食管癌已是全世界范围内常见的恶性肿瘤之一，据2020年全球癌症统计，食管癌的新发病人数达60.4万，死亡人数达54.4万。我国是食管癌高发地区，虽然我国食管癌的发病率及死亡率均呈下降趋势，但依旧是威胁我国居民健康的主要恶性肿瘤。根据2015年我国恶性肿瘤流行情况估计，我国食管癌新发病例为24.6万，食管癌粗发病率为17.8/10万，城市粗发病率为12.6/10万，农村粗发病率为24.6/10万；食管癌死亡病例为18.8万，食管癌粗死亡率为13.7/10万，城市粗死亡率为10.0/10万，农村粗死亡率为18.4/10万，发病率及死亡率分别位列全部恶性肿瘤的第6位和第4位。食管癌的发病有明显的地域差异，高发区主要集中在太行山脉附近区域（河南、河北、山西、山东泰安、山东济宁、山东菏泽），以及安徽、江苏苏北、四川南充、四川盐亭、广东汕头、福建闽南等地区。我国食管癌流行病学典型特征为男性发病率高于女性，农村人口发病率高于城市人口。然而，自2000年开始，无论城市抑或农村，无论男性抑或女性，食管癌发病率均呈现下降趋势，其中女性发病率下降趋势尤其明显。我国食管癌的组织学类型以鳞状细胞癌为主，已知其发病与饮食生活习惯密切相关，包括烫食、热茶、饮酒、吸烟等，此外还包括食品霉变、炭烤或烟熏制备方式、饮用水、土壤成分或环境微生物菌群等因素。

目的:探讨无下尿路症状的女性2型糖尿病周围神经病变(DPN)患者的尿液菌群特征。方法:采用横断面调查研究，收集南方医科大学南方医院2017年5月至2018年8月收治的2型糖尿病且无下尿路症状的女性患者30例，17例合并糖尿病周围神经病者为DPN组，13例未合并糖尿病周围神经病变者为nDPN组。两组患者均行神经传导功能检查和美国泌尿外科学会症状指数问卷(AUA-SI)。收集两组患者的清洁中段尿标本并进行DNA提取，采用Illumina测序平台进行扩增和高通量测序，原始数据导入QI-IME软件分析样本微生物的α和β多样性，采用LEfSe软件分析两组间具有显著差异的菌群。结果:DPN组糖尿病病程明显短于nDPN组[(4.12±3.28)年与(8.03±6.11)年， P＝0.03]。DPN组视网膜病变例数明显多于nDPN组(6例与0例， P＝0.03)，两组间其余临床资料及生化指标差异均无统计学意义( P>0.05)。α多样性分析结果显示，与nDPN组相比，DPN组的尿液菌群丰富度显著下降(sobs指数67.24±40.25与108.69±57.18， P＝0.03；chao指数81.36±47.99与122.55±55.70， P＝0.04；ace指数88.58±55.03与125.78±53.03， P＝0.04)，但两组间群落多样性差异无统计学意义(shannon系数1.53±1.11与1.91±0.87， P＝0.26；simpson指数0.48±0.34与0.34±0.20， P＝0.41)。β多样性分析结果显示，DPN组与nDPN组的菌群结构差异无统计学意义( P>0.05)。LEfSe分析结果显示，在菌科水平，DPN组支原体科相对丰度显著高于nDPN组(Metastats值0.52±0.01与0.01±0.00001， P＝0.02)；在菌属水平，DPN组芽孢杆菌属、杜氏菌属、纤毛菌属、变形杆菌属、丙酸菌属、假黄色单胞菌属、蛭弧菌属、不可培养土壤细菌属等8个菌属相对丰度均降低( P<0.05)。 结论:无下尿路症状的女性2型糖尿病周围神经病变患者的尿液菌群明显不同于无周围神经病变患者，其菌群丰富度降低，支原体科细菌可能为DPN患者的潜在生物标志物。

