-
益生菌接种调控新附着鹿角珊瑚幼体微生物组的动态机制与健康效应研究
珊瑚幼体微生物组的可塑性特征研究采用六孔板严格控制体系,对8株预筛具有潜在益生特性的本土细菌(表1)进行个体化接种实验。通过16S rRNA基因测序和荧光原位杂交(FISH)技术,发现新附着A. kenti幼体的微生物组具有显著可塑性——所有处理组的群落组成均与安慰剂对照组存在显著差异(PERMANOVA, p<0.05),其中Halomonas、Endozoicomonas和Roseivivax处理组的香农多样性指数显著降低,显示这些菌株对土著菌群的竞争优势。关键菌株的定植动态Endozoicomonas acroporae 2-ATT-W5表现出独特的生态位适应能力:接种5天后其ASVs相
来源:Environmental Microbiology
时间:2025-07-31
-
除草剂与耕作对农田土壤细菌群落结构和功能影响的比较研究:基于糖用甜菜生产系统的长期田间试验证据
除草剂与耕作对土壤微生物组的影响机制ABSTRACT合成除草剂是美国杂草管理的核心手段,而非化学替代方法(如耕作)在大规模农业中效率低下且成本高昂。本研究通过两个地理位点的田间试验,比较了草甘膦、混合选择性除草剂和耕作对糖用甜菜生产系统土壤细菌群落的影响。高通量测序和功能分析表明,除草剂处理仅导致细菌群落结构的短暂统计学差异,且这些差异不具备生物学相关性——所有处理的土壤功能保持等效。这为除草剂使用不影响土壤健康提供了实证依据。1 Introduction杂草管理策略对土壤微生物组的影响长期存在争议。耕作已知会破坏微生物群落,而除草剂的影响则存在研究方法(如实验设计、技术分辨率)和环境因素的巨
来源:Environmental Microbiology
时间:2025-07-31
-
病原真菌与生防菌互作触发合成新型次级代谢产物——合成杀菌剂先导结构的发现与安全警示
微生物生物防治剂与病原真菌的化学博弈ABSTRACT微生物生物防治剂作为合成农药的替代品日益普及。本研究通过设计玉米病原真菌Colletotrichum graminicola与生防菌Bacillus amyloliquefaciens及模式真菌Aspergillus nidulans的体外对峙实验,揭示了微生物竞争中次级代谢产物(SMs)的关键作用。3.1 对峙表型差异在离体对峙实验中,生防菌B. amyloliquefaciens能完全抑制玉米叶片炭疽病症状。显微镜观察发现,真菌-细菌对峙区出现显著菌丝肿胀和液泡化,这与细菌环脂肽iturin A的作用机制一致。而真菌-真菌对峙仅表现生长抑
来源:Environmental Microbiology
时间:2025-07-31
-
潮间带升温导致牡蛎死亡并破坏其微生物组:气候变暖对贝类健康的影响机制
引言潮间带作为地球上物理压力最大的栖息地之一,其生物常处于生理极限边缘。悉尼岩牡蛎(Saccostrea glomerata)作为关键生态工程师和经济物种,面临气候变暖导致的生存危机。2021年北美热浪事件中,潮间带无脊椎动物死亡率高达70%的案例,凸显了温度敏感性与微生物组失衡的致命关联。实验设计与方法研究团队在澳大利亚布里斯班水域(Brisbane Water)的天然潮间带,创新性地采用黑白混凝土瓦片(400×400×40 mm)构建温度梯度。黑色瓦片使牡蛎体温比白色瓦片最高升高3°C(51.5°C vs 48.5°C),模拟气候变暖场景。16只13月龄牡蛎被均匀固定于瓦片,通过内置温度记
来源:Environmental Microbiology
时间:2025-07-31
-
假单胞菌属铁摄取系统分布与生态特性揭示Efe系统在植物关联环境中的关键作用
铁元素对细菌生存至关重要,但假单胞菌属(Pseudomonas)中铁摄取系统与环境适应性的关联机制仍是个谜。通过分析320个假单胞菌基因组,研究团队将其划分为四大类群:铜绿假单胞菌(P. aeruginosa)组铁转运蛋白最少,恶臭假单胞菌(P. putida)组则富含异源铁载体转运系统。最有趣的发现是,专门转运二价铁的Efe系统在丁香假单胞菌(P. syringae)和荧光假单胞菌(P. fluorescens)中高度活跃——这两类恰好包含重要的植物病原菌和植物根际促生菌(PGPR)。转录组数据再分析显示,efeU、foxA和fpvA基因在植物根部显著上调,但在昆虫宿主中无此现象。更妙的是,
来源:Environmental Microbiology
