盐地碱蓬内生中度嗜盐菌的分离与系统发育多样性分析

为了了解东营滨海盐地碱蓬植株内生中度嗜盐菌的多样性,采用传统分离鉴定技术和基于16S rRNA序列分析对样品中可培养细菌的多样性进行研究。根据其生理生化特征、16S rRNA序列测定和系统发育分析,分离获得的15株内生菌可分为4个类群,涉及Halomonadaceae科的Chromohalobacter属、Kushneria属、Halomonas属以及Bacillaceae科的Bacillus属。类群I中4菌株的16S rRNA序列与Chromohalobacter israelensis的最高相似性为95%。类群II共7株菌,归属于Kushneria属,是碱蓬内生中度嗜盐菌中的优势类群。类群III菌株的16S rRNA序列与一株尚无明确分类地位的Gammaproteobacteria亚门耐盐固氮细菌Haererehalobacter sp.JG11的相似性为99%。类群IV中的芽孢杆菌的16S rRNA序列与已知细菌的相似性为96%,很可能代表了Bacillus属的新种。各种水解酶类的分析表明,在分离的15株菌中有3株菌产蛋白酶,14株产酯酶,8株产DNA酶,11株产半乳糖苷酶,14株产脲酶。研究结果揭示,盐地碱蓬中存在较为丰富的中度嗜盐菌多样性和系统发育多样性,并且潜藏着较多的新的微生物类群。     

青海可可西里嗜碱芽胞杆菌资源调查

【目的】了解可可西里嗜碱芽胞杆菌资源多样性及产酶多样性,为芽胞杆菌功能资源挖掘和菌剂开发提供基础。【方法】采用Horikoshi I培养基,通过可培养法分离青海可可西里土壤中的嗜碱芽胞杆菌,利用16S r RNA基因序列初步鉴定分离获得的芽胞杆菌。采用透明圈法分析分离菌株的产蛋白酶、纤维素酶及木聚糖酶活性。【结果】从青海可可西里土壤中共分离获得66株嗜碱芽胞杆菌,根据16S r RNA基因序列相似性分析,发现它们隶属于6个属22个种,分别为芽胞杆菌属(Bacillus)、纤细芽胞杆菌属(Gracilibacillus)、喜盐芽胞杆菌属(Halobacillus)、咸海鲜芽胞杆菌属(Jeotgalibacillus)、类芽胞杆菌属(Paenibacillus)和嗜冷芽胞杆菌属(Psychrobacillus),其中以芽胞杆菌属(Bacillus)为优势属。2株嗜碱芽胞杆菌与它们最近匹配模式菌株的16S r RNA基因序列相似性为97.00%和98.65%,为潜在新种。三种酶活检测结果表明产酶菌株约占总分离菌株的95.00%,其中55株具有产蛋白酶活性,27株具有产纤维素酶活性,8株能够产木聚糖酶。【结论】青海可可西里蕴藏着较丰富的嗜碱芽胞杆菌资源及丰富的产酶资源,为后续嗜碱芽胞杆菌的挖掘提供理论基础。     

安徽定远盐矿可培养嗜盐微生物多样性

【背景】嗜盐微生物多生活于高盐环境,具有独特的生理代谢特征,是一类重要的极端环境微生物资源。【目的】为更好地认识我国陆相盐矿的嗜盐微生物多样性组成,更好地开发利用嗜盐微生物资源积累丰富的微生物菌种。【方法】对安徽定远盐矿盐芯样品进行嗜盐微生物的纯培养分离,并对所分离菌株进行基于16SrRNA基因的测序和序列相似性分析,并对所分离菌株进行物种多样性分析。在此基础上,对代表菌株进行菌落形态和耐盐度及酶活测定。【结果】通过纯培养共分离获得了嗜盐微生物264株,其中嗜盐古菌150株,占56.8%;嗜盐细菌114株,占43.2%。嗜盐古菌物种分别来自于Halorubrum、 Halopenitus、 Haloterrigena、 Natrinema、 Natronoarchaeum和Natronomonas等6个属;嗜盐细菌物种分别来自于Pseudomonas、Aliifodinibius、Halobacillus、Halomonas和Halospina等5个属。通过代表菌株的酶活平板检测,发现产胞外蛋白酶菌株1株,酯酶1株,淀粉酶2株;能液化明胶菌株2株。在物种多样性组成方面,发现嗜盐古菌的物种多样性指数高于嗜盐细菌。【结论】本研究对我国安徽定远陆相盐矿的可培养嗜盐微生物多样性进行探究,积累了丰富的嗜盐微生物菌株资源。     

