草沉积物真菌的群落结构与物种多样性,并利用FUNGuild数据库对真菌营养类型进行预测和功能注释。研究结果表明,子囊菌门(Ascomycota)(相对丰度24.30%~76.20%)和担子菌门(Basidiomycota)(相对丰度4.98%~52.24%)为两个研究区域的共同优势种群,但是子囊菌门真菌的相对丰度在两个研究区域间存在显著性差异(p<0.05),两个区域内共有的海草沉积物真菌分类操作单元(operational taxonomic units,OTUs)数量占比为5.15%,其相对丰度为31.19%。两个研究区域泰来草沉积物真菌群落的α多样性指数中的香农指数(Shannon)和系统发育多样性(phylogenetic diversity)以及β多样性之间都存在显著性差异(p<0.05)。FUNGuild功能预测分析表明,大部分真菌的营养类型尚未确定(72.11%~91.92%),其中能够确定的主要营养类型为共生营养型(symbiotroph)、腐生营养型(saprotroph)和病理营养型(pathotroph),3种营养型可以进一步分为41个生态功能群。基于随机矩阵理论(random matrix theory,RMT)构建的两个研究区域海草泰来草沉积物真菌分子生态网络结果显示,海南岛泰来草沉积物真菌网络结构更加复杂,其平均聚类系数更高、平均连通度更高、密度更高,该真菌群落可能对外界环境变化更为敏感,而西沙群岛海草沉积物真菌群落的模块化程度更高,其中粪壳菌纲(Sordariomycetes)为分子生态网络中的关键类群。 展开更多

关键词 海草床生态系统 真菌群落 FUNGuild 营养类型 分子生态网络

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太湖不同营养水平湖区沉积环境微生物分子生态网络特征及其环境响应分析 被引量：17

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作者 石文莉 蒋如东 +3 位作者 马天海 阮晓红 张亚平 白莹 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1045-1056,共12页

浅水湖泊沉积物所富集的微生物是湖泊物质循环的主要驱动力,其群落结构及种间交互具有重要的生态学意义.以太湖不同营养水平湖区沉积物微生物为研究对象,对其赋存环境理化特征、种属特征进行了鉴别.基于微生物操作分类单元(Operational ... 浅水湖泊沉积物所富集的微生物是湖泊物质循环的主要驱动力,其群落结构及种间交互具有重要的生态学意义.以太湖不同营养水平湖区沉积物微生物为研究对象,对其赋存环境理化特征、种属特征进行了鉴别.基于微生物操作分类单元(Operational Taxonomic Units,OTU),构建并分析了各湖区分子生态网络及其环境影响因子.结果表明:各湖区主要组成门类一致,主要为Protebacteria,Bacteroidetes,Nitrospire,Verrucomicrobia和Acidobacteria等14个门;在多个分子生态网络中均起重要作用的关键OTU共五个,分别属于Thermodesulfovibrionaceae,Pedosphaerales,Anaerolineae和Betaproteobacteria,是C,N等元素循环的重要种属;中度富营养湖区分子生态网络节点、连接数、平均度(359~389,1131~1679,5.86~9.35)高于轻度富营养湖区(254~296,518~721,3.50~5.68),表明中度富营养湖区微生物种间交互更密集,网络抗环境干扰能力较高,其正相关关系比例(91.66%~99.76%)高于轻度富营养湖区(77.22%~87.66%),共生关系更显著;环境因子相关关系表明,影响轻度及中度富营养水平湖区分子生态网络模块的主要环境因素分别为P(TP)和C,N(TOM,TN,NH+4-N,NO-3-N). 展开更多

关键词 分子生态网络 沉积环境 微生物群落结构 太湖

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水土流失防治措施对马尾松林土壤微生物群落分子生态网络的影响 被引量：12

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作者 李前 李忠武 +5 位作者 聂小东 刘窑军 童迪 肖林辉 申志高 石林 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期819-832,共14页

