沈菊培
- 作品数：27 被引量：465H指数：13
- 供职机构：中国科学院生态环境研究中心更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国科学院知识创新工程更多>>
- 相关领域：农业科学生物学环境科学与工程更多>>
- 双氰胺在农业生态系统中的应用效果及其影响因素被引量：27
- 2014年
- 农业生态系统中较低的氮肥利用率造成了一定的经济损失和环境污染.双氰胺(DCD)是一种高效并且专性抑制土壤硝化活性的化合物,可以通过抑制土壤氨氧化微生物的丰度和活性来显著减少土壤中硝态氮的淋失及温室气体N2O的排放,而对其他土壤微生物没有显著影响.影响DCD应用效果的主要因素包括土壤温度、pH值、质地、有机质含量及水分含量等.近些年随着分子生物学技术在农业生态系统中的应用,微生物介导的DCD硝化抑制机理取得了一系列重要研究成果.本文主要对DCD的酶学作用机理、应用效果及其影响因素等方面进行综述,并对今后的研究方向作一展望.
- 戴宇贺纪正沈菊培
- 关键词：硝化抑制剂氮肥利用率
- 珠穆朗玛峰不同海拔梯度上土壤细菌和真菌群落变化特征被引量：18
- 2018年
- 高寒生态系统是全球变化的敏感区域,揭示高海拔地区尤其是雪线以上土壤微生物群落的演变规律,对于理解全球气候变化对高寒生态系统的影响及其响应机制具有重要意义。以采自青藏高原珠穆朗玛峰北坡低海拔地区和永久雪线以上(海拔4000—6550m)的12份土壤和砂砾样品为研究对象,运用活菌计数法(CFU)和实时定量PCR(real-time PCR)技术对土壤样品的细菌和真菌进行了定量分析,并结合磷脂脂肪酸(PLFA)分析法、变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)和克隆测序方法研究了细菌和真菌群落随海拔梯度变化的演变特征,结果表明:土壤细菌和真菌丰度随海拔增加而降低,与海拔高度呈显著负相关;磷脂脂肪酸分析结果表明不论是细菌、真菌还是总的微生物PLFA含量均随海拔高度增加而下降,革兰氏阴性细菌和革兰氏阳性细菌的多样性也随海拔增加而降低,且代表革兰氏阳性细菌的PLFA组份在雪线(5350m)以上检测不到,而代表革兰氏阴性细菌和真菌的组份在所有海拔梯度上都有分布,表明革兰氏阳性细菌比阴性细菌和真菌对海拔及海拔相关因子变化更为敏感。DGGE图谱的UPGMA聚类分析的结果也发现在不同海拔高度样品中细菌群落组成发生明显变化,但真菌群落变化不明显。测序分析结果显示变形菌纲(Proteobacteria)是珠峰不同海拔高度土壤/砂砾样品中的优势菌群,芽单胞菌(Gemmatimonadetes)是高海拔样品中的优势菌群,而放线菌(Actinobacteria)主要分布在低海拔样品中;真菌以子囊菌门(Ascomycota)为主,而丝足虫类(Cercozoa)原生生物是高海拔冰雪覆盖样品所特有的真核生物。
- 张丹丹张丽梅沈菊培沈菊培
- 关键词：海拔真菌多样性PLFA
- 宏基因组学(Metagenomics)的研究现状和发展趋势被引量：67
- 2008年
- 随着分子生物学技术的快速发展及其在微生物生态学和环境微生物学研究中的广泛应用,促进了以环境中未培养微生物为研究对象的新兴学科——微生物环境基因组学(又叫宏基因组学、元基因组学,Metagenomics)的产生和快速发展.宏基因组学通过直接从环境样品中提取全部微生物的DNA,构建宏基因组文库,利用基因组学的研究策略研究环境样品所包含的全部微生物的遗传组成及其群落功能.在短短几年内,宏基因组学研究已渗透到各个领域,包括海洋、土壤、热液口、热泉、人体口腔及胃肠道等,并在医药、替代能源、环境修复、生物技术、农业、生物防御及伦理学等各方面显示了重要的价值.对宏基因组学的主要研究方法、热点内容及发展趋势进行了综述,建议在我国尽快启动有关宏基因组学的研究,从国家层面上开展联合攻关,拓展当前的研究领域,发展相关研究策略和技术,开展广泛的国际合作,使我国在宏基因组学研究领域占据有利地位.
- 贺纪正张丽梅沈菊培朱永官
- 关键词：宏基因组学基因组文库构建文库筛选
- 土壤宏基因组学研究方法与进展被引量：44
- 2012年
- 土壤微生物驱动着土壤中的物质循环和养分转化。在土壤学的研究中,长期将土壤作为一个黑箱系统来对待,对其中的生物组成及其参与的生化过程知之甚少。土壤中绝大部分微生物目前尚难以分离培养,因此基于传统的培养方法对于认识土壤微生物群落组成和功能有其局限性。宏基因组学直接从环境样品中提取全部微生物的DNA,或通过测序探究环境中微生物的群落结构和功能(序列驱动),或构建宏基因组文库,筛选新的基因或生物活性物质(功能驱动),克服了传统培养方法的缺陷,极大地丰富了对土壤微生物多样性及其功能的认知。本文在综述土壤宏基因组学研究基本流程的基础上,重点介绍了日益重要的第二代测序平台在土壤宏基因组学研究中的应用及其产生的海量数据的分析处理方法,并简要探讨了宏基因组学在土壤微生物生态学中的应用。最后,作者建议在国家层面上展开相关土壤宏基因组学研究,调查微生物群落及其变化,为生物资源开发、农业生产和环境保护作出应有的贡献。
- 贺纪正袁超磊沈菊培张丽梅
- 关键词：宏基因组学研究方法微生物生态学土壤环境
- 土壤微生物分布格局与硝化作用机理
- 贺纪正朱永官张丽梅郑袁明沈菊培
- 项目属于地球科学领域。土壤微生物是土壤发生与发育的重要推动力，在元素生物地球化学循环中起着引擎作用。开展土壤微生物生态相关研究对开发生物资源、应对全球气候变化、治理环境污染、维持生态服务功能及促进土壤可持续利用等均具有重...