青藏高原察尔汗盐湖地区可培养中度嗜盐菌的群落结构与多样性

【目的】研究青海察尔汗盐湖地区的可培养中度嗜盐菌的群落结构及多样性。【方法】采用多种选择性培养基进行中度嗜盐菌的分离、培养;通过16S r RNA基因序列扩增、测定,根据序列信息,进行系统进化树构建、群落结构组成分析及多样性指数计算。【结果】从察尔汗盐湖卤水及湖泥中分离到中度嗜盐菌421株,合并重复菌株后共83株中度嗜盐菌。菌株16S rRNA基因序列信息显示,4株中度嗜盐菌为潜在的新分类单元。83株嗜盐细菌分布于3个门的6个科16个属。其中,Bacillus属、Oceanobacillus属和Halomonas属为优势属。多样性结果显示,水样中的菌株多样性高于泥样,而泥样中的菌株优势度高于水样。【结论】察尔汗盐湖中度嗜盐菌具有丰富的遗传多样性,种群种类丰富,优势菌群集中,该盐湖地区存在可分离培养的中度嗜盐菌的疑似新物种。     

新疆两盐湖可培养嗜盐古菌多样性研究

从新疆地区艾比盐湖和艾丁盐湖卤水及泥土样品中分离到86株嗜盐古菌。16S rRNA基因序列分析结果表明,分离自艾比湖的嗜盐古菌分别属于Haloarcula、Halobacterium、Halorubrum、Haloterrigena、Natrinema和Natronorubrum6个属的11个分类单元,而分离自艾丁湖的嗜盐古菌分别属于Haloarcula、Halobiforma、Halorubrum、Haloterrigena、Natrialba、Natrinema6个属的8个分类单元,这一结果表明艾比湖可培养嗜盐古菌生物多样性稍高于艾丁湖。基于16S rRNA基因序列的系统发育分析表明代表菌株ABH15应为Natronorubrum属的中性嗜盐古菌新种,代表菌株ABH07、ABH12、ABH17、ABH19、ABH51和AD30可能是Halobacterium、Halorubrum、Haloterrigena、Haloarcula的新成员。     

新疆罗布泊地区可培养嗜盐古菌多样性及其功能酶筛选

【目的】探索新疆罗布泊地区高盐环境可培养嗜盐古菌的多样性及其功能酶应用潜力。【方法】采集罗布泊地区13份土样,用纯培养并结合基于16S rRNA基因系统发育分析的方法来研究样品中嗜盐古菌的多样性。按系统进化树的聚类关系,挑选出一些菌株进行盐度耐受及淀粉酶、蛋白酶、酯酶的酶活检测。【结果】从13份土样中共分离到56株嗜盐古菌,经16S rRNA基因克隆测序,通过MEGA 4.0构建N-J树分析,56株菌分布于嗜盐古菌的10个生效发表属和5个潜在新属。运用Shannon-Wiener方法计算其多样性指数为1.820。挑选17株嗜盐古菌所测试盐浓度实验结果表明这一批嗜盐古菌的大部分生长范围在10%-35%之间,最适盐浓度在20%-25%之间。不同酶活检测结果为:淀粉酶酶活率为70.6%,蛋白酶酶活率为35.3%,酯酶酶活率为82.4%。【结论】新疆罗布泊周边地区由于气候及地理位置的独特性,蕴藏丰富的嗜盐古菌资源。本实验所设计的分离方法对嗜盐古菌的分离是极其有效的,为进一步研究新疆罗布泊及周边地区嗜盐古菌资源提供了技术基础。盐度耐受实验结果验证在低盐环境中分离嗜盐古菌新物种的可行性。同时,嗜盐古菌的酶活比率较高且活性较强为进一步开发利用嗜盐古菌资源提供了理论依据。     

