广东省本地油茶和引种油茶根际土壤微生物群落特征

【背景】近年来,油茶低效林面积较大,根际土壤微生物影响林木抗性和生长,对林业可持续发展具有重要意义。【目的】了解广东省本地油茶和引种油茶根际土壤微生物群落特征。【方法】利用高通量测序分析油茶根际土壤微生物群落组成。【结果】油茶根际土壤细菌有26门77纲201目377科593属676种,真菌有14门50纲121目266科502属631种。油茶根际土壤中的优势细菌为酸杆菌门和变形菌门,优势真菌为子囊菌门和担子菌门。两种油茶根际土壤微生物组成差异显著,本地油茶根际土壤的细菌多样性显著高于引种油茶。在门水平上,脱硫杆菌门细菌和罗兹菌门、被孢霉门真菌的相对丰度在两种油茶间差异显著,Amorphotheca在本地油茶根际土壤中特异性富集。两种油茶根际土壤细菌碳代谢相对丰度差异显著,真菌以腐生营养型为主,其次为病理营养型和共生营养型。本地油茶根际土壤中显著富集土壤腐生菌,而共生营养型真菌(尤其是丛枝菌根真菌)相对丰度(6.43%)显著低于引种油茶中(21.83%)。此外,有机质和养分含量是影响油茶根际土壤微生物群落的关键因子。【结论】本地油茶和引种油茶根际土壤微生物群落组成和结构差异显著,Amorp...     

珠穆朗玛峰北坡可培养石生细菌多样性及抗紫外辐射能力

【背景】珠穆朗玛峰地区具有寒冷低温、强辐射等极端环境条件,珠穆朗玛峰北坡石生微生物研究未见报道。【目的】针对珠穆朗玛峰北坡石生微生物开展研究,阐明珠穆朗玛峰北坡石生生境中可培养细菌多样性,开发珠穆朗玛峰北坡抗紫外辐射菌株资源。【方法】通过可培养法、16S rRNA基因序列分析方法以及紫外辐射筛选对珠穆朗玛峰北坡可培养石生细菌多样性以及抗紫外辐射能力进行研究。【结果】从珠穆朗玛峰北坡石生生境中共分离获得52株石生细菌,归类为放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes),其中放线菌门和变形菌门为优势菌门,鞘脂单胞菌属、节杆菌属、链霉菌属为优势菌属,有2株菌为潜在新种。从已分离鉴定菌株中筛选出了2株抗紫外辐射能力较高的菌株,分别是芽孢杆菌属菌株ZFBP4009和链霉菌属菌株ZFBP1009。【结论】珠穆朗玛峰北坡石生环境蕴含多样性丰富的石生细菌,所分离菌株抗紫外辐射能力突出,为揭示相关极端环境下微生物的分布特征及极端环境微生物资源开发提供了数据支持及菌株资源。     

白马雪山云南黄芪与灰毛康定黄芪根际微生物物种多样性及抗生物膜活性菌株筛选

【背景】细菌生物膜是造成病原菌耐药性增强和持续感染的主要因素,但目前尚无针对抗菌膜的特效药物。特境植物根际微生物可产生大量具有提高宿主免疫功能的活性成分,极具抗生物膜药源开发潜力。【目的】了解滇西北高寒特境白马雪山分布的云南黄芪与灰毛康定黄芪植物根际微生物的物种多样性,并对可培养菌株进行抑菌与抗生物膜活性筛选。【方法】采用宏基因组技术结合传统微生物培养方法,对采自我国云南迪庆藏族自治州德钦县白马雪山的云南黄芪与灰毛康定黄芪的根际微生物进行物种多样性研究,并通过“孔板法”测定其可培养菌株发酵液乙酸乙酯粗浸膏的抗菌、抗生物膜活性。【结果】宏基因组测序结果显示,云南黄芪根际土壤样本中的微生物来自6门7纲8目8科9属10种,其中栖热菌属为优势菌群;灰毛康定黄芪根际土壤样本中的微生物来自6门8纲10目11科14属15种,其中慢生根瘤菌属为优势菌群。通过纯培养共获得145株可培养菌株,包括112株细菌和33株真菌。其中,云南黄芪根际细菌59株,共计16属35种,优势属为假单胞菌属和链霉菌属;根际真菌19株,共计4属5种,优势属为曲霉属;灰毛康定黄芪根际细菌53株,归属于16属29种,优势属为芽孢杆菌属与寡养单胞菌属;根际真菌14株,归属于3属4种,优势属为曲霉属。从不同种水平上选择51株细菌和7株真菌为代表菌株进行抗生素药源评估,发现5株细菌及1株真菌发酵液的乙酸乙酯粗浸膏具有中等至较强的抗革兰阳性菌活性,而且其中4株具有抗MRSA生物膜活性,最终确定了链霉属放线菌Streptomyces fulvissimus KTA1和曲霉属真菌Aspergillus fumigatus YNF5为潜力活性菌株。【结论】首次报道了滇西北地区高寒特境黄芪属植物根际微生物具有较好的物种多样性,而且具有一定的抗生素药用资源开发潜力。本研究对滇西北高寒特境特色植物来源的微生物资源开发利用与保护具有重要的借鉴意义。     

