环境周报 | 微生物重要期刊最新研究进展（20210927）

Science Bulletin

中科院| Science Bulletin: 崔杰研究员团队首次对深浅海软甲纲动物的比较病毒组学进行研究

本文由Moon编译

摘要：深海环境具有高压、无光、缺氧、水温低和盐度高等特点，对大部分生物而言是一个极端恶劣的环境。而目前人们对深海生物携带病毒的种类和丰度均知之甚少。柯氏潜铠虾（Shinkaia crosnieri）是能够在海平面以下1000米水域生存的少量物种之一，可作为深海生物病毒组分析的模型。这项研究中，研究人员采集了深海Shinkaia crosnieri和浅海软甲纲动物（Malacostraca）样本，并通过高通量测序和宏转录组分析，发现了深海Shinkaia crosnieri 携带的10类病毒（目或科水平）。基于比较病毒组学分析结果，他们鉴定了不同深度海洋生物的病毒组结构的差异以及相同之处：这10种病毒中，Articulavirales和Qinviridae只在深海软甲纲动物中分布，而其余8种同时出现在深/浅海软甲纲动物。此外，研究团队还对病毒和宿主的相互作用进行了描述，例如Hepelivirales的病毒在软甲纲动物中表现出了一定的宿主限制性。整体而言，这项研究首次报道了深海虾类的病毒组组成，并对深海-浅海生物的病毒组进行了比较分析，有助于扩展人们对海洋病毒遗传多样性、进化、生态学特征的认识。

论文ID

原名：Comparative study of the malacostraca viromes between deep sea and shallow water

译名：深浅海软甲纲动物比较病毒组学研究

期刊：Science Bulletin

IF：11.780

发表时间：2021年9月16日 

通讯作者: 崔杰研究员

通讯作者单位：中国科学院上海巴斯德研究所

DOI号：10.1016/j.scib.2021.09.008

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927321006253

图文摘要

Water Research

厦门大学 | Water Research：于鑫教授团队对大城市居民区二次供水系统微生物风险进行综合调查（国人作品）

本文由艾奥里亚编译 

摘要：二次供水系统 (Secondary water supply systems，SWSSs)的特点是长时间的水停滞以及低含量的氯残留，这可能对终端用户造成较高的微生物风险。本研究对中国东南部500万人大都市地区12个居民小区的SWSSs进行季节性调查，通过测定这些采样点中30多项理化和生物学指标来评估其微生物风险。虽然SWSS水的微生物质量符合中国饮用水质量标准的要求，但各方面确实不尽如人意。在一些SWSS水箱和自来水样品中，R2A培养基的异养平板计数较高(> 100 cfu/mL)。基于叠氮溴化丙锭-qPCR [Propidium monoazide (PMA)-qPCR] 分析，我们发现水箱和自来水样品中的活菌丰度（平均分别为10^{3.63 ± 1.10}和10^{3.65 ± 1.25} copies/mL）比输入水样高一个数量级，其中肠球菌（Enterococcus）、棘阿米巴原虫（Acanthamoeba）和哈曼属原虫(Hartmannella vermiformis) 仅在水箱中有所检出。值得注意的是，我们在35%的水箱和21%的自来水样品中发现了军团菌（Legionella）的高检测频率，这提示其可作为SWSS补充的微生物安全指标。夏季微生物再生长潜力尤为明显，Illumina测序也证明了，在属水平上细菌基因序列的相对丰度呈现出明显的季节变化。浊度和氯残留量与细菌总生物量密切相关，而后者似乎是微生物群落结构改变的原因。在密闭的阀门水箱中，极低的氯残留量与高丰度的总细菌（高达10^6.48 copies/mL）和军团菌（高达10^6.71 copies/100 mL）相关，这强调了错误处理的SWSS操作会导致高微生物风险的增加。本研究发现，SWSSs比饮用水网络具有更高的微生物风险，这提示应加强对特大城市SWSSs微生物风险的监测频率和范围，以防制水源性疫病的发生。

