环境多因子对温带草原土壤微生物群落结构的影响

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    41171201
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    65.0万
  • 负责人：
    杨云锋
  • 依托单位：
    清华大学
  • 学科分类：
    D0709.基础土壤学
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

草原是地球陆地最主要的生态系统之一, 也是一个脆弱的生态系统，气候变化和人类干扰可能导致草原植被退化、物种减少、水土流失、沙尘暴频发等严重问题。由于土壤微生物介导了土壤碳氮循环过程和影响了植物多样性，为了实现草原生态系统的合理管.理，对草原土壤微生物的深入研究不可或缺。但是由于土壤微生物群落的复杂性和技术.手段的限制，以往的研究无法准确检测野外微生物群落结构和功能。本项目将采用目前.世界上最先进的Geochip芯片技术，并结合其他现代环境生态学技术来识别温带草原土.壤微生物多样性，揭示温度、降水、刈割和施肥等环境因子和人类活动对土壤微生物群.落结构的影响，在从微观到宏观的几个水平上阐明其机制，解释温带草原土壤生态系统.对环境变化的响应、适应和反馈。

结项摘要

草原是地球陆地最主要的，但也是较为脆弱的一个生态系统。全世界草原的总面积约为2400万平方公里。其中，我国草地有313万平方公里，占我国国土面积的三分之一，是世界第三草地大国。由于气候变化和人类干扰，我国草原面临着植被退化、物种减少、水土流失、沙尘暴频发等严重问题，给国民经济和人民生活带来巨大的挑战，因此亟需对生态效应进行深入评估。依托中国科学院已有的野外实验站平台，本项目主要在位于内蒙古的多伦恢复生态学研究站和青海省的海北草甸生态系统定位站开展了工作。我们多次在这些实验站的长期定位实验研究样地里采集土壤样品，研究放牧、降水、温度和风蚀等环境因子对土壤生态系统的扰动。利用目前世界上最先进的Geochip芯片和高通量测序等宏基因组学技术，并结合其他现代环境生态学技术，识别了草原土壤微生物延海拔梯度分布的功能多样性；发现微生物物种组成和功能基因对放牧、种植、降水、温度和风蚀等环境因子的变化极为敏感，说明功能冗余在野外自然环境中较少；发现DNA丰度与土壤异质呼吸、硝化潜势、氧化亚氮排放存在显著相关性，证明了这些微生物介导的功能过程在野外可以检测出来，因此DNA可以用于表征土壤碳氮循环过程和碳氮组分变化。相关研究成果在SCI 期刊已发表论文10篇。并以本项目为契机成功在清华大学构建了功能基因芯片技术的实验和数据分析体系。本项目的顺利实施，为草原碳库、氮库和生物地球化学循环过程的模型构建、验证和预测提供可靠的参数，同时为我国的国际气候谈判和草原生态系统的管理、资源合理利用和生态恢复提供必需的基础科学数据。

项目成果

期刊论文数量（14）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Roles of UndA and MtrC of Shewanella putrefaciens W3-18-1 in iron reduction.
腐败希瓦氏菌 W3-18-1 的 UndA 和 MtrC 在铁还原中的作用
  • DOI：
    10.1186/1471-2180-13-267
  • 发表时间：
    2013-11-25
  • 期刊：
    BMC microbiology
  • 影响因子：
    4.2
  • 作者：
    Yang Y;Chen J;Qiu D;Zhou J
  • 通讯作者：
    Zhou J
Responses of the functional structure of soil microbial community to livestock grazing in the Tibetan alpine grassland
西藏高寒草原土壤微生物群落功能结构对牲畜放牧的响应
  • DOI：
    10.1111/gcb.12065
  • 发表时间：
    2013-02
  • 期刊：
    Global Change Biology
  • 影响因子：
    11.6
  • 作者：
    Xue K.;Van Nostr;J.;Wang S.;Zhou J.
  • 通讯作者：
    Zhou J.
Integrated metagenomics and network analysis of soil microbial community of the forest timberline.
森林林线土壤微生物群落综合宏基因组学和网络分析
  • DOI：
    10.1038/srep07994
  • 发表时间：
    2015-01-23
  • 期刊：
    Scientific reports
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Ding J;Zhang Y;Deng Y;Cong J;Lu H;Sun X;Yang C;Yuan T;Van Nostrand JD;Li D;Zhou J;Yang Y
  • 通讯作者：
    Yang Y
The microbial gene diversity along an elevation gradient of the Tibetan grassland
西藏草原海拔梯度微生物基因多样性
  • DOI：
    10.1038/ismej.2013.146
  • 发表时间：
    2014-02-01
  • 期刊：
    ISME JOURNAL
  • 影响因子：
    11
  • 作者：
    Yang, Yunfeng;Gao, Ying;Zhou, Jizhong
  • 通讯作者：
    Zhou, Jizhong
GeoChip as a metagenomics tool to analyze the microbial gene diversity along an elevation gradient.
GeoChip 作为宏基因组学工具来分析沿海拔梯度的微生物基因多样性
  • DOI：
    10.1016/j.gdata.2014.06.003
  • 发表时间：
    2014-12
  • 期刊：
    Genomics data
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Gao Y;Wang S;Xu D;Yu H;Wu L;Lin Q;Hu Y;Li X;He Z;Deng Y;Zhou J;Yang Y
  • 通讯作者：
    Yang Y

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完备市场下亏空风险的最小化
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  • 通讯作者：
    杨云锋

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杨云锋的其他基金

Dimensions合作研究项目：养分添加对全球草地土壤微生物多样性和功能的影响及机理
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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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