水土流失防治措施可以提高侵蚀退化林地的土壤质量。为了探究典型水土流失防治措施对土壤微生物分子生态网络的影响,在南方红壤区马尾松林下建立了水土流失防治措施小区,设置3种不同处理,分别为挖设鱼鳞坑加种植草本,挖设鱼鳞坑加种植... 水土流失防治措施可以提高侵蚀退化林地的土壤质量。为了探究典型水土流失防治措施对土壤微生物分子生态网络的影响,在南方红壤区马尾松林下建立了水土流失防治措施小区,设置3种不同处理,分别为挖设鱼鳞坑加种植草本,挖设鱼鳞坑加种植草本与灌木,以及对坡面土壤不设置任何措施的对照。利用16S rRNA和18S rRNA基因Illumina MiSeq高通量测序技术,测定3种处理下的土壤微生物群落组成,基于随机矩阵的方法构建微生物网络。结果表明,措施实施后,绿弯菌门相对丰度显著降低,变形菌门与酸杆菌门的相对丰度显著升高(P<0.05)。2种措施处理下微生物网络总节点数、总连接数、平均连通度以及模块性均较高,微生物网络的规模增大,微生物间互相作用更复杂。3个微生物网络均以负互相作用(60.59%~67.49%)为主,措施实施后物种间竞争作用进一步加强。绿弯菌门、放线菌门和变形菌门中的部分菌群在本研究区的微生物网络中起着重要的连接作用,此外,3个微生物网络的部分关键节点所属的菌群相对丰度较低(<1%),对于构建微生物网络也具有关键作用。2种措施处理下微生物网络平均路径距离较长,微生物作用的响应速度慢,群落结构稳定性提高,其中挖设鱼鳞坑并种植草本与灌木的措施较挖设鱼鳞坑并只种植草本的措施效果更优。冗余分析表明,土壤容重(R^(2)=0.465,P<0.05)、pH(R^(2)=0.377,P<0.05)、有机质(R^(2)=0.383,P<0.05)、全氮(R^(2)=0.545,P<0.01)、对细菌群落结构有显著影响,土壤含水量(R^(2)=0.485,P<0.05)对真菌群落结构有显著影响。上述研究结果表明,水土流失防治措施实施后土壤微生物群落结构发生明显变化,网络规模增大、物种间互作强度以及微生物群落结构的稳定性提高。 展开更多

关键词 水土流失防治措施 马尾松 微生物群落结构 分子生态网络 微生物相互作用

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化肥减量和有机替代对潮土微生物群落分子生态网络的影响 被引量：13

10

作者 吴宪 胡菏 +5 位作者 王蕊 赵建宁 杨殿林 王丽丽 李刚 修伟明 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期545-556,共12页

采用细菌16S rRNA基因高变区和真菌ITS区的Illumina MiSeq高通量测序技术结合分子生态网络方法,分别测定了5种施肥处理(常量化肥,NPK;化肥减量,NPKR;化肥减量配施秸秆,NPKRS;化肥减量配施有机肥,NPKRO;化肥减量配施有机肥和秸秆,NPKROS... 采用细菌16S rRNA基因高变区和真菌ITS区的Illumina MiSeq高通量测序技术结合分子生态网络方法,分别测定了5种施肥处理(常量化肥,NPK;化肥减量,NPKR;化肥减量配施秸秆,NPKRS;化肥减量配施有机肥,NPKRO;化肥减量配施有机肥和秸秆,NPKROS)土壤中细菌和真菌的群落组成,构建可视化分子生态网络,并针对土壤有机质(soil organic matter,SOM)进行相关性网络分析,探究化肥减量和有机替代下土壤微生物群落分子生态网络及有机质相关性网络的变化特征。结果表明,化肥减量和有机替代显著提高了土壤SOM含量。与NPK处理相比,在细菌分子生态网络中,化肥减量和有机替代处理均增加了网络节点数和边数,降低了平均路径长度;在真菌分子生态网络中,NPKR处理提高了网络节点数和边数;有机替代处理增加了平均路径长度,降低了平均聚类系数;化肥减量和有机替代处理下与土壤SOM含量显著正相关的细菌菌群占比增加,真菌菌群占比降低。综上所述,化肥减量和有机替代能提高细菌分子生态网络规模和物种间传递物质、能量和信息的效率。化肥减量能提高真菌分子生态网络规模和群落互作,有机替代使真菌群落结构更加稳定。 展开更多

