本書針對異位發(fā)酵床處理豬糞過程微生物組變化進行研究,全書共分5章,分別闡述了微生物發(fā)酵床概述、發(fā)酵床微生物宏基因組研究方法、異位發(fā)酵床微生物宏基因組分析、異位發(fā)酵床細菌微生物組多樣性以及異位發(fā)酵床真菌微生物組多樣性。另外,書后提供了真菌分類綱要和細菌分類綱要。
本書可供從事有機污染物微生物治理及其廢棄物循環(huán)利用及相關(guān)領(lǐng)域的科研人員、企業(yè)技術(shù)人員和管理人員參考,也可供高等學校環(huán)境科學與工程、生態(tài)學及相關(guān)專業(yè)師生參閱。
劉波，福建省農(nóng)科院農(nóng)業(yè)生物資源研究所院長，研究員，教授，1987年獲福建農(nóng)大博士學位，1992-1994年德國波恩大學博士后， 1994-1995年美國密執(zhí)根大學訪問學者，1996-2002年德國波恩大學每年1-3個月短期合作研究訪問學者，2002年至今被聘為德國波恩大學植物病理研究博士生第二導師，招收德國波恩大學的博士生3名，現(xiàn)任福建省農(nóng)科院副院長，二級研究員，兼任中國農(nóng)學會高新技術(shù)農(nóng)業(yè)應(yīng)用專業(yè)委員會副理事長，福建省科協(xié)常委，福建省農(nóng)學會副會長，福建省專家協(xié)會常務(wù)理事，福建省生物化學及分子生物學學會副理事長，福建省昆蟲學會理事長，《中國農(nóng)業(yè)科學》、《農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報》、《中國生物防治》、《福建農(nóng)業(yè)學報》等編委，德國波恩大學植物病理研究所第二博士生導師，浙江大學生物技術(shù)研究所博士生第二導師，福建農(nóng)林大學研究生導師，福建省農(nóng)業(yè)科學院微生物創(chuàng)新團隊和中德生防合作研究項目中方專家。
第一章 概述 / 1
第一節(jié) 微生物發(fā)酵床研究進展 1
一、微生物發(fā)酵床養(yǎng)豬技術(shù)起源 1
二、微生物發(fā)酵床養(yǎng)豬技術(shù)原理 2
三、微生物發(fā)酵床的管理 2
四、發(fā)酵床微生物特性研究 3
五、微生物發(fā)酵床墊料的資源化利用技術(shù) 6
第二節(jié) 基于宏基因組技術(shù)分析微生物組研究進展 7
一、微生物宏基因組技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用 7
二、細菌群落宏基因組研究進展 10
三、真菌群落宏基因組研究進展 21
第三節(jié) 異位發(fā)酵床的原理與結(jié)構(gòu) 32
一、異位發(fā)酵床原理與處理工藝 32
二、異位微生物發(fā)酵床結(jié)構(gòu)設(shè)計 33
三、異位微生物發(fā)酵床運行管理 35
四、討論 36
第二章 發(fā)酵床微生物宏基因組研究方法 / 39
第一節(jié) 概述 39
一、發(fā)酵床的原理與優(yōu)勢 39
二、發(fā)酵床微生物群落研究進展 39
三、基于宏基因組技術(shù)分析微生物組研究 40
第二節(jié) 基于宏基因組技術(shù)分析發(fā)酵床微生物組研究方法 40
一、發(fā)酵床墊料樣本采集及墊料理化性質(zhì)測定 40
二、發(fā)酵床墊料的發(fā)酵程度等級劃分 41
三、宏基因組高通量測序 41
四、宏基因組測序數(shù)據(jù)質(zhì)控 41
五、分類操作單元(OTUs)聚類分析 41
六、分類操作單元(OTUs)抽平處理 41
七、核心微生物組(core microbiome)分析 41
八、物種分類和豐度分析 42
九、樣本復雜度分析 42
十、顯著性差異分析 42
第三節(jié) 發(fā)酵床微生物高通量測序與統(tǒng)計工作流程 43
