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起源于地核的地磁场保护地表的生物圈、水圈和大气圈.许多生物能够利用地磁场进行定向和迁徙,称为生物感磁或生物趋磁性.趋磁细菌是一类能够进行趋磁运动的微生物,它们在细胞内矿化合成纳米尺寸、粒度均一、结晶良好、化学纯度高的Fe3O4或Fe3S4成分的磁小体颗粒,不仅是研究生物趋磁性起源、演化和机制的模式生物类群,也是地质微生物、生物地磁学和生物矿化的重要研究对象.从趋磁细菌的群落多样性和地理分布研究出发,在介绍新技术和新方法的基础上,着重论述这类微生物的趋磁性起源、磁小体生物矿化机理及其地质环境功能等,并对未来的研究和突破方向做了展望. 相似文献
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新疆东帕米尔高原慕士塔格峰洋布拉克冰川雪冰及融水中可培养细菌多样性分析 总被引：1，自引：0，他引：1
采用LB和PYGV两种培养基分离培养慕士塔格峰洋布拉克冰川雪冰及融水中可培养细菌,通过分离菌株16S rDNA的PCR-RFLP图谱和基于基因序列相似性的系统发育分析揭示细菌多样性。结果从样品中共分离到178株菌,分属于变形菌门（Proteobacteria）中的α-Proteobacteria、β-Proteobac-teria、γ-Proteobacteria纲,厚壁菌门（Firmicutes）,放线菌门（Actinobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）6个类群,以假单胞菌Pseudomonas、黄杆菌Flavobacterium、紫色杆菌Janthinobacterium为优势菌群。 LB和PYGV两种培养基在分离的细菌数量及种群多样性、优势菌属、特有菌属方面呈现一定差异。结果表明,慕士塔格峰洋布拉克冰川地区可培养细菌多样性丰富,且存在一定的地方特异性菌属,寡营养培养基更利于极端微生物的恢复生长。 相似文献
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趋磁细菌是一类特殊的微生物,它们在体内合成有生物膜包裹、粒度均一(35 ～ 120 nm)、结晶程度高、晶形特殊、呈链状排列的磁小体,其化学成分主要是磁铁矿( Fe3O4)或胶黄铁矿(Fe3S4),因此,它们能沿地磁场磁力线定向游弋.研究表明,趋磁细菌广泛分布在淡水和海洋环境中,细胞数量可达105～ 107个/ml,其多样性和地理分布与环境有密切关系.磁小体在趋磁细菌死后可以保存在沉积物中,化石磁小体对沉积物磁学性质有重要贡献,而且趋磁细菌活动在全球铁元素循环和维持生态系统功能等方面发挥重要作用.本文综述了近年来趋磁细菌多样性、地理分布格局、环境磁学以及古环境重建等方面的研究进展.值得指出的是,化石磁小体可作为重构古环境的生物标志物,应予以重视. 相似文献
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青藏高原疏勒河上游不同类型冻土可培养细菌多样性特征研究 总被引：1，自引：1，他引：0
在气候变暖及人类活动的双重干扰下,疏勒河上游冻土发生了显著退化,如活动层厚度加大、植被退化等,而冻土退化对微生物的影响一直是科研人员关注的热点话题。以疏勒河上游不同季节（4月、6月、9月）、不同退化程度冻土为研究对象,研究了可培养细菌多样性特征。通过16S rDNA基因测序及构建系统发育树表明,研究区域可培养细菌归类为27个属,分属于α-变形菌门,γ-变形菌门,放线菌门,厚壁菌门和拟杆菌门,其中放线菌门为优势类群。从属水平来讲,可培养细菌以节杆菌属和微球菌属为主,其含量随冻土退化程度加深分别呈下降和升高趋势。土壤细菌多样性与环境因子的相关性分析表明,可培养细菌多样性与土壤含水量、总氮极显著正相关,与有机碳显著正相关。这些结果表明,伴随着冻土退化而发生的地上植被逆向演替过程中,青藏高原不同类型冻土间已产生较大的环境异质性如土壤碳氮及含水量,进一步可能导致冻土微生物多样性分异。研究结果为利用微生物综合评价青藏高原不同类型冻土的生态环境提供了数据基础。 相似文献
