传统豆酱发酵过程中细菌多样性动态

细菌在豆酱发酵过程中起到非常重要的作用,并与豆酱的风味和质量密切相关,因此研究豆酱中细菌的多样性具有重要意义。以自然发酵的豆酱样品为研究对象,采用细菌16S rDNA的部分可变区的PCR-DGGE技术对自然发酵豆酱样品的细菌群落组成和优势菌群进行研究。结果表明,传统豆酱发酵过程细菌群体中既有原始种群的减少和增长,也有次级种群的增多和演变。在整个发酵过程中,初期和末期以不可培养细菌为主,初期细菌群体快速演替,细菌种群多样性指数在发酵42 d和56 d达到两次高峰。     

DG-DGGE分析产氢发酵系统微生物群落动态及种群多样性

应用双梯度-变性梯度凝胶电泳(DG-DGGE)对生物制氢反应器微生物种群的动态变化及多样性进行监测。间隔7d从反应器取厌氧活性污泥,以细菌16SrDNA通用引物进行V2～V3区域PCR扩增,长约450bp的PCR产物经DGGE分离后,获得污泥微生物群落的16SrDNA指纹图谱。污泥接种到反应器后微生物群落中既有原始种群的消亡和增长,也有次级种群的强化和演变。反应器在运行初期群落演替迅速,15d时微生物群落结构变化最大。群落结构的相似性随着演替时间的增加而逐渐升高,种群动态变化后形成稳定的群落结构。29d时微生物多样性基本保持不变,微生物优势种属达到19个OTU。在细菌竞争和协同作用制约下,种群多样性降低后趋于稳定,形成顶级群落。有些种群在群落结构中一直存在,是群落建成的原始种群,原始种群与次级种群在代谢过程中具有协同作用,表现出群落的综合生态特征。     

乌梁素海湖滨湿地细菌群落结构多样性

【目的】了解乌梁素海湖滨湿地水陆过渡带细菌群落结构及多样性变化,探讨富营养化湖泊湿地基质条件对细菌群落结构的影响。【方法】应用变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术,分析和比较了依陆向分布的4个水陆过渡带样点的湿地细菌群落结构多样性,采用典型对应分析(CCA)探讨了湿地基质因子对细菌多样性的影响。【结果】DGGE图谱显示依湖泊水体沉积物(S-1)→湖滨芦苇沼泽沉积物(S-2)→湖滨碱蓬盐化草甸土壤(S-3)→岸上白刺荒漠土壤(S-4),4个样点的条带数依次减少,对应菌群结构及多样性变化显著;多样性指数分析结果显示,Shannon-Wiener指数(H)、均匀度(E)、丰富度(S)以及Simpson指数(DS)均显示依陆向分布逐步下降的规律,即:S-1S-2S-3S-4。序列比对结果显示,沉积物及土壤细菌分属于变形菌门(78.6%)、酸杆菌门(7.1%)、拟杆菌门(14.3%)这3个细菌类群,优势菌门为变形菌门,而变形菌门又分为5个亚群,其中ε变形菌纲为优势亚群;CCA结果表明,图中各条带对应物种的分布受铵态氮、总氮、有机碳、水溶盐总量、氯离子以及钾离子影响最大。【结论】乌梁素海富营养化湖泊的水陆过渡带湿地细菌群落结构存在较大差异,富营养化相关基质因子对细菌多样性影响较大。这为研究富营养化湖泊湿地水陆过渡带的细菌结构多样性及空间异质性提供了科学依据。     

基于DGGE技术的茯砖茶发花过程细菌群变化分析

变性梯度胶电泳是当前微生物生态学研究重要技术之一。为研究茯砖茶发花过程中细菌群落结构和种类,对发花过程中不同时段细菌16S rDNA的V3可变区扩增,经变性梯度胶电泳(DGGE)后、对细菌DGGE条带进行克隆、测序和比对。结果表明,在发花过程的第0—4天、6—8天、10—14天茯砖茶发花存在3个差异较大的细菌优势种群结构的演变;从16SrDNA的V3可变区比对结果证明黑毛茶发花过程中有短波单胞菌属、诺卡氏菌属、新鞘脂菌属、突那梭菌属、韦龙氏假单胞菌属、乳杆菌属、克雷伯氏菌属以及不可培养ε-变形菌、腐败螺旋菌属、粘球菌属、根瘤菌属和6种未知分类地位的不可培养细菌,说明采用DGGE指纹图谱能更系统、更真实地反映茯砖茶发花发酵过程中细菌群落结构和多样性变化。     