一、微生物組高通量測序 43
二、短序列去雜 44
第四節(jié) 微生物發(fā)酵床細菌分類操作單元（OTU）分析 45
一、發(fā)酵床細菌分類操作單元(OTU)提取 45
二、發(fā)酵床細菌分類操作單元(OTU)比對 45
三、發(fā)酵床細菌分類操作單元(OTU)抽平處理 46
四、發(fā)酵床細菌分類操作單元(OTU)稀釋曲線 46
五、發(fā)酵床細菌分類操作單元(OTU)群落α-多樣性 48
六、發(fā)酵床部分樣本微生物(OTUs)物種譜系演化 49
第五節(jié) 微生物發(fā)酵床核心微生物組(OUTs) 分析 50
一、發(fā)酵床微生物組共有OTUs數(shù)與覆蓋樣本數(shù)關(guān)系 50
二、微生物發(fā)酵床冬季和春季共有與特有微生物組(OTUs)分析 50
三、發(fā)酵床微生物組(OTUs)豐度主成分分析 51
四、發(fā)酵床微生物組(OTUs)秩-多度曲線 51
五、發(fā)酵床微生物組(OTUs)物種累積曲線 52
六、發(fā)酵床微生物組(OTUs)分類階元數(shù)量分布 53
七、發(fā)酵床微生物組(OTUs)豐度柱狀圖分析 53
八、發(fā)酵床冬季和春季微生物組(OTUs)豐度柱狀圖分析 54
九、發(fā)酵床微生物組(OTUs)物種豐度熱圖分析 54
十、發(fā)酵床微生物組(OTUs)物種豐度星圖分析 54
第六節(jié) 發(fā)酵床微生物組（OTUs）α-多樣性種類復雜度分析 56
一、發(fā)酵床單個樣本微生物組(OTUs)種類復雜度分析 56
二、發(fā)酵床冬季和春季微生物組(OTUs)箱線圖分析 56
三、發(fā)酵床微生物組(OTUs)α-多樣性指數(shù)秩和檢驗 56
第七節(jié) 發(fā)酵床微生物組（OTUs）β-多樣性種類復雜度分析 58
一、發(fā)酵床樣本間微生物組(OTUs)UniFrac距離 58
二、發(fā)酵床樣本間微生物組(OTUs)UniFrac距離聚類分析 58
三、發(fā)酵床樣本間微生物組(OTUs)主成分分析(PCA) 58
第八節(jié) 發(fā)酵床微生物組（OTUs）差異性分析 59
一、發(fā)酵床微生物組(OTUs)差異效應(yīng)判別分析(LEfSe) 59
二、發(fā)酵床不同分類階元微生物組(OTUs)差異分析 60
三、發(fā)酵床屬分類階元微生物組(OTUs)差異分析 60
四、發(fā)酵床冬季和春季微生物組(OTUs)熱圖和主成分分析 61
第九節(jié) 發(fā)酵床微生物組（OTUs）種類冗余（RDA）分析 61
一、梯度分析 61
二、分析結(jié)果 62
第十節(jié) 討論 62
一、我國畜禽糞便農(nóng)業(yè)面源污染的治理 62
二、微生物宏基因已廣泛應(yīng)用于微生物生態(tài)學研究 63
三、養(yǎng)豬發(fā)酵床微生物宏基因組分析 63
四、發(fā)酵床微生物組(OTUs)α-多樣性種類復雜度分析 63
第三章 異位發(fā)酵床微生物宏基因組分析 / 65
第一節(jié) 樣本采集與數(shù)據(jù)分析 65
一、樣本采集 65
二、宏基因組測定 66
三、數(shù)據(jù)分析 67
第二節(jié) 微生物組種類（OTUs）多樣性指數(shù)分析 73
一、細菌種類(OTUs)多樣性指數(shù) 73
二、真菌種類(OTUs)多樣性指數(shù) 74
第三節(jié) 微生物組種類稀釋曲線分析 75
一、細菌種類(OTUs)稀釋曲線分析 75
二、真菌種類(OTUs)稀釋曲線分析 75
第四節(jié) 微生物組種類（OTUs）豐度比例結(jié)構(gòu) 77
一、細菌種類(OTUs)豐度比例結(jié)構(gòu) 77
二、真菌種類(OTUs)豐度比例結(jié)構(gòu) 80