关键词 化肥减量 有机替代 细菌 真菌 分子生态网络 潮土

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基于宏基因组学的分子生态网络揭示活性污泥微生物相互作用 被引量：2

11

作者 邹奎 张鹏 《湘潭大学学报（自然科学版）》 CAS 2021年第6期99-106,共8页

基于宏基因组物种分类学注释结果,构建了不同形态下活性污泥微生物分子生态网络.结果表明附着生物膜和絮体污泥分子生态网络中模块化数值分别为0.826和0.828;平均聚类系数(avgCC)分别为0.754和0.733;平均路径长度(HD)分别为4.197和4.793... 基于宏基因组物种分类学注释结果,构建了不同形态下活性污泥微生物分子生态网络.结果表明附着生物膜和絮体污泥分子生态网络中模块化数值分别为0.826和0.828;平均聚类系数(avgCC)分别为0.754和0.733;平均路径长度(HD)分别为4.197和4.793;鲁棒性表现分别为0.274和0.297.基于此,该研究得出结论:絮体污泥群落相较附着生物膜群落有更为强烈的相互作用,而附着生物膜相较絮体污泥则有着更为丰富的参与硝化过程的物种(Nitrospira)以及更为“健壮”的生态网络. 展开更多

关键词 活性污泥 生物膜 宏基因组 分子生态网络

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森林土壤细菌群落分子生态网络分析研究进展

12

作者 王玉凤 覃林 《绿色科技》 2022年第12期178-183,193,共7页

由于土壤细菌是森林生态系统中促进养分循环和能量流动的重要推动力,分子生态网络分析(MENs)作为一种系统分析工具,通过模拟和构建生态系统中物质循环与能量流动的分子生态网络拓扑结构模型,可以从整体角度分析生态系统的内部和整体属... 由于土壤细菌是森林生态系统中促进养分循环和能量流动的重要推动力,分子生态网络分析(MENs)作为一种系统分析工具,通过模拟和构建生态系统中物质循环与能量流动的分子生态网络拓扑结构模型,可以从整体角度分析生态系统的内部和整体属性及其变化规则。因此,利用分子生态网络分析对森林土壤细菌群落进行整体研究具有良好的应用和发展前景。基于此,对分子生态网络分析的起源、构建方法与特征、研究现状等进行了归纳和总结,展望了未来研究方向,以期为今后的森林土壤细菌群落生态学研究提供参考。 展开更多

关键词 森林土壤 土壤细菌群落 分子生态网络分析 研究进展

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渔业养殖对水体和沉积物细菌群落结构及分子生态网络特征的影响 被引量：2

13

作者 梁川 周利 +4 位作者 邓洁 俞姗姗 杨艳芳 陈勤凤 张平究 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期228-242,共15页