云南腾冲热海两热泉菌藻席细菌多样性的研究

应用显微形态观察和变性梯度凝胶电泳(DGGE)对云南腾冲热海两热泉菌藻席的细菌多样性进行了比较分析.直接从环境样品中提取总DNA,用两套细菌通用引物进行PCR扩增,得到包含V8和V9高变区的16S rDNA片段,进行DGGE分析,结合形态观察,结果显示,热泉菌藻席中存在丰富的细菌多样性,且不同温度范围的菌藻席细菌组成差异显著.     

贡嘎蝠蛾幼虫肠道细菌多样性分析

【目的】对实验室养殖条件下的重要经济昆虫冬虫夏草寄主—贡嘎蝠蛾(Hepialus gonggaensis,Hg)幼虫肠道微生物群落的多样性进行了研究。【方法】采用常规分离培养与分子鉴定的方法和基于16SrRNA作为分子标记的变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)的方法。【结果】用常规分离与分子鉴定方法获得8个属的细菌类群,其中肠杆菌属(Enterobacter)是优势菌群,肉食杆菌属(Carnobacterium)是次优势菌群。对通过DGGE方法得到的11条16SrRNA优势条带序列进行了比对和系统进化树分析,结果表明肉食杆菌属(Carnobacterium)的丰度最高,是肠道细菌中主要的优势菌群,芽孢杆菌属(Bacillus)是次优势菌群。DGGE图谱还显示Hg幼虫不同虫龄肠道细菌菌群的结构存在差异,推测可能与其发育生理状态的差异有关系。【结论】结合常规分离法与DGGE法能够更有效的分析肠道微生物的多样性,获得更多更全面的微生物多样性信息。     

应用变性梯度凝胶电泳和16S rDNA序列分析对kefir粒中细菌多样性的研究

以开菲尔(Kefir)粒为材料,经过DNA抽提和16S rDNA V3区PCR扩增,扩增产物经变性梯度凝胶电泳(DGGE)分离并切割电泳条带进行序列测定,并与现有的数据库进行了比较,对Kefir粒的细菌多样性进行分析。结果表明,DGGE图谱中可检测到的8条带的16S rDNA基因序列中有7个基因序列与GenBank数据库登录的相关序列的相似性大于98%,余下的1个基因序列的相似性也大于96%。相似性大于98%的7个克隆中,有3个属于鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium),2个属于乳杆菌属(Lactobacillus),其它2个分别属于肠杆菌属(Enterobacter)和不动杆菌属(Acinetobacter)。首次报道了鞘氨醇杆菌作为优势菌群存在开菲尔Kefir粒中。     

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。     

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。     

应用变性梯度凝胶电泳和16SrDNA序列分析对kefir粒中细菌多样性的研究

以开菲尔（Kefir）粒为材料,经过DNA抽提和16SrDNA V3区PCR扩增,扩增产物经变性梯度凝胶电泳（DGGE）分离并切割电泳条带进行序列测定,并与现有的数据库进行了比较,对Kefir粒的细菌多样性进行分析。结果表明,DGGE图谱中可检测到的8条带的16SrDNA基因序列中有7个基因序列与GenBank数据库登录的相关序列的相似性大于98％,余下的1个基因序列的相似性也大于96％。相似性大于98％的7个克隆中,有3个属于鞘氨醇杆菌属（Sphingobacterium）,2个属于乳杆菌属（Lactobacillus）,其它2个分别属于肠杆菌属（Errterobacter）和不动杆菌属（Acinetobacter）。首次报道了鞘氨醇杆菌作为优势菌群存在开菲尔Kefir粒中。     