放射污染区古菌分离及多样性分析

【目的】研究放射污染区古菌多样性。【方法】放射污染区采集土样,采用甘油-精氨酸培养基(GJ)、甘油-天冬氨酸培养基(C1)、海藻糖-肌酸培养基(B7)、甘露醇-丙氨酸培养基(Z5)、干酪素-甘露醇培养基(CMKA)、壳聚糖-天冬酰胺培养基(F6)、甘露醇-酸水解酪蛋白培养基(GW1)、CM培养基、HP培养基和KC培养基10种分离培养基,采用梯度稀释法对古菌进行分离,将分离获得的菌株经形态特征,16S rRNA基因片段扩增及限制性内切酶酶切,选取酶切图谱中存在差异性的条带进行测序,最终通过序列比对,聚类分析,获得不同种类的古菌资源。【结果】从该土样中共获得了256株古菌,最终筛选出71株不同类型的古菌,这71株古菌均属于广古菌门,盐杆菌纲,盐杆菌目,盐杆菌科,分布于盐陆生菌属(Haloterrigena)、纳白菌属(Natrialba)、盐球菌属(Halococcus)、盐红菌属(Halorubrum)、盐长寿菌属(Halovivax)、纳线菌属(Natrinema)、盐碱球菌属(Natronococcus)、盐二型菌属(Halobiforma)、盐惰菌属(Halopiger)、盐池栖菌属(Halostagnicola)、富盐菌属(Haloferax)11个属,26个种,其中31株菌的16S rRNA基因序列与已有效发表菌株的序列相似性小于98%,Haloterrigena为该土样的优势菌属。对于分离效果较好的F6培养基采用了梯度营养成分的稀释,最终获得了19株古菌,这些菌株相互之间存在一定的差异性。【结论】本次分离获得了大量的古菌,表明放射污染区存在着较为丰富的古菌资源,其中蕴藏着多种新的物种类型,具有较大的研究价值。     

一株嗜盐嗜碱硫氧化菌的筛选、鉴定及硫氧化特性

【背景】沼气和天然气等清洁能源中往往会含有一定量的硫化氢,硫化氢的存在不仅污染环境,而且对人类危害很大。【目的】以硫代硫酸钠为唯一硫源从巴丹吉林沙漠盐碱湖岸边沉积物中分离筛选得到一株硫氧化菌BDL05,并研究其硫氧化特性。【方法】通过形态观察、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析对硫氧化菌BDL05进行鉴定。【结果】菌株BDL05为革兰氏阴性菌,弧状,其16S rRNA基因序列与Thiomicrospira microaerophila ASL 8-2的相似性达99.8%,将其命名为Thiomicrospira microaerophila BDL05。该菌氧化硫代硫酸盐的最适pH为9.3,最适总钠盐浓度为0.8mol/L,在以硫化钠为硫源的气升式反应器中单质硫的生成率为94.7%,生成速率为3.0 mmol/(L·h)。【结论】菌株Thiomicrospira microaerophila BDL05为嗜盐嗜碱硫氧化菌,其耐盐耐碱性较强,比生长速率快,硫化钠氧化能力较强,是一株在气体生物脱硫方面具有应用价值的菌株。     

新疆两盐湖可培养极端嗜盐菌组成及功能多样性研究

【目的】通过分析不同成盐类型盐湖中的极端嗜盐菌群落组成差异,探究可培养极端嗜盐菌的功能特性。【方法】采集新疆硫酸盐型盐湖七角井和碳酸盐型盐湖南湖的土壤样品,通过平板稀释涂布法分离极端嗜盐菌,经过形态学观察、特征分析获取代表菌株,通过耐盐性测定和16S rRNA基因序列测序等对代表菌株进行鉴定,并对极端嗜盐菌的蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶和酯酶活性进行筛选,同时检测苯酚降解能力。【结果】本研究共获得1 679株极端嗜盐菌,代表菌株45株,隶属于5门14个属,古菌数量(70.58%)明显多于细菌,最优盐浓度生长范围为18.4%–20.0%。在属水平上,盐湖中优势类群为古菌的Haloterrigena属(32.94%)和Natrialba属(26.03%),以及细菌的Aquisalimonas属(9.85%)和Aliifodinibius属(8.10%)。两盐湖中,盐度较低的南湖物种丰富度高于七角井盐湖,古菌物种组成相似,均以Haloterrigena属为主;细菌群落组成有差异,南湖以Aquisalimonas属为主,而七角井以Aliifodinibius属为主。功能筛选表明,盐湖中80%的嗜盐...     

