国家自然科学基金(40771115)
- 作品数：10 被引量：190H指数：9
- 相关作者：魏文学吴敏娜秦红灵陈哲吴金水更多>>
- 相关机构：中国科学院亚热带农业生态研究所中国科学院研究生院华中农业大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院“百人计划”国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：农业科学环境科学与工程更多>>
- 长沙市郊不同种植年限菜地土壤磷状况及淋失风险分析被引量：27
- 2010年
- 目的提出长沙市郊蔬菜土壤磷淋失临界值,对不同种植年限对土壤淋失风险的影响进行评价。方法选择长沙市郊3种不同种植年限蔬菜土壤为研究对象,采用化学测试方法分析菜地土壤有效磷含量与磷素淋失风险之间的关系。结果Olsen-P与CaCl2-P和土壤溶液中磷浓度之间存在极显著的正相关,并且随着Olsen-P浓度的增加,CaCl2-P和土壤溶液中磷也随之增加并存在一个明显的突变点。通过分析Olsen-P含量与CaCl2-P含量和土壤溶液中磷含量之间的关系,确定80mg·kg-1为长沙市郊菜地土壤磷淋失的临界值。利用GIS和指示克立格法得到长沙市郊蔬菜土壤超过临界值的磷淋失概率并划分为4个淋失风险等级,结果表明,超过30年的老蔬菜基地(陈家渡)和15年左右种植年限的蔬菜基地(黄兴镇)均存在高强度磷淋失风险,磷淋失风险系数分别为3和2.93。1-2年新开辟蔬菜基地(宁乡)磷淋失风险最低,淋失风险系数为0.06,基本不存在磷淋失的风险。结论长沙市郊菜地土壤磷淋失风险严重,种植年限越长,淋失风险越大。
- 秦红灵全智刘新亮李明德宗勇吴金水魏文学
- 关键词：菜地
- 典型水稻土微生物RNA的提取方法比较被引量：4
- 2010年
- 采用4种方法分别提取和纯化2种典型土壤微生物RNA(水稻土和旱地土),并对RNA产量和质量进行比较评价.结果表明,方法1用液氮研磨法提取的RNA提取量最高,但需要纯化后才能满足RT-PCR等后续分子生物学要求;方法2用玻璃珠破碎法提取的RNA提取量稍低,但RNA纯度较高,可以直接用于RT-PCR等后续实验;方法3用试剂盒提取的RNA纯度高,但提取量最低,成本高,且对土壤样品有选择性;方法4未能提出供试土壤的微生物RNA.选择RNA提取效果较好的方法1和方法2并应用于3种典型水稻土(紫潮泥、红黄泥、麻沙泥),结果表明,这2种方法也适合于这3种水稻土微生物RNA的提取.
- 郑燕陈哲侯海军吴敏娜魏文学
- 关键词：水稻土RT-PCR
- 硝化抑制剂对蔬菜土硝化和反硝化细菌的影响被引量：10
- 2012年
- 土壤N素循环主要是微生物驱动的转化过程,然而对其的驱动与调控机理了解还很不够。选取长沙黄兴镇蔬菜基地两种蔬菜土研究硝化抑制剂(DCD)对N素转化过程及功能微生物的影响。试验通过室内土壤培养,处理为单施尿素(CK)和尿素与硝化抑制剂双氰胺配合施用(DCD),重复3次。在培养过程中系统监测了土壤中NH+4-N、NO-3-N含量变化,同时采用荧光定量PCR(real-time PCR)方法研究硝化抑制剂对土壤中氮素转化功能基因丰度的影响。结果表明:在培养过程中DCD处理使两个供试土壤的NH+4浓度稳定在较高水平,而NO-3浓度则明显低于对照;施用DCD导致土壤中硝化基因amoA丰度显著减少,而对16S rRNA和反硝化基因nirK丰度没有产生明显影响。因此,DCD在菜地土壤中主要通过抑制氨氧化细菌的繁衍来抑制硝化作用。
- 杨扬孟德龙秦红灵吴敏娜朱亦君魏文学
- 关键词：硝化DCDAMOA基因
- 长期施肥制度对稻田土壤反硝化细菌群落活性和结构的影响被引量：29
- 2009年
- 以中国科学院桃源农业生态试验站长期定位施肥试验为平台,研究了3种长期施肥制度(对照不施肥-CK,化学施肥-NPK,化学施肥+有机肥-NPKOM)下土壤反硝化速率的差异。同时,以硝酸还原酶基因(narG)作为反硝化细菌的功能标志物,分析了施肥对反硝化细菌群落结构和多样性的影响。结果表明,长期施用有机肥的土壤反硝化速率,反硝化菌多样性都高于对照和施用化肥处理。从3个处理的土壤样品中共获得35个narG基因的可操作分类单元(OTU)主要分布在两个簇,与变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)的反硝化细菌有一定的亲缘关系,均为首次从土壤中克隆。Shannon多样性指数显示,NPKOM处理的narG基因多样性最高,CK处理次之,NPK处理最低。LUBSHUFF软件对narG基因群落组成的分析显示,施有机肥后含narG基因的细菌群落组成与CK之间有显著性差异(P<0.05),而化肥(NPK)没有产生显著影响。实验结果为进一步研究亚热带地区水稻土反硝化作用及反硝化功能菌提供了重要的依据。
