外源纖維素誘導對荒漠生物土壤結皮細菌群落結構的影響.pdf

1、目前全球荒漠化形勢嚴峻，特別是內蒙古為多荒漠地區(qū)。生物土壤結皮在荒漠中能夠遏制土壤荒漠化以及為荒漠地區(qū)的生態(tài)系統恢復提供良好的基礎環(huán)境。纖維素降解細菌是荒漠土壤微生物生理主要類群之一，對荒漠生態(tài)系統維持穩(wěn)定和修復有重要作用。已有研究表明秸稈還田可改善土質、引起微生物群落結構的變化，而外源纖維素的加入對 BSCs微生物群落結構的影響還未見報道。
　　本研究通過對 BSCs中添加不同纖維素材料進行誘導，檢測細菌和CDB群落結構的動態(tài)變

2、化：定期取樣，一部分樣品運用純培養(yǎng)方法進行可培養(yǎng)細菌和纖維素降解菌的計數，以及纖維素降解菌的分離篩選；另一部分樣品提取土壤總 DNA，對細菌16S rDNA V3-V5區(qū)進行 PCR擴增，進行 DGGE分析。研究結果表明：
　?。?）加入麥秸可極大地提高土壤中可培養(yǎng)纖維素降解菌和細菌的數量，而加木屑的樣品與對照相比，變化不明顯。10天起加麥秸樣品的可培養(yǎng)纖維素降解菌的數量開始迅速增加，30天時數量達到最大。60天到100天時各樣品

3、的可培養(yǎng)纖維素降解菌和總細菌的數量趨于平穩(wěn)，到100天時，加外源纖維素的樣品可培養(yǎng)細菌和纖維素降解菌的數量都高于對照組的。
　　（2）本實驗從纖維素降解菌計數培養(yǎng)基上分離篩選到8株具有纖維素降解能力的細菌（編號：YD1、YD2、YD3、YD4、YD5、YD6、YD7和YD11），分子鑒定結果表明，他們分別與 Acinetobacter calcoaceticus，Pseudomonas fluorescens，Streptomyc

4、es humidus，Bacillus subtilis，Bacillus megaterium，Gordonia terrae，Arthrobacter nicotinovorans，Stenotrophomonas maltophilia的16S rDNA序列同源性最高，達到99％。系統發(fā)育樹分析也表明它們與其最同源序列遺傳關系最近，因此可初步確定它們分別為 Acinetobacter calcoaceticus，Pseudomon

5、as fluorescens，Streptomyces humidus，Bacillus subtilis，Bacillus megaterium，Gordonia terrae，Arthrobacter nicotinovorans，Stenotrophomonas maltophilia。其中 YD7和YD11只出現于加纖維素誘導樣品的計數平板上，而對照組中沒有觀察到。說明在外加纖維素材料的情況下，一些纖維素降解菌可明顯富集。YD4

6、的CMCase酶活明顯高于其他菌株，達到17.5 IU。
　?。?）從 DGGE圖譜分析來看，加入纖維素后結皮中細菌的豐富度和多樣性都會增加，而且易降解的秸稈的樣品的豐富度和多樣性最大，加木屑的次之；由聚類分析和PCA分析表明，同種處理的樣品基本都聚在一起，加秸稈的樣品與對照樣品的差異最大；通過對優(yōu)勢條帶的測序比對發(fā)現，梭菌屬在所有樣品終所占的比例最大，因此我們判斷生物結皮中纖維素的降解過程中，厭氧的梭菌屬可能起了重要作用；雖然纖