细菌对于水生生态系统功能运行和健康维持至关重要.本文采用高通量测序技术结合分子生态网络和功能预测分析方法,探究了养殖塘与自然湖泊水体和沉积物细菌群落、共现网络特征和功能潜势差异.结果表明:相对于自然湖泊,渔业养殖降低了水... 细菌对于水生生态系统功能运行和健康维持至关重要.本文采用高通量测序技术结合分子生态网络和功能预测分析方法,探究了养殖塘与自然湖泊水体和沉积物细菌群落、共现网络特征和功能潜势差异.结果表明:相对于自然湖泊,渔业养殖降低了水体绿弯菌门、疣微菌门、蓝细菌门、酸杆菌门、γ-变形菌纲、产氧光细菌纲的相对丰度和沉积物变形菌门(α-变形菌纲)、酸杆菌门(酸杆菌纲)、硝化螺旋菌门、芽单胞菌门(芽单胞菌纲)的相对丰度,提高了水体放线菌门(放线菌纲)、螺旋体菌门(钩端螺旋体菌纲)、梭菌纲的相对丰度和沉积物拟杆菌门(拟杆菌纲)、厚壁菌门(梭菌纲)、蓝细菌门、硝化刺菌门、δ-变形菌纲、红蝽菌纲的相对丰度.养殖塘水体和沉积物细菌群落结构发生显著性变化,且多样性也显著低于自然湖泊.渔业养殖还导致水体和沉积物细菌分子生态网络连接数、平均连接度增加,但降低了平均路径距离、模块化指数、关键节点总数和鲁棒性.水体和沉积物细菌分子生态网络主要关键物种由变形菌门变换为放线菌门和绿弯菌门;水体细菌网络节点间的负相关连接占比增高到53.72%,而沉积物细菌网络节点间正相关连接占比增加到63.99%.水体细菌光营养功能潜势降低,而动物疾病相关的功能潜势增加;沉积物细菌氮循环功能潜势降低,而细菌硫循环功能潜势增加.渔业养殖不仅改变了水体和沉积物细菌群落组成和分子生态网络特征参数,增加了细菌种群间联系,同时也降低了细菌群落结构的稳定性,改变了细菌部分功能潜势.RDA分析结果表明pH是影响研究区水体细菌群落结构差异的主要环境因子;AP(有效磷)和S(总硫)是影响沉积物细菌群落结构差异的主要环境因子.本研究从分子生态网络和功能潜势视角解析了渔业养殖对细菌群落特征及其生态功能的影响,有助于丰富渔业养殖对水生生态系统影响的认识. 展开更多

关键词 渔业养殖 细菌群落结构 分子生态网络 功能潜势 水体 沉积物

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长期石油污染对盐碱化土壤中微生物群落分子生态网络的影响 被引量：12

14

作者 赵慧慧 肖娴 +2 位作者 裴孟 赵远 梁玉婷 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期3582-3589,共8页

长期石油污染改变了土壤微生物群落组成,降低了群落多样性,对生态系统造成严重的威胁.为了探讨长期石油污染对盐碱化土壤中微生物物种间相互作用关系的影响,采集胜利油田石油污染土壤和未污染土壤,利用随机矩阵方法构建分子生态网络.结... 长期石油污染改变了土壤微生物群落组成,降低了群落多样性,对生态系统造成严重的威胁.为了探讨长期石油污染对盐碱化土壤中微生物物种间相互作用关系的影响,采集胜利油田石油污染土壤和未污染土壤,利用随机矩阵方法构建分子生态网络.结果发现,污染土壤和未污染土壤中微生物功能基因组的分子生态网络存在显著差异(P<0.001).与未污染土壤相比,污染土壤的网络节点数、连接数、平均连通度、模块数和模块性都显著降低,说明在石油污染的影响下土壤微生物网络拓扑结构发生变化;污染土壤和未污染土壤的模块枢纽基因、连接器基因均没有重叠,模块枢纽基因和连接器基因的网络拓扑角色发生了变化.通过构建烷烃、多环芳烃降解基因网络,发现负相互作用的比例较大,这可能反映了微生物功能群落间的竞争关系. 展开更多

关键词 微生物相互作用 石油污染 分子生态网络 功能基因 盐碱化土壤

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不同土地利用方式对土壤细菌分子生态网络的影响 被引量：22

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作者 李冰 李玉双 +4 位作者 魏建兵 宋雪英 史荣久 侯永侠 刘厶瑶 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期1456-1465,共10页

利用16S rDNA基因Illumina MiSeq高通量测序技术结合分子生态网络方法,测定了4种利用类型土地中的细菌群落组成,并分别构建了可视化的细菌网络.结果表明,旱田和水田土壤细菌网络的平均路径长度与模块性较小,而节点数、连接数、平均连通... 利用16S rDNA基因Illumina MiSeq高通量测序技术结合分子生态网络方法,测定了4种利用类型土地中的细菌群落组成,并分别构建了可视化的细菌网络.结果表明,旱田和水田土壤细菌网络的平均路径长度与模块性较小,而节点数、连接数、平均连通度和聚类系数较高;4个细菌网络均以正相关关系占优,天然林地负相关比例较高;酸杆菌门、厚壁菌门和变形菌门中的部分菌群在土壤细菌网络中起着重要的连接作用;4个细菌网络的部分关键节点所属的菌群相对丰度较低(<1%),并非本研究区域的主体细菌;旱田土壤菌群主要受TP显著影响(P<0.05);水田土壤菌群主要受黏粒、粉粒和含水量显著影响(P<0.05);天然林地和城市绿地土壤菌群主要受C/N显著影响(P<0.05).以上研究结果表明,旱田土壤细菌网络规模更大,物种间关系更加复杂,不同利用类型土地中的细菌均以协同合作关系为主,天然林地土壤细菌之间存在更强的竞争作用.水田和旱田土壤细菌对外界环境因子的扰动更加敏感,响应迅速,群落结构更易发生变化;部分细菌在网络间存在角色转化现象,低丰度菌群在构建土壤细菌网络中具有重要作用. 展开更多