- 陈哲袁红朝吴金水魏文学
- 关键词：水稻土施肥反硝化速率
- 水稻土细菌硝化作用基因(amoA和hao)多样性组成与长期稻草还田的关系研究被引量：16
- 2010年
- 以中国科学院桃源农业生态试验站长期定位试验的土壤样品为对象,采用PCR扩增、克隆文库构建以及序列测定等分子生物学技术分析稻草还田对亚硝化功能基因amoA和hao多样性的影响.结果表明,水稻土稻草还田处理(氮磷钾+水稻秸秆,SR)降低了amoA和hao基因的多样性,其Shannon指数分别为3.7和3.2;而氮磷钾处理(CK)的Shannon指数达到4.0和3.7.LIBSHUFF分析比较CK和SR处理克隆文库的差异,结果显示amoA和hao基因处理间群落结构p值分别为0.002和0.001,均达到极显著水平.序列分析结果表明,对于amoA基因,只检测到与亚硝化螺菌属(Nitrosospira)相似的以及与未知的amoA基因相似的基因,并且与Nitrosospira相似的只出现在SR处理中,相似率达96%以上,而与未知的amoA基因相距最近的已知菌属也是Nitrosospira;获得的hao基因则分布于变形菌门(Proteobacteria)中的3个纲(α、β、γ),其中CK处理获得的hao基因主要与Silicibacter、甲基球菌属(Methylococcus)相似,SR处理获得的基因主要与亚硝化螺菌属(Nitrosospira)、亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)亲缘关系较近.系统发育树分析显示亚硝化基因(amoA、hao)在这2个处理中可被分为4个基因簇(Cluster),稻草还田使亚硝化细菌群落发生了明显的分异,出现了基因聚类现象,并且在amoA基因树图中出现了只由SR处理构成的分支(ClusterⅣ).总体来说,长期稻草还田降低了亚硝化基因amoA和hao的多样性,明显改变了亚硝化细菌群落结构.
- 陈春兰陈哲朱亦君吴敏娜秦红灵魏文学
- 关键词：水稻秸秆还田AMOA多样性群落结构
- 化肥对稻田土壤细菌多样性及硝化、反硝化功能菌组成的影响被引量：25
- 2009年
- 以中国科学院桃源农业生态试验站长期定位施肥试验为平台,采用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)和DNA序列测定技术分析研究了3种长期施肥制度(对照不施肥-CK,单施氮肥-N,氮磷钾肥-NPK)对土壤细菌群落以及硝化、反硝化微生物种群的影响。通过系统分析细菌16SrDNA、细菌的硝化基因氨单加氧酶(ammonia monooxygenase,amo A)和反硝化基因氧化亚氮还原酶(nitrous oxidere ductase,nosZ)等基因文库发现,长期单施氮肥导致细菌16SrDNA和amoA的多样性明显低于CK和NPK处理,而nosZ的多样性与之相反,即单施氮肥处理明显高于CK和NPK处理。LUBSHUFF软件统计分析显示:16SrDNA和amoA基因文库在CK与N,CK与NPK,NPK与N处理间均存在显著性差异。而对于nosZ基因文库,N和NPK与CK处理相比呈现出了显著性差异,N与NPK之间的差异没有达到显著水平。上述结果表明长期施用化肥对水稻土细菌的群落结构及硝化和反硝化细菌组成产生了明显的影响,但这种影响因基因类型而异。
- 陈哲陈春兰秦红灵王霞吴敏娜魏文学
- 关键词：水稻土长期施肥细菌多样性AMOANOSZ
- 应用16S rDNA克隆文库技术研究长期稻草还田对水稻土细菌多样性的影响被引量：21
- 2010年