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浮游细菌群落对高原湖泊变化具有高度响应性,并且会影响高原湖泊生境的地球化学平衡。因此,了解高原湖泊中浮游细菌群落的分布特征,阐明其在高原湖泊生态系统中的生态功能具有重要科学意义。2021年5月对纳木错沿岸浮游细菌群落分布特征进行了调查研究,并采用16S rDNA高通量测序技术对样品进行分析,通过α-多样性指数分析浮游细菌群落的差异性,通过共现网络分析浮游细菌群落之间的相互作用,利用Pearson相关系数衡量理化因子与α-多样性指数的相关性,采用冗余分析(RDA)探讨水体理化因子对浮游细菌群落结构的影响,并基于PICRUSTt2对纳木错浮游细菌进行功能预测。结果表明:浮游细菌群落主要由变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、蓝细菌门(Cyanobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)组成,其中变形菌门相对丰度最高,主要包括γ-变形菌纲(Gamma-proteobacteria)和α-变形菌纲(Alpha-proteobacteria);噬氢菌属(Hydrogenophaga)和嗜冷菌属(Algoriphagus)为相对优势菌属。α-多样性指数表明,纳木错浮游细菌群落比较丰富。共现网络节点间关系以正相关为主;总溶解固体量(TDS)和盐度(Sal)是影响纳木错浮游细菌群落结构的关键因子。功能预测结果显示,纳木错浮游细菌群落功能主要涉及代谢、遗传信息处理、环境信息处理等6类生物代谢通路,以及膜运输、氨基酸代谢、碳水化合物代谢等46个子功能。综上所述,纳木错浮游细菌群落结构在各样点间存在一定差异,浮游细菌在门级水平上类群间相互作用主要为协同作用,其群落结构是多个因子共同作用的结果。研究阐明了纳木错浮游细菌群落组成和功能及其与环境因子的相互联系,可为当地生态环境保护提供科学依据。 相似文献
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污水处理系统中活性污泥细菌多样性研究 总被引：2，自引：0，他引：2
采用分子生物学手段16S rDNA克隆文库方法对北京高碑店污水处理厂回流污泥中的细菌进行了多样性研究。结果表明,活性污泥系统中细菌群落具有高度多样性,所有克隆子分属5个不同的细菌类群,优势细菌类群为变形菌(proteobacteria),占克隆文库的76.7%;细菌类群优势依次为β-变形菌类群(β-proteobac-teria,占39.8%)、不可培养菌类群(uncultured bacteria,占22.33%)、γ-变形菌类群(γ-proteobacteria,占20.15%)、α-变形菌类群(α-proteobacteria,占6.79%)和δ-变形菌类群(δ-proteobacteria,占4.85%);活性污泥中起硝化作用的主要是亚硝化单胞菌(Nitrosomonas sp.,占1.94%)和硝化螺旋菌(uncultured Nitrospirae bacterium,占11.65%),由于这2种硝化菌自身生长缓慢,难以与异养细菌竞争,以致其在文库中的比例较低;而作为反硝化细菌的陶厄氏菌属在文库中的比例却高达27.18%,可见该活性污泥具有较强的反硝化能力;克隆文库中还发现了少量的玫瑰单胞菌属(占4.85%),推测它的存在和有机磷的降解有关。 相似文献
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从黑潮源区采集上层沉积物,进行DNA提取,以细菌和古菌的16S rDNA通用引物PCR扩增黑潮源区沉积物中细菌和古菌群落的16S rDNA,并构建细菌和古菌的16S rDNA文库,经限制性片段长度多态性分析(Restriction Fragment Length Polymorphism,RFLP),DNA序列测定和系统发育分析,对黑潮源区表层沉积物的细菌和古菌多样性进行了研究。研究结果表明:黑潮源区细菌包括了变形杆菌(Proteobacteria)、酸杆菌(Acidbacterium)、浮霉菌(Planctanycene)、疣微菌(Verrucomicro-bia)和Candidate division OP8和拟杆菌(Bacteroidetes)共6个类群,其中变形杆菌是优势类群。古菌包括了泉古菌(Crenarchaeota)和广古菌(Euryarchaeota),其中泉古菌占优势;泉古菌包括MCG、C3、MBGA和MGI 4个类群,而广古菌包括SAGMEG、MBGE和MEG 3个类群,其中MBGE是优势类群。 相似文献
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选择中国的黄土-古土壤序列的超磁细菌作为研究对象，以透射电镜、扫描电镜、生化实验和有机地球化学方法先后研究了从黄土地区陕西段家坡、甘肃西峰以及陕西洛川富集的趋磁细菌，结果表明，虽然趋磁细菌在黄土和古土壤层的形态有所差异，但它们均由细胞膜、细胞质和沿长轴排列的磁小体与气泡组成，在适宜的条件下它能生长出较多的磁小体。磁小体由氧化铁组成，并可从体内排出，使环境中部分Fe^2 转变为Fe^3 ，促使地层磁化率增高，尤其在古土壤层段，中国黄土剖面中趋磁细菌的产量是地表温度、湿度、pH、铁含量的函数，与湖沼中的趋磁菌相比，它在菌体形态、磁小体的数量与排列方式上有很大差距，因而中国西北黄土地区的趋磁细菌是典型的生态物种。 相似文献