关键词 不同土地利用方式 土壤细菌群落 细菌分子生态网络 细菌相互作用 ILLUMINA MiSeq高通量测序

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东北黑土区不同纬度农田土壤真菌分子生态网络比较 被引量：16

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作者 胡晓婧 刘俊杰 +7 位作者 魏丹 朱平 崔喜安 周宝库 陈雪丽 金剑 刘晓冰 王光华 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期3802-3810,共9页

为了解东北黑土南部、中部和北部3个农田土壤真菌网络结构的异同以及物种之间的相互作用关系,本研究采用Illumina MiSeq技术对东北黑土农田3个长期肥料管理定位试验土壤真菌群落进行测序,并基于随机矩阵理论构建真菌分子生态网络.结果表... 为了解东北黑土南部、中部和北部3个农田土壤真菌网络结构的异同以及物种之间的相互作用关系,本研究采用Illumina MiSeq技术对东北黑土农田3个长期肥料管理定位试验土壤真菌群落进行测序,并基于随机矩阵理论构建真菌分子生态网络.结果表明:子囊菌、担子菌和接合菌为优势菌门,肉座菌目、腔菌目和粪壳菌目为优势菌目,但不同地区土壤中一些菌门和菌目的相对丰度存在显著差异.3个地区真菌分子生态网络结构显著不同,北部地区真菌网络更加复杂且物种之间存在更多竞争关系,南部地区真菌网络更不稳定,易受外界环境扰动.3个真菌网络仅有7个共有节点,且共有节点在各地区的连通度存在很大差异.通过亚网络的构建发现,从南到北肉座菌目网络趋于复杂,腔菌网络恰好相反.南部、中部和北部地区真菌网络的关键物种分别为毛壳菌、腔菌和青霉菌.土壤pH值和土壤全氮含量是同时影响3个真菌网络的主要土壤理化因子. 展开更多

关键词 黑土 真菌群落 高通量测序 微生物相互作用 分子生态网络

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分子生态网络揭示冶金微生物对能源底物的响应 被引量：2

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作者 熊俊茗 马丽媛 +2 位作者 黄珊珊 李相良 王红梅 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期2674-2684,共11页

通过分析不同铁硫比的能源底物驯化下冶金微生物群落的演替过程,基于分子生态网络揭示冶金微生物对能源底物的响应特征。对富铁少硫、富硫少铁条件下不同驯化批次的微生物样本进行高通量测序,分析物种组成,比较冶金微生物群落的α多样... 通过分析不同铁硫比的能源底物驯化下冶金微生物群落的演替过程,基于分子生态网络揭示冶金微生物对能源底物的响应特征。对富铁少硫、富硫少铁条件下不同驯化批次的微生物样本进行高通量测序,分析物种组成,比较冶金微生物群落的α多样性和β多样性,并构建分子生态网络,探究驯化过程微生物之间的相互作用关系。鉴定关键物种,分析冶金微生物群落对能源底物的响应。研究发现在基于不同能源底物驯化过程中,富铁少硫群落的优势物种为嗜酸氧化亚铁硫杆菌Acidithiobacillus ferrooxidans和铁氧化嗜酸硫杆菌A.ferriphilus;而富硫少铁群落经过3个批次的驯化,氧化硫硫杆菌A.thiooxidans占比高达90%。α、β多样性分析结果表明,富硫少铁能源底物驯化过程使冶金微生物群落多样性降低,且随着驯化批次的增加群落组成发生显著变化。分子生态网络分析显示关键物种均为低丰度稀有物种,富硫少铁条件下菌种间具有更紧密的互作共生关系,群落更加稳定。通过该驯化实验,明确了不同能源底物对冶金微生物群落的影响。采用富硫少铁能源底物驯化冶金微生物,使冶金微生物群落更加稳定,有助于优势物种高效发挥铁、硫氧化功能,促进硫化矿物的氧化溶解,为生物冶金工业育种微生物群落的定向驯化提供理论基础。 展开更多

