长期施有机肥潮土中芽孢杆菌的群落演替规律及其功能研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    41071168
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    45.0万
  • 负责人：
    林先贵
  • 依托单位：
    中国科学院南京土壤研究所
  • 学科分类：
    D0709.基础土壤学
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

本项目以长期（16年）施有机肥潮土中芽孢杆菌会成为优势细菌的研究发现为出发点，利用河南封丘长期定位施肥试验平台，选择不施肥对照、施有机肥和平衡施化肥三个处理，研究长期施有机肥潮土中芽孢杆菌的群落演替规律及其在有机质分解过程中的作用。联合纯培养方法和分子生态学手段，评价长期施肥对潮土芽孢杆菌多样性的影响，明确长期施有机肥潮土中的优势芽孢杆菌种群；利用不同施肥年限（0～20年）的土壤样品，研究芽孢杆菌群落组成和数量变化，探讨长期施肥条件下芽孢杆菌群落的演替规律；对筛选出的优势芽孢杆菌菌株进行酶活试验，挑选高酶活菌株接入土壤中进行培养，综合分析土壤有机质分解动态、关键酶活性以及芽孢杆菌群落演替规律，揭示芽孢杆菌（尤其是优势芽孢杆菌）在土壤有机质降解过程中的作用。本项目对于认识农田生态系统中的土壤微生物多样性及其生态服务功能、挖掘生物资源和优化土壤碳管理等方面具有重要的科学意义。

结项摘要

长期施肥会导致土壤微生物群落发生变化，前期的研究结果表明，长期施用有机肥潮土芽孢杆菌会变为优势微生物，本研究以此为出发点，利用封丘长期定位施肥试验平台，用传统和分子两种方法研究了特定微生物的群落结构及演替规律。研究结果表明，长期施用有机肥显著增加潮土芽孢杆菌数量，显著降低了芽孢杆菌的多样性同时增加了优势芽孢杆菌的优势度，并且有机肥处理芽孢杆菌在细菌中的优势度比化肥处理更具稳定性。经试验确认，长期施用有机肥潮土中优势的芽孢杆菌中为Bacillus asahii，明确了该微生物不是来源于外源的有机肥，而是潮土土著菌，在施用有机肥后被底物诱导，经过4~5年后逐渐演变为优势微生物。通过纯菌的酶谱试验和土壤培养试验，我们初步判断，该优势芽孢杆菌在潮土中不会显著影响潮土中纤维素和蛋白的分解速率，但会促进土壤中脂类物质的分解以及土壤中有机物质向腐殖质的转过过程。相对应的，长期平衡施用化肥对于增加微生物种群数量例如芽孢杆菌的作用比不上施用有机肥，但对于维持土著芽孢杆菌的多样性和群落结构具有积极的作用。本项目的研究对于全面认识农田生态系统中的土壤微生物群落结构和演替，阐明土壤微生物群落对农业措施的响应及其对土壤功能的影响，具有突出的科学意义。

项目成果

期刊论文数量（10）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Arbuscular mycorrhizal fungal diversity, external mycelium length, and glomalin-related soil protein content in response to long-term fertilizer management
丛枝菌根真菌多样性、外部菌丝长度和球囊霉素相关土壤蛋白质含量对长期肥料管理的响应
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Journal of Soils and Sediments
  • 影响因子：
    3.6
  • 作者：
    Dai, Jue;Hu, Junli;Lin, Xiangui;Yang, Anna;Wang, Rui;Zhang, Jiabao;Wong, Ming Hung
  • 通讯作者：
    Wong, Ming Hung
微量热法在土壤微生物研究中的应用进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    土壤
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    冯有智;林先贵;FENG You-zhi1,2,LIN Xian-gui1,2(1 State Key Labora;2 Joint Open Laboratory of Soil;the Environmen
  • 通讯作者：
    the Environmen
Decomposition of biogas residues in soil and their effects on microbial growth kinetics and enzyme activities
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  • DOI：
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  • 发表时间：
    2012-10-01
  • 期刊：
    BIOMASS & BIOENERGY
  • 影响因子：
    6
  • 作者：
    Chen, Ruirui;Blagodatskaya, Evgenia;Kuzyakov, Yakov
  • 通讯作者：
    Kuzyakov, Yakov
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454焦磷酸测序揭示华北耕地土壤长期平衡施肥降低丛枝菌根真菌多样性。
  • DOI：
    10.1021/es3001695
  • 发表时间：
    2012-06-05
  • 期刊：
    ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY
  • 影响因子：
    11.4
  • 作者：
    Lin, Xiangui;Feng, Youzhi;Chu, Haiyan
  • 通讯作者：
    Chu, Haiyan
Identification of Formate-Metabolizing Bacteria in Paddy Soil by DNA-Based Stable Isotope Probing
基于 DNA 的稳定同位素探测鉴定水稻土中的甲酸代谢细菌
  • DOI：
    10.2136/sssaj2011.0216
  • 发表时间：
    2012-01-01
  • 期刊：
    SOIL SCIENCE SOCIETY OF AMERICA JOURNAL
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    Feng, Youzhi;Lin, Xiangui;Zhu, Jianguo
  • 通讯作者：
    Zhu, Jianguo

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其他文献

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  • 通讯作者：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    林先贵

其他文献

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林先贵的其他基金

有机肥施用下我国华北平原潮土细菌群落进化演替的驱动机制规律研究
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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