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冻融循环对青藏高原腹地不同生态系统土壤细菌群落结构的影响 总被引：6，自引：5，他引：1
通过构建16S rRNA基因克隆文库,研究了冻融循环对青藏高原腹地北麓河的高寒沼泽草甸和高寒沙化草原两种不同生态系统土壤细菌群落结构的影响. 结果表明: α-、 β-、 γ- 和δ-变形菌门(α-、 β-、 γ- 和δ-Proteobacteria)、 酸杆菌门(Acidobacteria)、 放线菌门(Actinobacteria)、 拟杆菌门(Bacteroidetes)和浮霉菌门(Planctomycetes)为两个生态系统土壤共有的细菌类群, 其中, 变形菌门、 酸杆菌门及浮霉菌门细菌为研究区域优势菌, 而厚壁菌门(Firmicutes)为高寒沼泽草甸土壤所特有, 疣微菌门(Verrucomicrobia)和绿弯菌门(Chloroflexi)细菌是高寒沙化草原土壤特有的细菌类群, 表明青藏高原腹地两种生态系统土壤具有丰富的细菌多样性. 冻融循环会降低区域土壤的细菌多样性, 随冻融循环, 高寒沼泽草甸和高寒沙化草原生态系统土壤放线菌门丰度均呈现下降趋势, 但大部分细菌随冻融循环的变化在两种生态类型中呈现不同的变化规律, 结果说明冻融循环对于不同生态系统土壤细菌群落结构的影响既存在相似性, 也存在着较大的差异. 相似文献
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对黄土高原西峰地区黄土沉积物中的有机质进行了总DNA 提取和PCR（聚合酶链式反应）扩增,通过克隆测序技
术构建了含有44 个克隆子的细菌16S rDNA 文库。对16S rDNA 系统发育的分析表明,西峰地区的黄土沉积物中细菌可分属
13 个类群,包括：酸杆菌（Acidobacteria）、变形菌（Proteobacteria）、放线菌（Actinobacteria）、绿弯菌（Chloroflexi）、厚壁菌（Firmicutes）、疣微菌（Verrucomicrobia）、浮霉菌（Planctomycetes）、芽单胞菌（Gemmatimonadetes）、异常球菌-栖热菌（Deinococcus-Thermus）、硝化螺旋菌（Nitrospirae）、蓝细菌（Cyanobacteria）、拟杆菌（Bacteroidetes）和Candidate divisionTG1。其中酸杆菌为最主要优势类群,变形菌为次优势类群,二者占黄土细菌总克隆数的70%,且大多为不可培养的基因型。 相似文献
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十红滩铀矿床中微生物种类多样性及生态分布规律的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
利用生物学方法对新疆十红滩砂岩型铀矿各亚带矿石中参与C、N、S、Fe、O等元素循环的主要微生物菌群进行了研究.结果表明:在铀矿床中赋存着硫酸盐还原菌(SRB)、铁细菌(IB)、硫杆菌、硝化细菌、亚硝化细菌、反硝化细菌、芽孢菌等各类细菌.其中sRB种类较多,主要为脱硫弧菌属、脱硫肠状菌属、脱磺单胞菌属、脱硫杆菌性等.IB主要为鞘铁菌属、球衣菌属、瑙曼氏菌属和赭菌属.硫杆菌包括氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、排硫硫杆菌、脱氮硫杆菌.硝化细菌主要为硝化杆菌属.亚硝化细菌主要为亚硝化单孢菌属.异养反硝化细菌为施氏假单胞菌和类鼻疽假单胞菌,自养反硝化细菌为脱氮硫杆菌.芽孢杆菌包括巨大芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、蜂房芽孢杆菌、球形芽孢杆菌.实验证明:各类细菌的种类和数量在铀矿床的空间分布上存在着一定的规律性对铀矿床的地球化学分带性具有一定的指示作用. 相似文献