- 关键词：
- 关键词：土壤微生物
- 厌氧铵氧化过程中关键酶及相关分子标记在生态学研究中的应用进展被引量：4
- 2016年
- 厌氧铵氧化是由微生物介导的氮素循环过程中的重要途径之一。近20年来,通过对厌氧铵氧化细菌生态学、基因组学和生理代谢特性的探索,人们对其微生物学机制已经有了较多的认识:厌氧铵氧化细菌通过亚硝酸盐还原酶将亚硝酸根离子还原为一氧化氮,进而与铵离子结合在联氨合成酶的作用下生成联氨,最后通过联氨氧化酶的催化产生终产物氮气。同时,对参与这些过程的关键酶及其功能基因的认识有助于选择新的分子标记,从而为研究厌氧铵氧化细菌的多样性和分子生态学特征提供新的工具,以弥补16S rRNA基因特异性相对较低且难以与生态功能关联等方面的不足。对目前已知的参与厌氧铵氧化过程的3种关键酶的研究历程和现状进行了评述,并总结了利用3种功能基因进行厌氧铵氧化细菌生态学研究的最新进展。
- 白刃贺纪正沈菊培陈新张丽梅
- 关键词：氮循环多样性
- 土壤宏基因组学技术及其应用被引量：40
- 2007年
- 传统的基于培养的研究方法只能反映土壤中少数(0.1%～10%)微生物的信息,而大部分微生物目前还不能培养,因而这部分微生物资源尚难以被有效地开发利用.宏基因组学是分子生物学技术应用于环境微生物生态学研究而形成的一个新概念,主要技术包括土壤DNA的提取、文库的构建和目标基因克隆的筛选.它可为揭示微生物生态功能及其分子基础提供更全面的遗传信息,并已在微生物新功能基因筛选、活性物质开发和微生物多样性研究等方面取得了显著成果.本文对土壤宏基因组学技术的方法和应用作了详细介绍.
- 沈菊培张丽梅郑袁明朱永官贺纪正
- 关键词：宏基因组学文库构建文库筛选
- 微生物介导的碳氮循环过程对全球气候变化的响应被引量：51
- 2011年
- 土壤是地球表层最为重要的碳库也是温室气体的源或汇。自工业革命以来,对土壤温室气体的容量、收支平衡和通量等已有较多研究和估算,但对关键过程及其源/汇的研究却十分有限。微生物是土壤碳氮转化的主要驱动者,在生态系统碳氮循环过程中扮演重要的角色,对全球气候变化有着响应的响应、适应及反馈,然而其个体数量,群落结构和多样性如何与气候扰动相互关联、进而怎样影响生态系统过程的问题仍有待进一步探索。从微生物介导的碳氮循环过程入手,重点讨论微生物对气候变化包括温室气体(CO2,CH4,N2O)增加、全球变暖、大气氮沉降等的响应和反馈,并由此提出削减温室气体排放的可能途径和今后发展的方向。
- 沈菊培贺纪正
- 关键词：碳氮循环全球气候变化温室气体微生物
- 土壤硝化作用的新机理——氨氧化古菌在酸性土壤氨氧化中的主导作用被引量：11
- 2012年
- 氮的生物地球化学循环是生态系统元素循环的核心过程之一，主要包括硝化作用、反硝化作用、固氮作用和氨化作用，均由微生物所驱动。硝化作用是微生物将氨氧化为亚硝态氮（氨氧化作用）并进一步氧化为硝态氮的过程，广泛存在于陆地、水域和沉积物等生态系统中，对生态系统生产力、营养物质循环、废物处理和水质都起着极为重要的作用。氨氧化作用是硝化作用的第一个反应步骤，也是限速步骤，是全球氮循环的中心环节。自19世纪末发现细菌氨氧化作用以来，氨氧化细菌（AOB）一直被认为是土壤中好氧氨氧化的主要微生物类群。近些年来，这一认识经历了革命性的突破。
- 贺纪正沈菊培张丽梅
- 关键词：土壤酸性系统生产力
- 不同施肥处理下土壤氨氧化微生物丰度和群落多样性研究
- 氨氧化是硝化作用的第一个反应步骤，也是限速步骤，是全球氮循环的中心环节。氨氧化细菌是整个自然界氨氧化作用的主要参与者，随着宏基因组学等分子生物技术的快速发展和应用，发现新的微生物类群—氨氧化古菌在氨氧化过程中起着潜在的作...
- 沈菊培
- 关键词：长期施肥