- 利用中国科学院桃源农业生态试验站施肥制度长期定位试验田对照(CK)和稻草还田(OM)施肥处理的土壤样品,应用16S rDNA克隆文库技术直接提取土壤微生物总DNA,分别构建细菌16S rDNA克隆文库,并进行序列测定和分析。结果表明,与对照(CK)相比,稻草还田(OM)后土壤细菌群落结构发生了显著改变,土壤细菌多样性和均匀度均有所降低。对照(CK)和稻草还田(OM)两个施肥处理的优势种群均为变形菌,酸杆菌次之;稻草还田减少了变形菌、疣微菌、绿弯菌和绿菌的分布,而增加了硝化螺旋菌的分布。16S rDNA系统发育分析则表明,稻草还田对酸杆菌群落结构影响最大,其次是疣微菌和δ-变形菌。
- 王霞陈哲袁红朝吴敏娜魏文学吴金水秦红灵
- 关键词：水稻土长期施肥细菌多样性系统发育分析
- 长期施用氮肥对土壤细菌硝化基因多样性及组成的影响被引量：13
- 2011年
- 以中国科学院桃源农业生态试验站水稻长期定位试验为平台(28°55′49.8″N,111°26′25.7″E),运用PCR、克隆文库构建等分子生物学技术研究长期单施氮肥(尿素)对亚硝化基因(amoA和hao)多样性及其群落结构的影响.结果表明,长期单施氮肥使amoA基因多样性降低(Shannon指数减少了11%),而hao基因多样性几乎不受影响,对amoA优势基因型的影响大于对hao基因的影响;长期施用氮肥使amoA和hao基因的菌群组成分别发生了显著性(p=0.02)和极显著性变化(p=0.002).系统发育分析表明amoA基因主要与未经培养的氨氧化细菌基因相似,相似率主要集中在86%～99%,可能主要来自亚硝化螺菌属;而hao基因主要与Silicibacteria、亚硝化螺菌属(Nitrosospira)和甲基球菌属(Methylococcus)相似,相似率在66%～80%,长期施用氮肥使hao基因主要集中在α-Proteobacteria纲且与Silicibacteria有较近的亲缘关系.总体来说,长期单施氮肥使水稻土中亚硝化基因amoA的多样性降低,使amoA与hao的群落组成发生显著变化.
- 陈春兰吴敏娜魏文学
- 关键词：水稻土氮肥AMOA多样性
- 长期施用氮肥对水稻土亚硝酸还原酶基因多样性的影响被引量：18
- 2010年
- 以中国科学院桃源农业生态试验站长期定位试验的土壤样品为对象,采用PCR扩增、克隆测序等分子生物学技术,研究长期施氮肥对水稻土亚硝酸还原酶基因nirK、nirS多样性的影响.序列分析结果表明,从水稻土中克隆的系列nirK基因片段与NCBI数据库中未知菌种的nirK基因相似性较高,平均达90.7%;而nirS基因片段与数据库中已知的nirS基因相似度低,平均74.7%.通过Chao1估计值预测,nirK基因在不施肥处理(CK)、施氮肥处理(N)中分别有58±13和49±9个不同的OTUs,而nirS基因在CK处理、N处理中分别有49±10和132±43个不同的OTUs.Chao1预测曲线95%置信区间(95%CIs)显示,氮肥施用显著提高了nirS基因的多样性,而对nirK基因多样性则无显著影响.LIBSHUFF分析比较N、CK处理克隆文库间的差异,结果显示nirK基因处理间群落结构差异p<0.022,达到显著水平;而nirS基因处理间的群落结构无显著差异.系统发育分析显示,nirK、nirS基因的系统发育树分别可分为3个及4个大簇.施用氮肥导致nirK、nirS克隆有不同程度的聚集,说明氮肥改变了nirK和nirS基因群落结构,其中氮肥对nirK基因群落结构的影响更大.总体来说,氮肥的施用对水稻土nirK基因群落多样性无显著影响,但明显提高nirS基因群落的多样性;而长期施氮肥使含nirK基因的反硝化菌群落结构发生显著变化,对nirS基因群落结构则无显著影响.
- 罗希茜陈哲胡荣桂吴敏娜秦红灵魏文学
- 关键词：氮肥水稻土反硝化NIRK多样性
- 土壤微生物溶磷分子机理研究进展被引量：42
- 2009年
- 土壤中均含有大量的难溶性磷,而有效磷含量一般较低,土壤磷素供给不足常常是制约作物生长发育的重要因素之一。因此,活化土壤难溶性磷,增强土壤供磷能力,一直是人们普遍关注的重要问题。土壤中存在大量的溶磷微生物,这些微生物能够将难溶磷转化为植物能够吸收利用的有效磷。可见,了解这些微生物的溶磷机理,对于利用其溶磷功能、提高土壤磷素利用效率十分重要。本文对近年来微生物溶磷分子机理进行了综述。
- 陈哲吴敏娜秦红灵魏文学
- 关键词：磷酸酶