十字花科作物根肿病对根际土壤微生物群落的影响

为探究根肿病对十字花科作物根际土壤微生物多样性的影响,以罹病大白菜和健康株根际土壤为研究对象,采用高通量测序技术对2组样本的细菌16S rDNA和真菌ITS基因进行序列测定,分析了样本间的微生物群落结构和组成差异,同时测定根际土壤理化性质,探讨根肿病、土壤微生物群落、土壤环境因子三者的相关性。研究表明:1)患病植株根际土壤pH和总磷、总钾、碱解氮、速效钾含量显著低于正常植株根际土,而交换性钙含量明显增加。2)根肿病的发生降低了根际土壤中细菌种群的丰富度和多样性程度,但对根际土壤中的真菌α-多样性无明显影响。3)变形菌门、拟杆菌门、放线菌门等是所测土壤样本的主要优势细菌种群,其中患病植株根际土壤中拟杆菌门丰度显著高于健康植株根际土壤,放线菌门丰度则显著降低(P0.05)。优势细菌纲为γ-变形菌纲、拟杆菌纲、α-变形菌纲、放线菌纲、酸杆菌纲等,2组土壤样本间多种优势细菌纲相对丰度差异显著。4)根际土壤优势真菌类群为子囊菌门、被孢霉门、担子菌门和壶菌门,其相对丰度在患病和健康株根际土壤样本中均有明显差异。主要真菌纲为散囊菌纲、被孢霉纲、锤舌菌纲等,并且土壤样本间的多种优势真菌纲相对丰度存在显著性差异。5)主坐标分析结果表明病株根际土壤与健康株根际土壤细菌和真菌群落结构差异明显,冗余分析结果显示速效钾和交换性钙是根际土壤微生物群落变化的主要影响因素。研究结果为揭示根肿病发生的根际微生态机制以及研发根肿病综合防控技术提供理论支撑。     

云南干巴菌子实体内可培养微生物

【背景】微生物在菌根真菌的孢子萌发、菌丝体生长、菌根形成以及子实体发育等过程中起到一定作用。【目的】对采自云南省昆明市嵩明县和楚雄彝族自治州禄丰县的8个干巴菌子实体内的微生物进行分离培养鉴定,为后期研究微生物与干巴菌之间的相互作用奠定基础。【方法】采用传统平板分离法从干巴菌子实体内分离获得微生物群落,t检验分析不同地区采集的干巴菌子实体内微生物菌落总数的差异,16S r RNA基因和ITS序列进行系统发育树构建和微生物多样性分析。【结果】采自嵩明县和禄丰县的8个干巴菌子实体内共分离获得282株可培养的细菌,两个地区的细菌菌落总数无显著差异(P=0.22)。所有细菌分属2门12属15种。其中80%的细菌属于变形菌门,且以γ-变形菌为优势菌群,假单胞菌属(Pseudomonas)为优势菌属。其余20%的细菌属于拟杆菌门。从干巴菌子实体中分离获得114株真菌,两个地区的真菌菌落总数无显著差异(P=0.65)。所有真菌分属2门10属10种。其中62%的真菌属于子囊菌门(Ascomycota),并以分离自禄丰县干巴菌子实体内的Lophiostoma为优势属。38%的真菌属于担子菌门(Basidiomycota),并以Asterotremella为优势属。【结论】两个不同地区采集的干巴菌子实体内细菌和真菌在菌落总数上无显著差异。所有细菌都以γ-变形菌为优势菌群,假单胞菌属为优势菌属。嵩明干巴菌子实体内真菌以担子菌门为优势菌群,Asterotremella为优势属。而禄丰干巴菌子实体内真菌则以子囊菌门为优势菌群,Lophiostoma为优势属。     