松嫩平原盐碱地中耐(嗜)盐菌的生物多样性

【目的】分离纯化松嫩平原盐碱地中可培养的耐盐菌和嗜盐菌,并分析其生物多样性。【方法】采用纯培养法和定向富集法从该地区盐碱土样中分离耐盐菌和嗜盐菌,然后通过16S rRNA基因同源性比对鉴定所分离细菌的系统发育学地位,从而获取松嫩平原盐碱地中耐盐菌和嗜盐菌的多样性信息。【结果】共分离到细菌40株,分属于细菌域中3个门(Actinobacteria,Firmicutes,γ-Proteobacteria)、8个科、16个属、34个种。其中多数菌株属于厚壁菌门(Firmicutes),最优势属为葡球菌属(Staphylococcus)(8株,占总菌株的20%),其次依次为盐单胞菌属(Halomonas)(5株,12.5%)、芽胞杆菌属(Bacillus)(4株,10%)、大洋芽胞杆菌属(Oceanbacillus)(4株,10%)、库克菌属(Kocuria)(4株,10%)和假单胞菌属(Pseudomonas)(3株,7.5%)等。其中9株细菌的16S rRNA基因序列与最近缘种的同源性在97.2%-99.0%之间,可能为新种。菌株耐盐能力主要在5%-10%之间,其中62.5%的菌株为耐盐菌,其余则为中度嗜盐菌。所有菌株的耐碱能力在pH 9-12之间,其中60%的菌株耐碱能力则高达pH 12,除两株为嗜碱菌,其余均为耐碱菌。【结论】研究结果表明,松嫩平原盐碱地中耐盐菌与嗜盐菌种群丰富,主要以葡萄球菌和盐单胞菌为主,菌株不仅耐盐能力高而且耐碱能力也高,并且该地区可能含有丰富的耐盐菌和嗜盐菌的新物种。     

九香虫(椿象)体内可培养细菌的多样性分析

【目的】认识药用昆虫九香虫(Aspongopus chinesis Dallas)成虫体内可培养细菌资源多样性。【方法】运用纯培养法、反转录重复因子扩增(BOXA1R-PCR)分析技术、16S r RNA基因测序和系统发育分析对样品中可培养细菌进行多样性研究,测定了分离菌株的抗菌特性、吲哚乙酸(IAA)含量和产淀粉酶活性等指标。【结果】通过6种不同培养基共分离得到52株菌落特征不同的细菌菌株。基于菌落特征和BOXA1R-PCR图谱选取12株代表菌株用于16S r RNA基因序列测定。16S r RNA基因序列系统发育分析显示,52株菌株分属于芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)和伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia)4个属,其中芽孢杆菌属(Bacillus)为优势菌属。分离到的52株细菌有44株(占总分离菌株的84.6%)表现出对供试病原菌具有较好的抑制作用,高达94.2%的分离菌株能产IAA,有43株(占总分离菌株的82.7%)表现出淀粉酶活性。【结论】九香虫内细菌种群较为多样,具有潜在应用价值。     

