青海湖嗜盐微生物系统发育与种群多样性

青海湖是我国境内最大的内陆咸水湖泊,水体中嗜盐微生物的生存现状尚不明确。本研究利用OSM培养基(Oesterhelt-Stoeckenius medium),从湖域生境水样中富集和分离获得嗜盐微生物35株,以中度嗜盐菌为主,约占62.9%(22株);轻度嗜盐菌次之,约占22.9%(8株);耐盐菌与非嗜盐菌分别占11.4%(4株)和2.9%(1株)。根据16SrDNA序列的系统发育分析表明,γ-变形菌纲(γ-Proteobacteria)菌株最多,约占68.6%(24株);芽孢杆菌纲次之,约占17.1%(6株);放线菌纲、α-变形菌纲(α-Proteobacteria,1株)和散囊菌亚纲(Eurotiomycetidae,1株)的类群相对较少。这些嗜盐菌属于14个属,其中以海洋螺菌目盐单胞菌属(Halomonas)为优势种群,共计10株;其次为海单胞菌属(Marinomonas),共4株。中度嗜盐菌盐单胞菌属应为青海湖嗜盐菌的优势种群,可能因为相对偏低的盐度环境,为其长期进化和适应性生存提供了必要条件。     

内蒙古退化荒漠草原土壤细菌群落结构特征

用PCR-DGGE技术对不同退化程度荒漠草地土壤细菌群落结构的分析表明:不同退化草地土壤细菌群落结构发生了明显的变化。2006年夏季,不同退化草地土壤细菌的Shannon-Weaver指数随退化程度的加剧呈降低趋势,由高到低依次是:轻度退化、中度退化和重度退化草地。2007年夏季多样性指数随退化程度的加剧呈先降低后增加的趋势,由高到低依次为:轻度退化、重度退化和中度退化。对17个克隆进行了序列测定所得到的16SrDNA在数据库中的登录号为:EU327142-EU327157和EU327164。将其与Genbank数据库中的序列进行比对,结果表明这些序列与已知序列的相似性均在95%-99%之间。系统发育分析结果表明,内蒙古荒漠草地土壤主要细菌隶属于以下几个分支:拟杆菌纲(Bacteroidetes),酸杆菌纲(Acidobacteria),变形菌纲(Proteobacteria)的γ、δ类群和厚壁菌纲(Firmicutes)。其中,拟杆菌纲所占的比例为47%左右,为优势种。     

渤海湾湾口表层沉积物中的核心细菌群落结构及其对环境因子的响应

【背景】近年来渤海湾环境恶化加重,影响了近海生态系统的可持续发展。微生物对环境的高度灵敏性使其能够迅速对环境的变更做出反应,在海洋能量流动与物质循环过程中发挥了无可替代的作用。【目的】为探讨渤海湾湾口沉积物中细菌群落分布特征及其对环境因子的响应,选取渤海湾湾口21个站位的表层沉积物样品进行探究。【方法】利用高通量测序技术(IlluminaHiSeq2500)对细菌16SrRNA基因V3-V4高变区进行测序,并结合相关环境因子分析沉积物中细菌群落组成和空间分布特征,试图探究起驱动作用的主要环境因子。【结果】研究区域广泛存在的细菌类群包括:变形菌门(Proteobacteria)占56.8%,酸杆菌门(Acidobacteria)占8.9%,绿弯菌门(Chloroflexi)占8.1%,拟杆菌门(Bacteroidetes)占6.2%,其中γ-变形菌纲(Gamma-proteobacteria)和δ-变形菌纲(Delta-proteobacteria)为变形菌门中的优势类群。陆源有机物的输入使入海口及近岸处总有机碳(Total organic carbon,TOC)、总有机氮(Total organic nitrogen,TON)含量偏高,并向周围呈辐射状降低,低值位于渤海湾中部深水区域。通过冗余性分析(Redundancy analysis,RDA)发现在研究区域中环境因素对物种组成和群落结构具有显著影响,其中粒径(4μm)和有机氮的影响较大(P0.05)。【结论】渤海湾微生物物种丰富,与环境因素关系显著,人为因素对微生物多样性和群落结构组成具有重要的影响作用。     