关键词 冶金微生物 能源底物 分子生态网络 关键物种

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基于分子生态学网络分析松嫩退化草地土壤微生物群落对施氮的响应 被引量：17

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作者 朱瑞芬 刘杰淋 +3 位作者 王建丽 韩微波 申忠宝 辛晓平 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第13期2637-2646,共10页

【目的】氮素输入影响着全球草地生态系统的可持续性,关注施氮对土壤微生物群落的影响及其分子生态网络,为草地退化修复提供理论依据。【方法】以松嫩退化羊草草地为研究对象,通过施氮和未施氮处理,利用高通量测序和随机矩阵网络构建理... 【目的】氮素输入影响着全球草地生态系统的可持续性,关注施氮对土壤微生物群落的影响及其分子生态网络,为草地退化修复提供理论依据。【方法】以松嫩退化羊草草地为研究对象,通过施氮和未施氮处理,利用高通量测序和随机矩阵网络构建理论构建土壤微生物群落分子生态网络。探讨氮素管理对退化羊草草地土壤微生物群落结构及网络的影响,氮添加条件下微生物网络结构中的关键微生物变化规律,以及该过程中微生物之间的互作关系,解析外源氮素添加条件下土壤细菌动态变化的关键结点和规律。【结果】在门分类水平上施氮处理草地有细菌门22个,未施氮处理23个。7个菌门是施氮和未施氮处理草地的优势菌门,其中变形菌门(Proteobacteria)是含有OTU数量最多的门类,约占总序列的30.46%,酸杆菌门(Acidobacteria)是含有OTU数量次之的门类,约占总序列的30.15%,芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)是含有OTU数量第3的门类,约占总序列的8.14%,放线菌(Actinomycete)约占总序列的6.15%,绿弯菌门(Chloroflexi)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和硝化螺旋菌门(Nitrospirae)三者约占总序列的17.16%。施氮处理草地土壤微生物中的变形菌门、放线菌门、拟杆菌门的相对丰度均显著高于未施氮处理草地土壤(P<0.01);未施氮草地土壤中绿弯菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门相对丰度显著高于施氮草地土壤(P<0.01),其他各门细菌施氮与未施氮处理间未呈现出显著差异。表征网络的正向连接比、平均路径长度、平均聚类系数和模块性均为施氮处理显著低于未施氮处理(P<0.001)。在土壤的分子生态网络中,未施氮处理有16个模块枢纽(Zi>2.5,Pi≤0.62),施氮处理有6个模块枢纽,均属于酸杆菌门、芽单胞菌门和放线菌门。施氮导致土壤微生物种间关系改变,进而改变土壤整体生态网络。【结论】施氮降低了退化草地土壤网络结构的复杂程度和紧密性;降低了退化草地土壤中的酸杆菌门和绿弯菌门相对丰度,提高了变形菌门、放线菌门和芽单胞菌门相对丰度。土壤中微生物关键物种(OTU)由16个(未施氮)减少为6个,且二者土壤中均没有重叠OTU,这表明施氮调控微生物群落网络的关键物种,进而改变其分子生态网络结构。 展开更多

关键词 施氮 退化草地 土壤微生物 分子生态学网络

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基于分子生态学网络探究亚高山草甸退化对土壤微生物群落的影响 被引量：4

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作者 罗正明 刘晋仙 +4 位作者 赫磊 周妍英 李眉红 郑庆荣 柴宝峰 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第18期7435-7447,共13页