攀枝花地区烤烟可培养内生固氮菌的多样性

【目的】认识烤烟(Flue-cured tobaccos)内生固氮菌多样性,挖掘内生固氮菌资源,丰富内生固氮菌基因库。【方法】运用纯培养法、重复因子扩增(BOX-PCR)分析技术、16S r RNA基因测序和系统发育分析对内生固氮菌多样性和系统发育进行研究,并测定分离菌株的固氮酶活性、溶磷溶钾特性、吲哚乙酸(IAA)含量等指标。【结果】通过Ashby培养基共分离得到62株固氮菌。基于BOX-PCR图谱选取16株代表菌株进行16S r RNA基因序列测定。16S r RNA基因序列系统发育分析显示,62株菌株分属于芽孢杆菌属(Bacillus)、泛菌属(Pantoea)、短小杆菌属(Curtobacterium)等3个属,其中芽孢杆菌属(Bacillus)为优势菌属。62株菌株中有20株菌株(占总分离菌株的32.3%)具有固氮酶活性,8株菌株(占总分离菌株的12.9%)能产IAA,有4株(占总分离菌株的6.5%)表现溶磷活性,有3株(占总分离菌株的4.8%)表现溶钾活性。【结论】攀枝花烤烟有较为丰富的内生固氮菌,具有潜在应用价值。     

美洲大蠊成虫肠道可培养细菌多样性研究

【目的】了解美洲大蠊成虫肠道可培养细菌的多样性。【方法】运用纯培养法、数值分类和16S rRNA基因序列的系统发育分析对样品中可培养细菌多样性进行研究。【结果】从NA培养基中分离得到54株细菌,根据形态观察和部分生理生化特性,选取32个代表性菌株进行16S rRNA基因序列的系统发育多样性分析。结果表明,数值分类中的代表菌株在82%相似水平上可分为12个表观群;这些分离菌株代表20个物种,属于4个大的系统发育类群(Proteobacteria,Bacteroidetes,Firmicutes,Actinobacteria)的10个科、15个属。多数菌株属于Proteobacteria门(15株,占46.9%)和Bacteroidetes门(10株,占31.3%)。【结论】美洲大蠊成虫肠道内存在较为丰富的细菌多样性。     

基于高通量测序研究青藏高原茶卡盐湖微生物多样性

【目的】茶卡盐湖(Chaka Salt Lake,CSL)是青藏高原有名的天然结晶盐湖,具有独特的石盐盐湖矿床,盛产青盐。盐湖卤水环境中存在丰富的嗜盐菌资源和潜在的新种,细菌和古菌的群落结构特征和物种多样性尚不明确。【方法】采用Illumina高通量测序平台对茶卡盐湖水样和底泥混合物中的细菌和古菌群落进行16S r RNA基因(V3-V5区)高通量测序,检测4个样本的群落结构差异和微生物多样性。【结果】获得细菌和古菌总有效序列分别为117 192和110 571条。结果分析表明细菌和古菌的物种注释(Operational taxonomic unit,OTU)数目分别为421和317,获得分类地位明确的细菌种类为14门28纲170属,古菌为5门4纲34属。细菌的优势类群是厚壁菌门(Firmicutes),所占比例为68.37%,其次为变形菌门Proteobacteria(20.49%);优势种属依次为芽孢杆菌属Bacillus(41.94%)、海洋芽孢杆菌属Oceanobacillus(8.03%)、假单胞菌属Pseudomonas(7.67%)、盐厌氧菌属Halanaerobium(7.42%)和乳球菌属Lactococcus(7.38%);古菌的优势类群以广古菌门(Euryarchaeota)盐杆菌纲(Halobacteria)为主,优势菌是Halonotius(17.21%)和盐红菌属Halorubrum(16.23%)。【结论】揭示了茶卡盐湖中细菌和古菌的群落结构及物种多样性,为嗜盐菌的开发及后续微生物资源的挖掘提供了理论依据。     

蜜蜂成虫工蜂肠道可培养细菌群落结构分析

【目的】研究2种蜜蜂(健康意大利蜜蜂和健康中华蜜蜂)成虫工蜂肠道可培养细菌的群落结构组成。【方法】利用16S r RNA基因的聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)分析技术,结合菌落形态观察和生理生化特征鉴定细菌种类。【结果】从2种蜜蜂成虫工蜂肠道200株可培养细菌得到18种不同细菌遗传型,分属于肠杆菌科(Enterobacteriaceae)、弧菌科(Vibrionaceae)和肠球菌科(Enterococcaceae)3个科。其中肠杆菌科是肠道可培养细菌最优势的细菌种类。同样以序列相似性大于97%的菌株归为相同细菌种类为标准,找到了2种蜜蜂可培养细菌的共有菌种,结合菌落形态观察和生理生化特征鉴定,确定肠道可培养细菌为肠杆菌属8株,克雷伯氏菌属1株,肠球菌属2株,以及气单胞菌属1株。【结论】通过研究健康意大利蜜蜂和中华蜜蜂成虫工蜂肠道可培养细菌群落结构组成,可为开展蜜蜂的微生态研究提供基础性资料。     