时间:2025-07-31
-
加拉帕戈斯群岛浮游植物多样性驱动机制:ENSO循环下的生态连通性与营养动力学
在被誉为生物多样性热点的加拉帕戈斯群岛,赤道潜流(EUC)如同海洋中的"营养高速公路",持续将富含营养盐的深层水输送到透光层,滋养着这片海域旺盛的初级生产力。科研团队在2015年厄尔尼诺和2022年拉尼娜事件期间开展航次调查,发现有趣的现象:受EUC影响的海域主要分布着体型≥5μm的"大块头"浮游植物,而温暖寡营养海域则成了<5μm"小个子"的乐园。研究揭示厄尔尼诺期间EUC减弱导致营养供应受限,而拉尼娜期间虽水体层化增强却未出现预期的营养盐激增,尤其在东部站点表现显著。通过18S rRNA基因高通量测序技术,科学家们像"海洋侦探"般解析了原生生物群落组成,发现大多数操作分类单元(OTU
来源:Environmental Microbiology
时间:2025-07-31
-
太平洋入流与海冰消融对西北极洋表层原核生物分布的协同调控机制
最新研究揭示了西北极洋表层原核生物群落在太平洋水团入侵路径上的动态演变规律。沿着白令海→楚科奇海→北冰洋中心的水文走廊,微生物群落展现出明显的空间分异:光照充足的南侧海域以依赖浮游植物的异养微生物(Heterotrophs)为主,而冰封的北冰洋中心则呈现化能自养细菌(Chemoautotrophic bacteria)与古菌(Archaea)共存的独特格局。宏基因组分析表明,虽然未发现跨区域普遍富集的功能基因,但不同海区的功能基因相对丰度存在显著差异。值得注意的是,微生物群落的构建同时受确定性和随机性因素影响,其中环境筛选等确定性过程起主导作用。这些发现预示着,随着太平洋入流增强和海冰持续消融
来源:Environmental Microbiology
时间:2025-07-31
-
海绵胞内蓝藻共生体遭遇噬藻体侵染的分子证据与生态意义
海绵胞内蓝藻共生体的噬藻体感染证据研究团队通过分析地中海海绵Petrosia ficiformis的胞内蓝藻共生体(Candidatus Synechococcus feldmannii)基因组,发现其携带的CRISPR间隔序列与T4-like和sipho-like噬藻体高度匹配,首次证实了这类胞内共生体存在噬藻体感染史。特别值得注意的是,在277cI菌株中鉴定出一个30 kb的前噬菌体SFprophage,其GC含量(61.4%)与宿主相近,编码重组酶recT/recE和结构蛋白基因,暗示其可能通过溶原性循环长期共存。前噬菌体的进化特征与功能推测SFprophage的基因组分析显示其与淡水蓝
来源:Environmental Microbiology
时间:2025-07-31
-
利用环境DNA评估非洲热带森林-非森林梯度下淡水细菌多样性及其生态监测潜力
引言淡水生态系统对维持水资源安全和生态服务至关重要,但在撒哈拉以南非洲等资源匮乏地区,环境退化导致的水危机日益严重。传统生物监测方法因成本和技术门槛难以推广,而环境DNA(eDNA)技术通过分析水体中的遗传物质,为快速评估生态系统健康提供了新途径。本研究以乌干达基巴莱国家公园为案例,探索eDNA在热带淡水生态系统监测中的应用价值。材料与方法研究区域覆盖基巴莱国家公园内外的河流、溪流和沼泽,采样点沿森林-非森林梯度分布。采用便携式eDNA公民科学家采样器(5-μm自保存滤膜)和Sterivex滤膜对比采集水样,通过16S rRNA基因V3-V4区测序分析细菌群落。生物信息学流程包括DADA2降噪
来源:Environmental DNA
时间:2025-07-31
-
坦噶尼喀湖马索科火山口湖同域分布慈鲷生态型(Astatotilapia calliptera)的食性分化:基于宏条形码技术的营养生态位解析
ABSTRACT同域物种形成(sympatric speciation)指无地理隔离条件下新物种的形成过程,但其基因组与生活史策略机制仍不明确。近期研究发现,坦桑尼亚马索科火山口湖的慈鲷Astatotilapia calliptera已分化为沿岸(浅水)与深水(深水)生态型,二者在头部和咽颌形态上存在差异。碳稳定同位素分析曾粗略提示其营养分化,而本研究通过胃内容物宏条形码技术,结合线粒体COI基因与真核生物核小亚基核糖体DNA(18S V4区),首次在精细尺度上揭示了生态型间的食性差异。1 Introduction慈鲷鱼类(约3000–4000种)是物种形成研究的经典模型,其非洲湖泊物种群为进
来源:Environmental DNA
时间:2025-07-31