蚂蚁筑巢能够通过改变土壤甲烷氧化/还原微生物及理化环境,调控森林土壤甲烷排放过程及季节动态.以西双版纳热带橡胶人工林群落为研究样地,采用静态箱-气相色谱法测定蚁巢和非巢土壤甲烷排放通量的季节变化,分析蚂蚁筑巢引起热带人工林土壤功能微生物、微生境及土壤养分改变对甲烷排放通量的影响规律.结果表明:1)与非巢地相比,蚂蚁筑巢显著降低了橡胶人工林土壤甲烷排放,年均通量减少59.9％.干季蚁巢土壤是甲烷汇(-1.770 μg·m-2·h-1),相较非巢地减少了 87.2％;湿季蚁巢土壤则为源(0.703 μg·m-2·h-1),其甲烷排放量增加了 152.7％.2)蚂蚁筑巢改变了土壤温湿度及碳氮养分含量.相较于非巢地,蚁巢土壤温度、湿度及碳氮组分含量年均增幅达4.9％～138.5％,其对甲烷排放通量的解释率分别为90.1％、97.3％、27.3％～90.0％.3)蚂蚁筑巢改变功能微生物多样性及群落结构.相较非巢地,蚁巢年均甲烷产生菌群落多样性指数(Ace、Chao1、Shannon和Simpson)变幅为-9.9％～61.2％,且高于甲烷氧化菌群落(-8.7％～31.1％),产甲烷菌和甲烷氧化菌优势属相对丰度变幅分别为46.8％和-6.3％.甲烷产生菌对排放通量的解释率(78.4％)高于氧化菌(54.5％),甲烷产生菌与甲烷氧化菌优势属对排放通量的解释率共为68.9％.4)结构方程表明,甲烷产生菌、氧化菌、土壤含水率为甲烷排放通量的主控因子,其对土壤甲烷排放的贡献率分别为95.6％、95.0％和91.2％,而土壤温度、碳氮组分的贡献(73.1％～87.7％)次之.因此,蚂蚁筑巢主要通过改变甲烷功能微生物多样性及土壤水分状况而影响甲烷排放季节动态.

拉萨河流域是西藏农业资源最集中、环境承载压力最大的地区.区域土壤微生物群落结构和数量变化能够反映气候变化和人类活动影响下的土壤生态及环境脆弱特征.本研究利用高通量测序方法,对拉萨河流域天然灌木林、稀疏灌木林、人工灌木林、人工乔木林、天然草地等5种生态系统的土壤微生物群落结构及其环境影响因子进行了分析.结果表明:(1)人工灌木林土壤细菌多样性和真菌多样性均最高.(2)5种生态系统土壤细菌均以变形菌门、放线菌门和酸杆菌门为优势菌群,真菌以子囊菌门、担子菌门、壶菌门及虫霉门为优势菌.(3)在浅层土壤中,天然草地和人工乔木林的细菌群落聚类相似,在深层土壤中,天然灌木林、稀疏灌木林、人工灌木林的细菌群落聚类相似.除天然灌木林外,其余4种生态系统的真菌群落在浅层和深层土壤中均呈现分离趋势.(4)土壤含水率、电导率和速效钾对细菌群落结构影响显著,而真菌群落结构主要受土壤含水率、总氮、有效磷和速效钾含量影响.以上研究结果揭示了拉萨河流域不同生态系统土壤微生物群落结构特征.

[目的]酸性矿山废水(acid mine drainage,AMD)是一类低pH、高硫酸盐浓度和重金属富集的废水.探究成熟期水稻根区土壤固氮菌群落的丰度和组成及其对AMD的响应,并阐明土壤固氮菌群落结构变化的主要驱动因素.[方法]对取自安徽省铜陵市矿区受AMD污染和未受污染的稻田土壤进行水稻盆栽试验,设置 3 组不同处理(A:AMD浇溉污染土、B:清洁水浇灌污染土、CK:清洁水浇灌未污染土),采用nifH基因高通量测序技术分析不同处理下的成熟期水稻根区土壤固氮菌群落特征.[结果]AMD污灌使得水稻根区土壤中SO42-、NO3-、重金属的含量显著上升,土壤酸化且固氮菌群落的多样性下降.水稻根区土壤的优势固氮菌包括Anaeromyxobacter、Geobacter等,CK处理中富集的固氮菌群数量显著高于A、B处理,且B处理中主要富集疣微菌门,CK处理中主要富集变形菌门.pH和重金属Cu、Pb、Zn是驱动水稻根区土壤固氮菌群落结构的主要因素.具有硫还原功能的Desulfovibrio和Desulfurivibrio对氮的变化贡献明显.[结论]AMD对水稻根区土壤化学性质和固氮菌产生显著影响,恢复清洁水灌溉可促进固氮菌的恢复.