银北盐渍化土壤中6种耐盐植物根际细菌群落结构及其多样性

土壤微生物对土壤肥力的形成和植物营养的转化起着积极的作用。对盐渍化土壤中植物根际微生物群落组成和多样性进行研究,有助于发现新的重要微生物功能类群或者功能潜力,对于盐碱土壤的植被恢复和生态重建都具有十分重要的意义。通过高通量测序和分离培养方法,对宁夏银北地区盐渍化土壤中的6种耐盐植物根际细菌的群落结构和多样性进行了分析。结果表明:所有土壤样品共检测到31门(亚门) 67纲253科400属细菌类群,不同植物根际微生物群落组成相似,但丰度各有差异,厚壁菌门、变形菌门、放线菌门和拟杆菌门为主要优势类群;在纲水平芽孢杆菌纲相对丰度最高,其次为α-变形菌、γ-变形菌和梭菌纲;在属水平上,芽孢杆菌属以极高的丰度(15.57%—53.85%)占据绝对优势,其次是鞘氨醇单胞菌属、不动杆菌属和节杆菌属。6种植物根际细菌的群落结构组成表现为芨芨草和柽柳相似,柳枝稷、苜蓿与枸杞相似,苦豆子则与另外5种差别最大。分离培养出的110株根际细菌多数具有较强的盐碱耐受性和一种以上生物学活性,分别隶属于芽孢杆菌属、假单胞菌属、鞘氨醇杆菌属、节杆菌属和中华根瘤菌属,在属水平上多样性单一,其中芽孢杆菌属是优势属。传统的分离培养和高通量测序结果都反映出银北地区盐渍化土壤中定殖着许多有重要生态功能的微生物类群,可用于进一步筛选和利用根际微生物改良盐碱土壤。     

日本弓背蚁颊下囊微生物的组成及多样性

【目的】本研究旨在调查日本弓背蚁Camponotus japonicus颊下囊中微生物(放线菌、细菌、真菌)组成、分布规律及细菌的多样性水平,以揭示其可能在蚂蚁食物利用、群体免疫等方面发挥的潜在功能。【方法】综合采用传统的微生物分离培养和Hi Seq高通量测序方法,对在陕西杨凌采集获得的日本弓背蚁工蚁的颊下囊内含物、消化道、体表的微生物进行了分析比较。【结果】采用传统分离培养方法从日本弓背蚁工蚁颊下囊内含物分离到10株放线菌,其中5株为链霉菌属Streptomyces,其平均分离频率达到73.3%~96.7%;分离到7株细菌,其中4株为芽孢杆菌Bacillus,菌株N-B1和N-B4分离频率均达70%以上;分离到3株真菌,其中菌株P-F1(拟威克酵母菌属Wickerhamiella)为优势类群,分离频率达96.7%。从嗉囊、中肠及体表中分离到的菌株均可在颊下囊中发现,从颊下囊中分离到的菌株种类和菌落数量明显高于体表、嗉囊和中肠。Hi Seq高通量测序结果表明,颊下囊中的优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria),嗉囊和中肠的优势菌门为变形菌门和厚壁菌门;颊下囊和嗉囊样品中丰度较高的细菌类群明显高于中肠,中肠细菌组成相对较为简单;颊下囊中的优势属包括嗜果糖乳酸细菌属Fructobacillus、杆菌属Bacterium、假单胞菌属Pseudomonas、不动杆菌属Acinetobacter和鞘氨醇单胞菌属Sphingtomonas;颊下囊中微生物物种丰度和多样性均高于嗉囊和中肠。【结论】日本弓背蚁工蚁颊下囊中普遍存在放线菌、芽孢杆菌和酵母菌及其他优势菌群,且微生物的丰度和多样性水平明显高于嗉囊和中肠,这些微生物在蚂蚁食物利用、营养物质消化以及群体免疫中的潜在功能有待于深入研究。     

