土壤微生物群落脂肪酸生物标记辅助分析软件的研制.docVIP

土壤微生物群落脂肪酸生物标记分析软件林营志，刘 波，张秋芳 (福建省农科院农业生物资源研究所，福建 福州 350003) 摘要：磷脂脂肪酸(PLFAs)法是一种可用于定性和定量分析土壤微生物群落多样性的方法。本软件以Perl为开发语言，以MIDI系统的样品脂肪酸检测文件为数据源，自动提取文件脂肪酸数据，构建数据矩阵；计算批次样品的磷脂脂肪酸特征，计算Shannon-Wiener(H1)、Brillouin(H2)、 McIntosh多样性指数(H3)、丰富度指数(S)和Pielou均匀度(J)、Simpson优势度指数(D)等多样性指数；进而根据实验设计的平行处理和重复信息计算平均值和标准差，并调用R统计软件模块进行聚类分析和主成份分析。本软件可应用于基于磷脂脂肪酸的土壤微生物群落多样性研究，提高分析效率。 关键词: The development of the software for analysis of the phospholipid fatty acids (PLFAs) biomarkers detected from the microbial community in soil samples Lin Ying-zhi , LIU Bo* ,ZHANG Qiu-fang (Agricultural Bioresource Institute，Fujian Academy of Agricultural Sciences，Fuzhou，Fujian 350003，China) Abstract：Phospholipid fatty acids (PLFAs) the biological mark to analysis the microbial community diversity qualitatively and quantitatively. Software by Perl script language was developed to analysis the PLFAs of the earth samples. The function of it concluded: retrieve PLFAs data from the rtf report produced by MIDI system and construct the data array. The Shannon-Wiener (H1), Brillouin (H2) and McIntosh (H3) diversity index, the abundance (S), Pielou evenness (J) and Simpson index (D) could be calculated. The Mean and Stand deviation of the group could be tested according to the design of the experiment. The data were transferred to R application form to process the analysis of Cluster and PCA with the statistics graphs outputted. It took short time to complete PLFAs data analysis and was the powerful tool for data process attaching to the MIDI system. Key words：Perl; R; Soil; Microbial community; Phospholipid fatty acids (PLFAs); Diversity 前言 土壤微生物以其丰富的生物多样性使它们成为生态系统中最活跃和最具影响力的组分之一。土壤微生物多样性，又称微生物群落结构，是指生命体在遗传、种类和生态系统层次的变化，为土壤微生物的丰富度和均匀度，通常以土壤生物区系的变化和生物化学过程间的相互贡献来反映。它代表着微生物群落的稳定性，也反映土壤生态机制和土壤胁迫对群落的影响。由于它能较早地预测土壤养分及环境质量的变化过程，被认为是最有潜力的敏感性生物指标之一。生物多样性作为指标在监测土壤变化和对胁迫的反映方面是重要的，同时对进一步了解土壤微生物群落状态也十分有用。此外，微生物的均衡性、丰富性和多样性，是微生物群落研究中的常用指标。 磷脂类化合物只存在于生物细胞膜中，一旦生物细胞死亡，其中的磷脂化合物马上消失。生物中的磷脂类化合物能显示出快速转换率，而且生物可以把相对稳定的磷脂类化合物与它们的生物量相联系。由