近年来,由于林地开发和商品林建设等原因,我国亚热带地区大量天然林和次生林经皆伐改造为林分结构简单、树种单一的人工林.氮(N)素是维持森林植被生长和系统初级生产力的重要因子,土壤微生物驱动了森林土壤N转化的关键过程.然而,目前亚热带森林转换对土壤N转化微生物群落的影响仍不清晰.以湖南芦头森林生态系统国家定位观测研究站内典型次生林(CS)及由其转换而成的油茶(YC)、黄桃(HT)、杨梅(YM)和杉木(SM)四种人工林为研究对象,采用实时荧光定量PCR和高通量测序等方法,研究了各林分土壤性质、固N菌和氨氧化微生物功能基因丰度、群落特征及相互关系,旨在探讨亚热带森林转换后土壤N转化关键过程(固N和氨氧化作用)的功能微生物群落变化及驱动因素.结果表明:森林转换显著改变了土壤碳(C)、N含量,降低了土壤nifH基因丰度、固N菌和氨氧化细菌的群落α多样性,但提高了氨氧化微生物amoA基因丰度和氨氧化古菌的群落α多样性;并且,森林转换通过改变各功能微生物优势菌群(如变形菌、蓝细菌、泉古菌和奇古菌等)的相对丰度,显著影响了土壤固N菌和氨氧化微生物的群落组成;冗余分析和结构方程模型表明,土壤有机碳、全氮、铵态氮含量和pH是驱动土壤固N菌和氨氧化微生物群落变化的关键因素.森林转换后,合理的施肥方式有利于人工林土壤固N菌和氨氧化微生物的群落恢复.研究结果为转换后单一人工林土壤养分恢复、生产力的提高和可持续经营提供了科学依据.

以湖南省祁阳县的国家红壤肥力与肥料效益长期试验地为平台,采用单施氮肥(N)、氮钾配施(NK)、氮磷配施(NP)和氮磷钾配施(NPK)4种不同组合的无机肥料添加方式,结合实时定量PCR和高通量测序技术,探究长期施用化肥对土壤磷形态、磷酸酶活性及phoD基因丰度和多样性的影响.结果表明:与单施氮肥处理相比,氮与磷、钾配施可以缓解土壤酸化趋势,氮磷配施能够显著增加土壤中各形态磷含量.与单施氮肥处理相比,氮磷、氮钾处理显著提高了土壤碱性磷酸酶活性、土壤总细菌丰度及phoD基因丰度;氮磷钾配施显著提高了土壤碱性磷酸酶活性和土壤总细菌丰度,但显著降低土壤phoD基因丰度.磷酸酶编码基因phoD基因群落的α-与β-多样性在处理间不存在显著差异,且所有处理中来源于假单胞菌属与紫色杆菌属的phoD基因分别超过总序列的45％.此外,链霉菌属、马赛菌属以及短波单胞菌属与土壤磷素存在显著的正相关关系.以上结果表明:在不同养分输入条件下,调节功能菌群丰度及磷酸酶活性的关键因素不同.氮磷钾的合理配施能够增加土壤磷含量和磷酸酶活性,改变phoD基因丰度和群落结构,提高土壤的供磷能力,但长期施用化肥会使土壤微生物物种趋于单一化.

云南松Pinus yunnanensis外生菌根真菌亚福莱特拟地花菌Albatrellopsis flettioides具有较高的营养价值和生态价值,其菌塘土壤微生物对亚福莱特拟地花菌具有重要的影响.本研究对亚福莱特拟地花菌菌塘土壤以及其周围非菌塘土壤群落组成进行分析,探究影响亚福莱特拟地花菌的主要菌群.研究结果表明,亚福莱特拟地花菌菌塘土壤中真菌和细菌α多样性指数存在差异(EG>CG).菌塘土壤中细菌优势菌纲是伞菌纲 Agaricomycetes、双担菌纲 Geminibasidiomycetes、散囊菌纲Eurotiomycetes、α变形菌纲Alphaproteobacteria和放线菌纲Actinobacteria;在相关性分析中,乳牛肝菌属Suillus和地花菌属Albatrellus与亚福莱特拟地花菌菌塘土壤样品具有较高相关性,而鹅膏菌属 Amanita、Amphinema和红菇属 Russula与非菌塘土壤样品具有较高的相关性.在差异类群分析中,共得到 35 个不同分类水平的真菌和 28 个不同分类水平的细菌指示类群.