西南地区高山湖泊中可培养细菌多样性及其所产胞外活性物质的特性

【目的】研究西南不同地区的高山湖泊中可培养细菌的多样性及其产胞外蛋白酶、纤维素酶和胞外多糖的能力。【方法】以西南4个不同地区的高山湖泊:雷波的马湖(LB)、中缅边境的凯邦亚湖(ZM)、沙德的莲花湖(SD)、腾冲的青海湖(TC)的水样为研究对象,利用稀释涂布平板方法对可培养细菌进行分离筛选,然后通过对可培养细菌的生理生化指标和16S r RNA基因序列进行分析,初步确定细菌属别;对分离得到的菌株进行产胞外蛋白酶和纤维素酶活性测定和产胞外多糖能力检测。【结果】从西南地区4个湖泊中共分离筛选得到41株细菌,其中LB 15株、ZM 13株、SD 7株、TC 6株。根据16S r RNA基因序列的系统进化分析,4个地区可培养细菌的组成和丰度存在明显差异,其中LB和ZM的优势菌属是芽孢杆菌属(Bacillus),其次是气单胞菌属(Aeromonas)和假单胞菌属(Pseudomonas),分离的TC菌株全部属于芽孢杆菌属(Bacillus),分离的SD菌株特异性较强。进一步酶活性和胞外多糖检测表明,分离得到的41株细菌中有28株菌的发酵产物具有蛋白酶活性,6株具有纤维素酶活性,17株可产胞外多糖(Exopolysaccharides,EPS)。其中有2株细菌同时产蛋白酶、纤维素酶和胞外多糖,10株细菌同时产蛋白酶和胞外多糖,2株细菌同时产蛋白酶和纤维素酶,1株细菌同时产纤维素酶和胞外多糖。【结论】西南4个高山湖泊中存在丰富的微生物菌种资源,且4个湖泊中筛选的可培养细菌受所处环境的影响大。其中莲花湖由于高海拔和较偏僻等特点,人为干扰小,分离得到的细菌类群与其他湖泊相比明显不同;而马湖、凯邦亚湖和青海湖3个湖泊的海拔相对较低,受人类活动影响较大,分离得到的细菌均较常见。此外高山湖泊中的可培养细菌具有分泌多种胞外活性物质特性,为工业化应用奠定了资源基础,极具更深入的开发和研究价值。     

橘小实蝇成虫肠道可培养细菌群落结构分析

【目的】研究橘小实蝇(Bactrocera dorsalis) 3个种群(实验室正常喂养种群、实验室无菌糖水喂养种群和野生种群)成虫肠道可培养细菌的群落结构组成。【方法】利用16S rRNA基因的聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)分析技术,结合菌落形态观察和生理生化特征鉴定细菌种类。【结果】从橘小实蝇3个种群成虫肠道600株可培养细菌得到53种不同细菌遗传型,分属于肠杆菌科(Enterobacteriaceae)、肠球菌科(Enterococcaceae)和芽孢杆菌科(Bacillaceae)等3个科。其中肠杆菌科是肠道可培养细菌最优势的细菌种类。同样以序列相似性大于97%的菌株归为相同的细菌种类为标准,找到了橘小实蝇3个种群可培养细菌的共有菌种,结合菌落形态观察和生理生化特征鉴定,确定共有菌种为肠杆菌属5株,克雷伯氏菌属2株,柠檬酸杆菌属1株,泛菌属1株,肠球菌属2株,以及芽孢杆菌属4株。【结论】通过研究橘小实蝇成虫肠道可培养细菌群落结构组成,可为探讨肠道菌群对寄主的生理功能和生态学意义奠定基础,最终为利用微生物防治此类害虫提供新思路。