土壤微生物群落在草地生态系统功能中发挥着至关重要的作用,但目前尚不清楚微生物群落的分子生态网络如何响应亚高山草甸退化。以五台山4个不同退化阶段(未退化、轻度退化、中度退化和重度退化)亚高山草甸为研究对象,利用高通量测序和... 土壤微生物群落在草地生态系统功能中发挥着至关重要的作用,但目前尚不清楚微生物群落的分子生态网络如何响应亚高山草甸退化。以五台山4个不同退化阶段(未退化、轻度退化、中度退化和重度退化)亚高山草甸为研究对象,利用高通量测序和随机矩阵网络构建理论构建土壤微生物群落分子生态网络。探讨草地退化对亚高山草甸土壤微生物群落结构及网络的影响,不同退化程度下微生物网络结构中的关键微生物变化规律以及该过程中微生物之间的互作关系。研究结果表明,不同退化程度亚高山草甸土壤微生物(细菌、真菌和细菌-真菌)网络拓扑属性存在差异。总体上,退化增加了土壤细菌内部、真菌内部以及细菌-真菌群落间的相互作用,导致其网络结构更为复杂。未退化草甸土壤微生物网络具有较长的平均路径距离和较高的模块性,使其比退化草甸更能抵抗外界环境的变化,在应对人为干扰或者气候变化时可能具有更高的稳定性。退化草甸中的网络关键物种(模块枢纽和连接器)与未退化草甸明显不同。土壤含水量和pH与亚高山草甸土壤细菌、真菌以及整个微生物网络连通度均显著相关(P<0.05),总氮和硝氨态氮含量与土壤真菌和微生物网络连通度呈显著相关(P<0.05)。亚高山草甸退化导致土壤微生物种间关系改变,进而改变土壤微生物整体生态网络。 展开更多

关键词 退化草地 亚高山草甸 土壤微生物 分子生态学网络

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环青海湖4种生境土壤中原核微生物群落结构及分子网络特征 被引量：7

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作者 王宇姝 盛海彦 +2 位作者 罗莎莎 胡月明 余玲玲 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2021年第7期1393-1403,共11页

为了探明高寒土壤原核微生物在不同生境中群落结构差异,该研究选择了环青海湖地区牧场、农田、山地和草场4种不同土地利用类型,利用16S rRNA Illumina高通量测序技术和分子生态网络的方法,比较4种不同土壤生境中原核微生物群落结构和组... 为了探明高寒土壤原核微生物在不同生境中群落结构差异,该研究选择了环青海湖地区牧场、农田、山地和草场4种不同土地利用类型,利用16S rRNA Illumina高通量测序技术和分子生态网络的方法,比较4种不同土壤生境中原核微生物群落结构和组成差异,以及原核生物物种间的相互作用关系。结果表明,不同生境下土壤理化性质存在显著差异,人为干扰会引起土壤矿化,有机养分含量降低,同时影响土壤中速效养分的含量。土壤中原核微生物的丰富度和多样性随着土壤生境的不同而变化,在细菌门水平上,变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)在4种不同生境土壤细菌群落中均占主导地位,拟杆菌门(Bacteroidetes)是农田土壤中的独有优势种,而山地和草场中硝化螺旋菌门(Nitrospirae)为特有优势菌种。在古菌门水平上,广古菌门(Euryarchaeota)和奇古菌门(Thaumarchaeota)是牧场、山地古菌群落中的优势菌种,农田和草场土壤中奇古菌门(Thaumarchaeota)是唯一优势菌种。整体而言,在4种不同生境土壤中细菌群落的丰富度和多样性均高于古菌群落,环境因子中pH、SOC、TN、AN、AK、C/N和Olsen-P显著影响了土壤原核微生物群落结构。分子网络结构分析表明细菌网络的节点数和连接数更多,联系复杂系统更加稳定,古菌网络的平均路径长较小,平均连通度和聚类系数较高,但对环境响应迅速,说明古菌群落的生态位较细菌更加狭窄。 展开更多

关键词 原核微生物 群落结构 分子生态网络 土地利用类型 相互作用 农牧交错带

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