关键词：二次供水系统；微生物风险；水滞；氯残留；PMA-qPCR；Illumina测序

亮点：

1. 二次供水系统（SWSSs）是机会性和肠道病原体的重要宿主；

2. SWSSs可促进病原体微生物的再生和定植；

3. 潜在致病性军团菌（Legionella）在局部SWSSs中有较高的检测频率；

4. 水温和氯残留物驱动了微生物群落的变化。

论文ID

原名：A comprehensive investigation of the microbial risk of secondary water supply systems in residential neighborhoods in a large city

译名：对大城市居民区二次供水系统微生物风险的综合调查

期刊：Water Research

IF：11.236

发表时间：2021年9月23日在线发表

通讯作者：于鑫

通讯作者单位：中国厦门大学（Xiamen University）

DOI号：10.1016/j.watres.2021.117690

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135421008848

图文摘要

ISME Journal

综述| ISME Journal：叶圈植物-微生物相互作用：面对人类世的挑战

本文由大头虾编译

摘要：全球变化是人类世 (Anthropocene，当前人类主导的时代) 的一个决定性特征，并对生态系统的动态和服务 (如植物生产力、生物多样性和环境监管) 构成的威胁已迫在眉睫。在这个时代，陆地生态系统正经历着与直接栖息地改变以及全球变化对物种分布和极端非生物条件的间接影响有关的扰动。微生物是生物多样性的重要宝库，当它们面临栖息地丧失、大气CO₂浓度上升、污染、全球变暖和干旱频率增加时，微生物可以影响大型生物。植物-微生物在叶圈中的相互作用已被证明支持植物生长和增加宿主对生物和非生物胁迫的抗性。在本研究中，我们综述了在全球变化背景下，叶层中植物-微生物相互作用如何影响宿主的生存和健康。在本研究中，我们强调了植物-微生物相互作用的证据：(1) 通过超细颗粒物、黑碳和大气碳氢化合物等污染物的降解来改善城市污染的修复，(2) 通过失去共生体或病原体对植物物种范围的变化产生对比影响，(3) 促进植物对干旱和变暖的适应。最后，我们还讨论了关键的群落生态过程如何驱动面临人类世挑战的植物-微生物相互作用。

论文ID

原名：Plant-microbe interactions in the phyllosphere: facing challenges of the anthropocene

译名：叶圈植物-微生物相互作用：面对人类世的挑战

期刊：The ISME Journal

IF：10.302

发表时间：2021.9.14

通讯作者：Isabelle Laforest-Lapointe

通讯作者单位：加拿大舒布卢大学

DOI号：10.1038/s41396-021-01109-3

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41396-021-01109-3

植物-微生物相互作用参与并受到全球变化的影响示意图（原文中图1）

Geoderma

西北农林| Geoderma：生物结皮中微生物群落结构对中度干扰的响应动态和可持续性:长期影响的结果（国人作品）

本文由鼻涕编译

摘要：中度干扰假说（ intermediate-disturbance hypothesis，IDH）认为在中度干扰下，生态系统中会发现更多的物种。在旱地生态系统中，通过一年的田间试验，我们发现中度干扰改善了生物结皮中的微生物群落结构。然而，生物结皮中微生物群落结构的改善能否长期持续尚不清楚。该研究以微生物为指标，采用磷脂脂肪酸（phospholipid fatty acid，PLFA）法，研究了2016-2019年不同扰动强度下生物结皮微生物群落的变化。结果表明，在中度干扰下，生物结皮微生物总依赖度在干扰4年内增加了11-94%，且随着时间的推移，中度干扰下生物结皮微生物群落比无干扰下丰富。在中度干扰下，真菌/细菌PLFAs（F/B）和革兰氏阴性/革兰氏阳性细菌PLFAs（G-/G+）的比值随时间增加。然而，在低强度和高强度干扰下，这些变量随时间而减少。这些变化与细菌生物量、有效氮、土壤水分和植被盖度的提高以及C/N的降低有关。通过长期实验，证明了在中度干扰下生物结皮微生物群落的改善可以长期维持。该研究为旱地生物结皮系统在中度干扰下的可持续性提供了见解。

关键词：生物结皮；动态的；干扰；磷脂脂肪酸（PLFA）；旱地

论文ID

原名：Response dynamics and sustainability of the microbial community structure in biocrusts to moderate disturbance: Results of long-term effects