滇西北高寒地区分布着丰富的黄芪属植物资源,该属植物"根际效应"明显,其根际微生物极具抗菌药用资源研究价值.[目的]认知滇西北高寒特境中甸黄芪根际微生物的物种多样性,探究其可培养菌株次生代谢产物的化学多样性及抗菌、抗生物膜活性.[方法]采用宏基因组和微生物纯培养方法对中甸黄芪植物根际微生物进行物种多样性分析,同时采用高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)、超高效液相色谱-质谱联用法(ultra-performance liquid chromatography-mass spectrometry,UPLC-MS)结合"微量肉汤稀释法""孔板法"等多级联合筛选策略综合评估可培养菌株的抗菌活性药源研究价值.[结果]对中甸黄芪根际土壤样本的微生物分类操作单元(operational taxonomic units,OTU)进行分类注释,得到22门54纲105目187科316属856种微生物,其中优势菌群为慢生根瘤菌属.纯培养共获得27属54种95株可培养菌株,包括20属33种54株细菌和7属21种41株真菌,优势属分别为芽孢杆菌属和青霉属.其中,1株细菌Pseudomonas tolaasii ZTB4 和 3 株真菌 Aspergillus tabacinus ZNF17、Lecanicillium aphanocladii ZNF15、Umbelopsis nana ZTF31的次生代谢产物具有广谱抗菌活性.同时,菌株ZTB4和ZNF17的次生代谢产物也显示出优秀的抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)生物膜活性,并已验证这2株菌株的主要活性成分分别为环脂肽类与黄酮类.[结论]中甸黄芪植物根际微生物物种多样性较为丰富,其可培养菌株次生代谢产物有较好的化学多样性和抗菌、抗生物膜活性.研究结果为我国特境特色微生物药用资源的开发利用提供理论依据.

[目的]研究传统药用植物刺山柑(Capparis spinosa L.)不同部位细菌群落结构、物种组成和多样性特征,为药用植物微生物资源的开发及微生物与宿主互作提供理论依据.[方法]本研究以刺山柑地上部植物组织(果实、茎)和地下部土壤(根际土壤、非根际土壤)为研究材料,采用高通量测序技术分析刺山柑不同部位细菌的16S rRNA基因多样性,比较其细菌群落结构和物种组成特征.[结果]刺山柑4种样本共获得的3 649个操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU),属于34门、88纲、248目、464科和1051属.土壤样本的细菌多样性大于植物组织,细菌群落多样性以根际土壤、非根际土壤、茎和果实的顺序逐渐降低,果实内生细菌群落多样性始终最低,显著低于根际土壤.不同部位相对丰度较高的细菌门如下:植物组织中以变形菌门为主,根际土壤中为变形菌门和放线菌门,非根际土中为厚壁菌门和放线菌门.无色杆菌属(Achromobacter)、欧文氏菌属(Erwinia)、肠球菌属(Enterococcus)、微小杆菌属(Exiguobacterium)、乳杆菌属(Lactobacillus)和克雷伯氏菌属(Klebsiella)主要存在于刺山柑植物组织中.游动球菌属(Planomicrobium)、库克菌属(Kocuria)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)、链霉菌属(Streptomyces)、微枝形杆菌属(Microvirga)和节杆菌属(Arthrobacter)主要分布于土壤中.p多样性分析结果表明,刺山柑植物组织和土壤的细菌群落结构具有显著差异,同类型样本的细菌群落结构相似.[结论]刺山柑土壤样本中细菌群落的多样性和丰富度均高于植物组织,刺山柑不同部位的细菌群落组成不同.本研究对刺山柑不同部位细菌群落结构进行了初步分析,鉴定了各部位细菌群落中的核心菌群,为以后挖掘刺山柑的功能研究和利用提供了准确的微生物信息.