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趋磁细菌依靠其体内生物合成的磁小体颗粒沿地球磁场定向排列和游动,称为趋磁性。沿磁场的定向排列被认为可以使磁菌更有效地到达最佳生存环境,即趋磁性对磁菌的优势所在。目前对趋磁性优势的研究大多数集中在水环境或培养液环境下,而对于自然沉积物中趋磁性优势的理解还停留在假说阶段。越来越多的研究显示,磁菌在沉积物中的行为方式与水环境中所观测到的现象差别很大,因此,对趋磁性优势的研究也需要在沉积物环境中进行。本文我们通过对比在地磁场、近零磁场和反转磁场条件下两种磁菌:球菌和杆菌(Candidatus Magnetobacterium bavaricum)的时空变化,揭示在沉积物中趋磁性对趋磁细菌的作用。结果显示趋磁性对两种磁菌存在不同的作用,M.bavaricum在近零磁场条件下数量明显下降而在地磁场下又重新恢复,说明趋磁性优势对M.bavaricum的积极作用,然而球菌在近零磁磁场条件下的数量和分布与地磁场条件下相似,可能说明球菌在利用趋化性和行为方式上与M.bavaricum有很大不同。M.bavaricum在反转磁场条件下数量减少,而球菌则接近消失,说明球菌受极向趋磁性的影响比M.bavaricum大。两种磁菌因受沉积物环境和自身趋化性的影响在趋磁性上表现不同,可能M.bavaricum存在不同的趋磁性特点。本文实验结果说明对趋磁性的理解需要立足于复杂的沉积物环境。 相似文献
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对天山乌鲁木齐河源1号冰川末端融水细菌进行分离,检测了分离菌株的生理生化表型特征,通过16S rRNA基因序列分析确定分离菌株的系统进化地位.结果表明:天山乌鲁木齐河源1号冰川融水中分离的36株代表菌株分属于5个系统发育类群、8个属,其中,Bacteroidetes和γ-Proteobacteria为优势类群,分别占41.7%和38.9%;在属水平上,假单胞菌属(Pseudomonas)菌株占39%.依据菌株最适生长温度,36株分离菌株80%以上属于耐冷菌;产酶实验显示,大多数菌株同时产蛋白酶和脂肪酶,仅3株菌不产酶,6株菌同时产脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶.耐药性试验表明,36株分离菌株对各种抗生素有不同程度的耐药,其中,7株菌对测试的10种抗生素均具有耐药性.研究结果将有助于了解天山乌鲁木齐河源1号冰川微生物物种多样性、生理多样性,同时为评估气候变化、人类活动对冰川微生物生理特性潜在的影响提供依据. 相似文献
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岩溶区与非岩溶区3种土地利用方式下土壤细菌群落结构比较 总被引：1，自引：1，他引：0
为研究岩溶区土壤微生物的特性,揭示其在岩溶土壤碳循环的作用,选取桂林毛村岩溶试验场为研究点,采集岩溶区、混合区与非岩溶区中的稻田、玉米和柑橘园表层土壤,采用高通量测序方法,对比细菌群落丰度、组成及多样性特征的异同。结果显示,在得到的48 159条序列中,共有2 602个OTUs。土壤细菌优势门（相对丰度>10%）为变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）和放线菌门（Actinobacteria）;优势纲（相对丰度>10%）为酸杆菌纲（Acidobacteria）和β-变形菌纲（β-proteobateria）。岩溶区土壤细菌门水平上的变形菌门和Latescibacteria的细菌和目水平上的酸杆菌亚群GP6的丰度均高于混合区和非岩溶区,而科水平上酸杆菌亚群GP1和目水平上的酸杆菌亚群GP2的相对丰度低于混合区和非岩溶区。冗余分析结果表明,土壤有机碳、pH和总氮等是引起细菌群落结构变化的关键因子。 相似文献
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为了研究玉米根际土壤细菌群落对土壤Cd污染的响应,本研究基于Illumina MiSeq高通量测序平台,对取自甘肃省白银市四龙镇地区的4组不同Cd污染程度的土壤样品进行16S rDNA扩增子测序分析。结果显示：4组不同Cd污染程度的玉米根际土壤细菌样品的Chao1指数和Shannon指数差异性不明显(p>0.05),表明Cd污染对土壤细菌多样性的影响不显著。4组样品的细菌丰富度相似,优势类群大致相同。4组样品的优势门均为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和浮霉菌门(Planctomycetes),优势菌属为Ohtaekwangia、GP4、GP6、硝化螺旋菌属(Nitrospira)和芽单胞菌属(Gemmatimonas)等。Ohtaekwangia和芽单胞菌属的细菌抗逆性较强,随着环境中Cd含量的增加,其细菌相对丰度增加,而GP4和GP6的细菌抗逆性较差,其相对丰度会随土壤Cd含量的降低而降低。Cd污染会引起土壤中细菌的多样性变化,但细菌多样性与土壤中Cd含... 相似文献