西藏扎布耶盐湖细菌多样性的免培养技术分析

【目的】利用免培养技术,获得有关西藏高原高盐度、高海拔盐湖的细菌多样性认识。【方法】从西藏扎布耶盐湖沉积样品中提取微生物总DNA,利用细菌引物f530/r1492扩增16S rRNA基因,然后构建16S rRNA基因质粒文库。采用HaeⅢ和HhaⅠ两种内切酶对阳性克隆质粒DNA进行ARDRA分型分析,根据分型结果挑选克隆进行测序。得到它们的16SrRNA基因部分序列,根据获得的序列构建构建系统发育树。【结果】在系统发育树上,部分克隆(占总克隆数的57.14%)与已知细菌属归于同一分支,主要分布在γ-变形菌纲、α-变形菌纲、δ-变形菌纲、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)和疣微菌门(Verrucomicrobia)的23个嗜盐细菌属之中。其余的克隆为未培养序列,与前者差异很大,在进化树上形成了独立的分支。【结论】研究结果显示出扎布耶茶卡湖中的细菌组成具有极其丰富的多样性。     

硒超积累植物壶瓶碎米荠的根际微生物特征研究

对湖北恩施的硒超积累植物——壶瓶碎米荠的根际微生物特征进行16S rRNA基因文库分析,结果显示其根际微生物相较于非根际土壤微生物具有更高的丰度和更低的复杂度,而且主要由α-变形菌纲(15%~22%)、β-变形菌纲(10%~16%)、放线菌纲(10%~18%)、酸杆菌纲(8%~15%)、γ-变形菌纲(5%~16%)等组成;此外,根际微生物还存在很多特异性微生物,如:硝化螺旋菌纲(2%~5%)、芽单孢菌纲(2%~5%)、疣微菌纲(2%~4%)、浮霉菌纲(1%~2%)、其他(丰佑菌纲、鞘脂杆菌纲、芽孢杆菌纲、梭菌纲)(3%~4%)。代表性的根际微生物α-变形菌纲和硝化螺旋菌纲可能在壶瓶碎米荠对硒的吸收、积累过程中扮演了重要的作用。     

大亚湾海域可培养细菌鉴定及系统发育分析

对大亚湾海域表层水体的可培养细菌进行分离,测定了分离培养细菌的16S rRNA 基因V3 区序列,并采用该研究中的35 个序列与从GenBank 下载的46 个序列构建了系统树,对细菌进行了分子鉴定。在9 个站点的表层水体中共分离得到70株菌株,分属35 个种。其中α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)和放线菌纲(Actinobacteria)为分离菌株最多的两个菌纲,分离率分别为40%和35.7%;而β-变形菌纲(Betaproteobacteria)仅分离到1 株(1.4%)。此外,还分离得到盖球菌属(Kytococcus)、间胞囊菌属(Intrasporangium)等非常见菌株。大亚湾海域细菌的Shannon-Wiener's 多样性指数为3.21。大亚湾海域表层水体可培养细菌丰富的种类多样性以及较高的α-变形菌分离率,说明了该海域具有良好的水质,同时也是潜在的微生物菌种资源库。     

反硝化反应器喹啉降解相关基因多样性与定量分析

【目的】本文旨在探讨喹啉驯化的反硝化反应器微生物群落中苯甲酰辅酶A还原酶基因(bcrA)和8-羟基-2(1H)喹喏酮基因的加氧酶组分(oxoO)基因的多样性与分布。【方法】根据GenBank数据库oxoO基因序列的保守区设计了oxoO基因专一性引物。扩增采用机械击打与酚-氯仿抽提相结合的方法从反应器生物膜样品中提取微生物总DNA,对oxoO基因和bcrA基因进行基因扩增,并构建oxoO和bcrA基因克隆文库。采用荧光实时定量PCR方法对反应器微生物群落中bcrA和oxoO基因进行定量分析。【结果】定量分析结果表明,在反应器运行过程中,bcrA基因数量逐渐增多,而oxoO基因数量逐渐减少。克隆文库基因序列的系统发育分析表明,bcrA基因克隆文库中部分序列与Thauera等菌株的bcrA基因的相似性为97%以上,其余序列与已知bcrA基因序列的相似性为74%-86%;oxoO基因克隆文库中部分序列与恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)的oxoO基因相似性为99%,而其余序列和已知的oxoO基因的序列相似性较低。【结论】喹啉驯化的反硝化反应器系统中,bcrA和oxoO基因的多样性较丰富,且具有一些新的未知的类型。bcrA和oxoO基因的数量随反应器的运行状况而发生变化,显示出其与反应器中微生物种群构成及功能之间的密切关系。这两个基因可以作为一种潜在的生物分子标记,用于监测含喹啉废水反硝化反应器的运行状态。     