利用改良培养基探究西太平洋海水可培养细菌多样性

【目的】西太平洋复杂的海洋生态环境孕育了其独特的生物群落,蕴含着种类丰富的海洋微生物资源。本研究基于分离培养技术探究了西太平洋海域不同水深细菌的多样性,并尝试通过改良培养基提高海洋细菌可培养性。【方法】采用改良的2216E固体培养基(IMA)、R2A固体培养基(R2A)、MBM固体培养基(MBM)、TCBS固体培养基(TCBS)和改良的2216E液体富集培养基(IMB) 5种不同培养基进行微生物培养,通过菌株分离纯化、16SrRNA基因序列鉴定,分析西太平洋表层至6000m水深可培养细菌的多样性以及不同培养基在分离培养异养细菌方面的优势。【结果】本研究共获得1293株异养细菌,分属于4门7纲14目26科52属119种,其中变形菌门(Proteobacteria)为主导类群。纲水平上,γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)和放线菌纲(Actinobacteria_c)为优势菌群。5种培养基所获得的最优势门都为变形菌门,最优势纲都为γ-变形菌纲,除TCBS培养基优势目是弧菌目(Vibrionales),最优势目都为交替单胞菌目(Alteromonadales)。此外,5种培养基在各分类水平上均体现出不同的选择性。5种培养基在种水平上可培养细菌多样性由高到低依次为R2A、IMA、MBM、TCBS以及IMB。分离自R2A的特有属数目最多,可达10个。随水深增加,可培养异养微生物属的数量呈减少趋势。分得菌株中共有68株为潜在新菌,新菌率在IMA、R2A和MBM中相对较高。【结论】本研究用5种不同培养基从西太平洋海水中获得大量可培养细菌,具有较高的多样性,同时揭示了不同培养基对可培养海洋细菌的选择性。本研究为进一步的生态学研究和分子生物学研究等提供了宝贵的种质资源,也为未来利用改良培养基分离难培养海洋微生物带来启发。     

北欧海海水可培养细菌多样性

【目的】为了解北欧海表层海水可培养细菌多样性与所在水文环境的关系。【方法】利用2216E、R2A和海水培养基对该海域暖流区、寒流区、海盆区及交汇区等多个区域不同站位的表层海水样品中的可培养细菌进行分离培养,通过16S r RNA基因测序对分离的菌株进行分类鉴定,并构建系统发育树进行系统发育分析。【结果】从北欧海表层海水中共分离到407株细菌,通过RFLP分析选取其中154株进行测序,结果表明此154株细菌分属于3个门,18个属,27个种。3个门包括变形菌门、厚壁菌门和放线菌门,优势属为假交替单胞菌属、嗜冷杆菌属等,优势种为食琼脂假交替单胞菌、海雪嗜冷杆菌等,并分离到闪烁交替单胞菌等多株嗜冷菌。比较不同区域的微生物多样性可以看出,γ-变形菌纲的细菌在各个区域均占较高比例。交汇区的细菌多样性最高,分离到了10个不同属的细菌,而海盆区细菌多样性最低,只分离到了4种。除了海盆区外,其他3个区域的样品中都分离到了特有的类群。【结论】从以上结果可以看出,北欧海域有较为丰富的微生物资源,且交汇区微生物多样性较其他区域高。     

冷箭竹根际土壤中可培养细菌的多样性

为了解冷箭竹(Bashania fangiana)根际土壤中可培养细菌的多样性,2006年5月从四川卧龙自然保护区冷箭竹根际土壤中共分离出50株具不同菌落形态的细菌.16S rDNA序列分析结果表明:50株菌分属于10个属26个种.27株属于变形菌门γ亚群(Gammaproteobaeteria)(42.3%)、9株属于厚壁菌门(Firmicutes)(26.9%)、4株属于放线菌门(Actinobacteria)(15.4%)、6株属于变形菌门β亚群(Betaproteobacteria)(7.7%)、3株属于变形菌门α亚群(Alphaproteobacteria)(3.9%),1株与土地杆菌属(Pedobacter)关系密切.假单胞菌属(Pseudomonas)和芽孢杆菌属(Bacillus)为优势菌属.2株菌为可能的新种或属.研究表明冷箭竹根际土壤中含有较为丰富的微生物多样性.