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研究青藏高原北部湖泊表层沉积物参与卡尔文循环固碳基因多样性及其对盐度的响应.采用构建克隆文库、聚合酶链式反应、rbcL基因系统发育分析等方法,研究青藏高原6个典型湖泊(洱海、青海湖、托素湖、尕海、小柴旦湖、茶卡盐湖)表层沉积物微生物rbcL基因多样性,揭示不同湖泊中固碳微生物种群构成,同时初步分析各个湖泊中固碳微生物种群组成与环境参数的关系.结果显示:所有表层沉积物样品中固碳微生物共分3个门,即:变形菌门(Proteobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)和绿藻门(Chlorophyta),分属于以下8个纲:Acidithiobacillia、α-Proteobacteria、β-Proteobacteria、γ-Proteobacteria、Chroococcidiopsidales、Oscillatoriophycideae、Synechococcales和Chlorophyceae.其具体分布情况有较大差异,从整体上分为3大类:在淡水湖泊(洱海)中,Synechococcales纲是主要固碳菌群,相对丰度为71.32%;在咸水湖泊(青海湖、托素湖)中,β-Proteobacteria纲、Synechococcale纲和Oscillatoriophycideae纲是主要固碳菌群,相对丰度分别是36.20%、23.47%和22.02%;在超盐湖泊(尕海、小柴旦湖、茶卡盐湖)中,Acidithiobacillia纲和Chlorophyceae纲是主要固碳菌群,相对丰度分别是53.33%和30.40%. Mantel检验结果显示,固碳微生物群落分布与盐度、溶解有机碳(DOC)、总磷、总氮、溶解无机碳(DIC)、pH及叶绿素a浓度存在显著的相关关系(P 0.05).ABT进一步分析显示,总磷对微生物群落的影响强度最大,相对影响强度百分比是20.04%.其次是盐度,相对影响强度百分比是16.81%.变形菌门(主要为Acidithiobacillia)和Synechococcale纲是青藏高原北部表层沉积物主要固碳微生物.不同盐度环境中的固碳微生物群落组成差异较大,盐度相似的环境中固碳微生物群落组成相似.因此,盐度和总磷是影响湖泊固碳微生物群落分布的主要因素. 相似文献
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画眉坳钨矿产于震旦系浅变质岩系中,属于外接触带岩浆期后气化高-中温热液脉钨矿床.主矿带为该矿床的主要工业矿体. 矿石中的主要矿物有铁钨锰矿、白钨矿、黄铁矿、黄铜矿、铁闪锌矿、辉钼矿、辉铋矿、绿柱石、萤石、钾微斜长石、铁锤云母、石英等,另外还有毒砂、磁黄铁矿、方黄铜矿,β-黄铜矿、纤锌矿、硫锡锌铜矿、α-硫银铋矿、绿泥石、黑云母、方解石等.其中方黄铜矿、β-黄铜矿、纤锌矿、α-硫银铋矿、硫锡锌铜矿系经X射线粉晶照相分析,测得d值后查A.S.T.M.卡片所确定的. 1.方黄铜矿CuFe_2S_3:斜方晶系,D_(2h)~(16)-pcmn,a_0=6.46A,b_0=11.12 A,c_0=6.23A,z=4. 相似文献
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趋磁细菌——生物地球化学作用的范例 总被引：2，自引：1，他引：2
趋磁细菌(MB)属变形菌纲,为简单的原核细胞.它的最大特征是体内长有磁小体(MSs),沿地磁线运动.MSs由膜及其内部的无机矿物或铁素(含铁蛋白质)组成,无机矿物有铁的氧化物系列或铁的硫化物系列,它们是MB的代谢产物,也是最早发现的有机界面生物矿化作用的范例.文章在广泛调查的基础上,选择源于黄土剖面S0,S1和S5古土壤层中的MB为研究重点,对它们进行了形态与生理生化特征的观察与检测,生命元素和生命小分子脂肪酸的色质谱与能谱测定,并在没有添加营养和铁源的条件下,开展了MSs的生长特点及它对环境磁性影响的模拟实验.黄土中的MB以杆状为主,杆状的长与宽之比随温度的降低而变大.MSs中的矿物为铁的氧化物系列,在较低温度并有一定温度差(8～18℃)的情况下生长较好.菌体老化后菌膜发生自溶,MSs脱落到体外,可能成为沉积物中细粒磁性物质的重要组分.因此它们在古地磁与古气候记录上具有重要的意义.通过对不同级别生物分子的了解与测试,MSs的矿物成分与形成机理研究,以及MSs中磁铁矿的铁和氧同位素测定,可进一步认识MB在沉积物中的生物地球化学作用. 相似文献