-
DNA宏条形码技术:监测亚马逊坎加高原植物多样性的创新互补方法
ABSTRACT巴西帕拉州东部的卡拉加斯山脉(Serra dos Carajás)拥有全球最大的铁矿床之一,其独特的坎加(canga)植被群落孕育着大量特有植物。传统监测方法受限于分类学专业人才短缺和物种鉴定耗时等问题,而基于环境DNA(eDNA)的DNA宏条形码技术展现出突破性潜力。研究团队通过土壤eDNA提取和ITS2区域高通量测序(Illumina MiSeq平台),在4个20×5 m2样地中鉴定出95个物种,涵盖72属35科,较形态学调查多检出55%的物种,其中包括Parapiqueria cavalcantei等地方特有种。该成果为铁矿石开采区的生物多样性监测提供了分子技术规范。1
来源:Environmental DNA
时间:2025-07-31
-
海水环境后生动物细胞的分离与遗传鉴定:单细胞基因组学在海洋生物监测中的突破
摘要研究团队开发了一种革命性的环境后生动物细胞(emCells)分离技术,定义为"从后生动物脱落到环境中的完整细胞"。通过定制鱼类探针(12S-fish-AF647)和新型多因子FACS分选方案,成功从海水mesocosm样本中富集靶细胞,流式细胞术显示目标细胞群密度显著改变。成像流式证实了单细胞的双重核/线粒体染色特征,多重PCR显示25%分选细胞为鱼类,序列与mesocosm已知物种匹配。尽管存在非靶细胞干扰,该方法为获取传统eDNA无法提供的个体基因组信息开辟了新途径。1 引言5μm粒径分级捕获完整细胞,结合FISH-FACS联用技术,克服了eDNA片段化导致的个体基因型丢失问题。2 材
来源:Environmental DNA
时间:2025-07-31
-
创新性空气DNA技术监测蜜蜂觅食行为与健康状况的突破性研究
创新性空气DNA技术开启蜜蜂监测新纪元监测蜜蜂微生物组健康的新窗口蜂巢空气中蕴藏着丰富的生物信息宝藏。研究团队设计的"蜂用安全"空气采样器,通过12V直流风扇持续运行5-6小时,成功捕获了蜂巢内的环境DNA(eDNA)信号。微生物组分析揭示了核心菌群的稳定存在——在17个样本中,Bartonella apis检出率高达88%,Gilliamella apicola达88%,这些与蜜蜂健康密切相关的菌株通过空气监测即可检出。特别值得注意的是,传统认为的蜜蜂核心肠道菌群如Lactobacillus melliventris、Bifidobacterium asteroids等均被成功捕获,证明空气
来源:Environmental DNA
时间:2025-07-31
-
温暖温度通过PIF4介导的SPCH抑制改变拟南芥气孔谱系细胞命运
温暖温度改变气孔谱系细胞命运在拟南芥中,温暖温度(28°C)会降低气孔指数(SI),这一现象此前被归因于PIF4对SPCH表达的抑制。最新研究通过细胞谱系追踪和分子标记分析,首次发现温暖温度会诱导一类"偏离气孔前体细胞"(DPs)的形成,这些细胞失去气孔命运,导致气孔数量减少。PIF4是温度响应的关键调控因子遗传学实验证实,PIF4过表达足以在常温下诱导DPs产生,而pif4突变体则完全丧失温度响应能力。通过SPCHpro:nGFP标记追踪发现,DPs均来源于表达SPCH的初始分生组织样细胞(meristemoids),这些细胞在高温下失去SPCH表达,但保留了谱系标记TMM的表达。有趣的是,
来源:New Phytologist
时间:2025-07-31
-
基于碳量子点-壳聚糖水凝胶复合材料的低碳钢在1 M硫酸中的绿色缓蚀研究
在工业领域,酸性环境导致的金属腐蚀每年造成巨额经济损失。传统缓蚀剂虽有效但多含毒性成分,不符合可持续发展理念。如何开发高效环保的缓蚀材料成为亟待解决的难题。印度昌迪加尔大学化学系的研究团队创新性地将生物质衍生的碳量子点(CQD)与天然聚合物壳聚糖结合,构建了一种新型水凝胶复合材料。发表于《International Journal of Biological Macromolecules》的研究表明,该材料在1 M H2SO4中对低碳钢展现出优异的缓蚀性能。研究采用失重法、动电位极化(PDP)和电化学阻抗谱(EIS)评估性能,结合扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)进行表面表征。关键
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-07-31
-