译名：生物结皮中微生物群落结构对中度干扰的响应动态和可持续性: 长期影响的结果

期刊：Geoderma

IF：6.114

发表时间：2021.09.22

通讯作者：赵允格

通讯作者单位：西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室

DOI号：10.1016/j.geoderma.2021.115460

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016706121005401

Food Microbiology

综述| Food Microbiology：在食品检测中使用的微生物标准物质指定值的研究进展

本文由大头虾编译

摘要：食品微生物学（Food Microbiology）中不断发展的检测方法加剧了学者们对不同类型微生物参考材料的需求。基于这一领域的研究文章可以很明显的发现：与微生物学相比，化学测试的发展是相当可观的，其主要原因可能是化学RM较微生物RM容易强化和恢复。在定量微生物RM的发展过程中，恢复和稳定性方面面临的一个重大挑战取决于温度、使用的微生物介质类型、分析方法 (包括重构方法，reconstitution method)、食品基质中抗菌剂的干扰、竞争微生物的数量要高于目标微生物。而目前大部分研究微生物标准物质的论文都是由复杂食物基质相关的信息缺乏的发达经济体发表。对《布达佩斯条约（Budapest treaty）》下不同国际存管机构的进一步分析表明，在欧洲只有三家机构提供定量或指定价值的RM，这反过来又突出了微生物学定量RM可用性的稀缺性。这篇文章概述了全球范围内微生物RM的可用性，微生物保存技术和保护剂，并详细阐述了如何开发不同性质的微生物RM用于食品检测。

关键词：认证标准物质，微生物分析，食品微生物，病原检测，质量控制

论文ID

原名：Review on development of assigned value microbiological reference materials used in food testing

译名：在食品检测中使用的微生物标准物质指定值的研究进展

期刊：Food Microbiology

IF：5.516

发表时间：2021.9.14

通讯作者：Rohit Rai

通讯作者单位：印度拉夫里科技大学应用医学学院

DOI号：10.1016/j.fm.2021.103904

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0740002021001702

提供不同类型微生物标准物质的少数重点机构名单示意图（原文中图1）

Frontiers in Microbiology

沈阳农大| Frontiers in Microbiology：增施氮肥对水稻（Oryza sativa L.）根际相关微生物的影响（国人作品）

本文由猫猫编译

摘要：作物聚集并依赖根际相关微生物群获得植物营养，这对作物的生产力至关重要。 从历史上看，过量施氮并没有导致产量持续增加，而是造成了环境问题。在增加氮肥的条件下，应全面了解作物形成根际相关微生物群的方式。在这项研究中，我们应用16S和18S核糖体RNA基因图谱分析了在三种氮肥水平下连续5年的水稻体土和根际土中细菌和真菌群落的特征。通过测定，对土壤生化特性进行了表征，并研究了与碳、氮和磷相关的土壤酶活性。施氮量的增加导致微生物群落结构的变化呈下降趋势，对真菌而非细菌群落组成和功能的影响更为明确。氮肥水平的变化显著影响土壤的化学性质，如根际和土壤中的pH值、养分含量和微生物生物量水平。土壤酶活性水平在不同施氮强度下差异很大，且与真菌的相关性大于与细菌群落的相关性。我们的研究结果表明，增加氮输入会导致微生物群落结构和功能、土壤碳、氮、磷特性以及酶活性的改变。这些结果为农业密集型生态系统根际增加氮输入、生化特性变化和微生物群落变化之间的关联提供了新的见解。

关键词：氮肥、水稻、根际、微生物、化学特性、酶活性

论文ID

原名：Rhizosphere-Associated Microbiomes of Rice (Oryza sativa L.) Under the Effect of Increased Nitrogen Fertilization

译名：增施氮肥对水稻（Oryza sativa L.）根际相关微生物的影响

期刊：Frontiers in Microbiology

IF：5.64

发表时间：2021.09.21

通讯作者：马殿荣

通讯作者单位：沈阳农业大学农学院

DOI号：10.3389/fmicb.2021.730506

原文链接：

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2021.730506/full

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