五氯酚厌氧生物降解体系中细菌的多样性分析

为了解五氯酚(PCP)降解过程中参与PCP降解的微生物多样性,本文应用16S rRNA基因克隆文库方法对PCP厌氧生物降解体系中细菌群落的组成和相对丰度进行了研究.结果表明,TM7类群的微生物在整个细菌群落中占有最大丰度(48.6%),检测到的序列与在三氯乙烯污染的地下水中检测的克隆子有一定的序列相似性(93.6%).丰度位居第二的微生物类群为β-变形菌纲(Betaproteobacteria)细菌,其中的一些克隆子(10.8%)与脱氯微生物Dechlorosoma suillum具有极高的序列同缘性(99.7%).此外,也检测到少数Clostridium属[厚壁菌门(Firmicutes)类群]的微生物.克隆文库中发现许多序列(占整个克隆文库的51.3%)与GenBank中已报道的序列具有较远的同源性(小于93.4%),它们可能代表新的微生物.本研究进一步拓宽了对PCP降解微生物多样性的认识.     

野生及温室盆栽蕙兰可培养根内生细菌的遗传多样性

惠兰(Cymbidium faberi)是中国兰属代表种之一,具有很高的观赏价值和经济价值,对其内生细菌进行研究不仅可以丰富植物内生细菌资源,还可以为探讨兰花与微生物之间的相互作用关系提供基础数据。本研究采用分离培养方法及16S r RNA基因序列测定对天目山野生蕙兰、在温室培养1年后的蕙兰根内生细菌遗传多样性进行了研究。结果表明:从野生蕙兰根内分离得到的97株细菌分属于变形菌门的α-变形菌纲、β-变形菌纲、γ-变形菌纲及厚壁菌门的13个属,其最优势类群为γ-变形菌纲(86.60%),Lelliottia(26.80%)为最优势菌属。从温室盆栽蕙兰根内分离得到的52株细菌分属于变形菌门的α-变形菌纲、β-变形菌纲、γ-变形菌纲及放线菌门的9个属,优势类群为β-变形菌纲(48.08%),优势菌属为草螺菌属(Herbaspirillum)(34.62%),其中菌株eh R17为潜在的新种。这些结果表明天目山野生蕙兰可培养根内生细菌多样性较其在温室培养1年后更为丰富,同时也说明植物内生细菌的群落结构与生长环境密切相关。     

黄海海域海洋沉积物细菌多样性分析

【背景】海洋独特的环境造就了海洋生物的多样性,海洋沉积物中细菌对海洋环境具有至关重要的作用。【目的】研究陆地土壤和海洋沉积物间细菌群落相似性和差异性,以便更好地认识海洋细菌多样性,深入了解沉积物细菌在海洋环境中的潜在作用。【方法】从中国黄海海域及大连市大黑山脚下分别采集样品,以陆地土壤为对照,采用16SrRNA基因高通量测序技术分析海洋沉积物的细菌群落结构。【结果】海洋沉积物样品中芽孢杆菌纲(Bacilli)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)和芽孢杆菌属(Bacillus)丰度高于陆地土壤样品;海洋沉积物中亚硝化单胞菌(unculturedbacterium f. Nitrosomonadaceae)和厌氧绳菌(uncultured bacterium f. Anaerolineaceae)丰度虽低于陆地土壤,但丰度值也均高于1%;样品分类学统计显示酸杆菌门(Acidobacteria)在海洋沉积物和陆地土壤样品中的序列丰度比例都较大,鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)在海洋沉积物样品中的序列丰度大于陆地土壤样品。【结论】海洋沉积物细菌多样性可作为海洋环境恢复情况的重要指标,研究为合理开发和利用海洋资源提供理论依据。