乙醇耐受型酒球菌与酒酒球菌的比较基因组与表型研究:解析高乙醇环境适应性进化机制
在葡萄酒酿造过程中,苹果酸乳酸发酵(MLF)是决定酒体风味的关键步骤,而酒酒球菌(Oenococcus oeni)作为主导这一过程的乳酸菌(LAB),其在高乙醇、低pH环境中的卓越适应性一直备受关注。2014年,科学家在甘蔗酒残渣和生物乙醇发酵罐中发现其姊妹种——乙醇耐受型酒球菌(O. alcoholitolerans),二者虽共享高乙醇耐受特性,却占据截然不同的生态位。这为研究微生物环境适应性进化提供了绝佳模型。法国波尔多大学(Univ. Bordeaux)、法国国家农业食品与环境研究院(INRAE)等机构的研究团队在《Food Microbiology》发表的最新研究,通过破解首个O. a
来源:Food Microbiology
时间:2025-07-31
-
Cluefish:基于生物先验知识增强的过表达分析挖掘转录数据"暗物质"的创新工作流程
在当今组学技术飞速发展的时代,科学家们能够全面测量生物样本中的DNA、RNA、蛋白质和代谢物,这为揭示新的生物学功能、基因型-表型关系和阐明分子机制提供了宝贵资源。然而,海量数据带来的分析和解读挑战也日益凸显。特别是在转录组学领域,分析产生的庞大转录列表使得手动文献查阅变得不切实际,功能富集分析(也称为通路富集分析)因此成为标准方法。这种方法将大型基因列表浓缩为更易管理和解释的生物学功能或通路集合,但其在分析涉及多个有序条件(称为"数据系列")时仍面临重大挑战。法国洛林大学(Université de Lorraine)CNRS LIEC实验室的研究团队在《NAR Genomics and B
来源:NAR Genomics and Bioinformatics
时间:2025-07-31
-
高山狭域物种扇脉指柱兰(Corybas fanjingshanensis)生态位特异性下生境微生物与内生菌群落结构研究
在生物多样性保护的前沿领域,高山"天空岛"生态系统中的狭域物种正面临前所未有的生存危机。位于武陵山脉主峰梵净山海拔2300米的扇脉指柱兰(Corybas fanjingshanensis),作为典型的极端狭域分布物种,其生存状态尤为堪忧。这种娇小的兰科植物仅生长在高山矮林苔藓丛中,对环境变化异常敏感,种群规模极其有限。随着全球气候变化加剧和人类活动干扰,这类"天空岛"物种正遭受栖息地退化和遗传多样性丧失的双重威胁,亟需建立科学的人工辅助保护体系。贵州大学林业学院的研究团队在《BMC Plant Biology》发表的重要研究,首次系统揭示了扇脉指柱兰生境微生物与内生菌群落的互作机制。研究采用I
来源:BMC Plant Biology
时间:2025-07-31
-
步甲肠道微生物组揭示农业管理对土壤健康指示物种的生态影响:从核心菌群到功能预测
在可持续农业发展的背景下,土壤生态系统的健康监测亟需可靠的生物指示物种。作为农田生态系统中的重要捕食者,步甲科(Carabidae)昆虫通过捕食害虫和参与有机质分解维持生态平衡。然而,现代农业管理措施特别是农药使用,可能通过改变昆虫肠道微生态影响其生态功能。意大利博洛尼亚大学农业食品科学与技术系(DISTAL, University of Bologna)的研究团队在《Microbial Ecology》发表的研究,首次系统揭示了步甲属Poecius肠道微生物组的结构功能特征及其对农业实践的响应。研究人员采用高通量测序(NGS)和定量PCR(qPCR)技术,对有机与常规管理番茄田中采集的17只
来源:Microbial Ecology
时间:2025-07-31
-
南极古老微生物垫中细菌的脂质温度敏感性揭示种内多样性及其极端环境适应机制
在南极极端寒冷与干旱环境中,千年历史的微生物垫如同封存的"时间胶囊",蕴藏着微生物跨越世纪存活的奥秘。这些微生物长期暴露于-17°C均温、季节性融水的剧烈温度波动中,却仍保持代谢复苏能力。然而,其分子适应机制,尤其是膜脂质如何响应温度变化以维持细胞功能,仍是未解之谜。西班牙国家航空航天技术研究所(Centro de Astrobiología, CSIC-INTA)的María Ángeles Lezcano团队通过分析麦克默多冰架千年微生物垫中复苏的细菌,首次揭示了脂质多样性在种内水平对温度适应的关键作用。研究采用16S rRNA基因分析鉴定菌株,通过生长曲线测定温度耐受范围,结合气相色谱-
来源:Microbial Ecology
时间:2025-07-31