第五節(jié) 微生物組種類（OTUs）成分分析 83
一、微生物種類主成分分析(PCA) 83
二、微生物種類主坐標分析(PCoA) 107
三、基于Beta多樣性距離的非度量多維尺度分析(NMDS) 108
第六節(jié) 異位發(fā)酵床細菌豐度結(jié)構(gòu) 109
第七節(jié) 微生物組種類（OTUs）Venn 圖分析 113
一、細菌種類Venn圖數(shù)據(jù)采集 113
二、真菌種類Venn圖數(shù)據(jù)采集 152
第四章 異位發(fā)酵床細菌微生物組多樣性 / 159
第一節(jié) 細菌群落數(shù)量（reads）分布多樣性 159
一、細菌門數(shù)量(reads)分布結(jié)構(gòu) 159
二、細菌綱數(shù)量(reads)分布結(jié)構(gòu) 162
三、細菌目數(shù)量(reads)分布結(jié)構(gòu) 165
四、細菌科數(shù)量(reads)分布結(jié)構(gòu) 170
五、細菌屬數(shù)量(reads)分布結(jié)構(gòu) 178
六、細菌種數(shù)量(reads)分布結(jié)構(gòu) 192
第二節(jié) 細菌群落種類（OTUs）分布多樣性 193
一、細菌門種類(OTUs)分布結(jié)構(gòu) 193
二、細菌綱種類(OTUs)分布結(jié)構(gòu) 194
三、細菌目種類(OTUs)分布結(jié)構(gòu) 199
四、細菌科種類(OTUs)分布結(jié)構(gòu) 202
五、細菌屬種類(OTUs)分布結(jié)構(gòu) 209
六、細菌種種類(OTUs)分布結(jié)構(gòu) 223
第三節(jié) 細菌豐度（%）分布多樣性 224
一、細菌門豐度(%)分布結(jié)構(gòu) 224
二、細菌綱豐度(%)分布結(jié)構(gòu) 229
三、細菌目豐度(%)分布結(jié)構(gòu) 236
四、細菌科豐度(%)分布結(jié)構(gòu) 242
五、細菌屬豐度(%)分布結(jié)構(gòu) 252
六、細菌種豐度(%)分布結(jié)構(gòu) 270
第五章 異位發(fā)酵床真菌微生物組多樣性 / 278
第一節(jié) 真菌群落數(shù)量（reads）分布多樣性 278
一、真菌門數(shù)量(reads)分布結(jié)構(gòu) 278
二、真菌綱數(shù)量(reads)分布結(jié)構(gòu) 283
三、真菌目數(shù)量(reads)分布結(jié)構(gòu) 294
四、真菌科數(shù)量(reads)分布結(jié)構(gòu) 307
五、真菌屬數(shù)量(reads)分布結(jié)構(gòu) 325
六、真菌種數(shù)量(reads)分布結(jié)構(gòu) 345
第二節(jié) 真菌群落種類（OTUs）分布多樣性 365
一、真核生物界(OTUs)分布結(jié)構(gòu) 365
二、真菌門種類(OTUs)分布結(jié)構(gòu) 366
三、真菌綱種類(OTUs)分布結(jié)構(gòu) 367
四、真菌目種類(OTUs)分布結(jié)構(gòu) 368
五、真菌科種類(OTUs)分布結(jié)構(gòu) 370
六、真菌屬種類(OTUs)分布結(jié)構(gòu) 372
七、真菌種種類(OTUs)分布結(jié)構(gòu) 374
參考文獻 / 378
附錄 / 385
一、真菌分類綱要 385
1.鞭毛菌亞門 385
2.接合菌亞門 385
3.子囊菌亞門 386
4.擔子菌亞門 387
5.半知菌亞門 388
6.名詞解析 389
二、細菌分類綱要 390
1.細菌分類階元 390
2.部分細菌名稱 394
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