云冈石窟石质文物表面及周边岩石样品中微生物群落分析

【目的】通过对云冈石窟石质文物表面及云冈石窟周边岩石样品中微生物的研究,建立可用于快速检测石质文物中微生物的方法。【方法】选取云冈石窟石质样品和云冈石窟周边岩石样品作为研究对象,应用PCR-DGGE技术对样品中的微生物群落结构进行了分析研究。【结果】根据系统发育树聚类分析,可以得出云冈石窟中检测出的微生物主要分为四大类群:γ-变形菌纲、鞘脂杆菌门、α-变形菌纲和放线菌纲;根据GenBank数据库中的序列比对结果,可以知道云冈石窟周边类似岩石样品中的微生物主要属于γ-变形菌纲、厚壁菌门和α-变形菌纲等。【结论】本实验成功检测出云冈石窟石质样品表面及云冈石窟周边岩石样品中的微生物类群,为云冈石窟的保护工作提供了有力依据,同时也证明了DEEG和分子克隆技术相结合的方法是检测石质文物中微生物群落结构的一种可操作性强、快速、准确的检测手段。     

Dominant bacterioplankton populations in the meromictic Lake Suigetsu as determined by denaturing gradient gel electrophoresis of 16S rRNA gene fragments

Lake Suigetsu is a typical meromictic lake in Japan characterized by a permanent chemocline at a depth of between 3 and 8 m separating the oxic freshwater mixolimnion from anoxic saline sulfidogenic monimolimnion. Dominant bacterioplankton populations in Lake Suigetsu were investigated using PCR-denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) of 16S rRNA gene fragments. The bacterial population was vertically stratified, and temporal shifts in the microbial communities were observed in both the oxic and anoxic layers of Lake Suigetsu during the sampling period. Several dominant DGGE bands were excised and sequenced. In the chemocline, green sulfur bacteria phylogenetically related to the genera Prosthecochloris, Pelodyctyon, and Chlorobium within the phylum Chlorobi were dominant; the colorless sulfur bacteria closely related to the genus Thiomicrospira were detected. These sulfur bacterial groups appear to be important in the biogeochemical cycling of sulfur and/or carbon in Lake Suigetsu. Bacterial sequences affiliated with the Bacteroidetes phylum were frequent among the dominant fragments in the DGGE profiles throughout the water column. Populations possessing a fermentative metabolism exist in Bacteroidetes, suggesting they may contribute to the degradation of organic matter in the anoxic environment of Lake Suigetsu.     

不同DGGE谱带信息提取方法对分析结果的影响

自1993年Muyzer,et al.[1]将变性梯度凝胶电泳技术(Denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)引入到微生物生态学研究以来,DGGE已被广泛应用于各种生态系统(如淡水、海洋、土壤、动物消化道等)的微生物群落结构分析[2—6]。但对于DGGE凝胶的分析至今仍没有统一的方法,     

凝胶条带内DNA回收测序评估DGGE可靠性

为了评估DGGE的可靠性,对DGGE条带中回收的DNA片段进行了测序比较分析,并引入了DGGE可靠性指数的概念评价其可靠性。结果显示同一条DGGE条带回收的DNA来自同一属的概率为64.7%,相同位置的DGGE条带可以被认为是同一OTU;不同的DGGE条带回收到类似的DNA序列（16S rDNA V3区差异小于4 bp）的概率为10.5%;DGGE可靠性指数为74.8%。以上结果表明尽管DGGE技术与理论预期存在一定的差距,但是DGGE技术基本能够反映微生物群落的多样性。     

胜利油藏不同时间细菌群落结构的比较

利用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)和构建16S rRNA基因克隆文库2种方法,对孤岛油田两口井(注水井G和采油井L)在相距9个月的2个时间点(A和B)所采集样品的细菌群落结构进行了比较。DGGE图谱聚类分析表明注水井在2个时间点的微生物群落结构相似性为48.1%,而采油井的相似性只有28.7%。16S rRNA基因克隆文库结果表明,A时间点样品G中的优势菌群为Betaproteobacteria、Gammaproteobacteria,还有Deferribacteres、Firmicutes、Bacteroidetes等;而样品L中,Gammaproteobacteria中的Moraxellaceae含量达到97%。B时间点G中除了优势菌Betaproteobacteria之外,Deferribacteres的数量显著增加,成为优势菌;而L在B时间点优势菌除Gammaproteobacteria外,还有Betaproteobacteria和Firmicutes。采油井中的微生物群落结构随时间发生了显著改变,而注水井变化不显著。这一结果部分揭示了微生物采油过程中地层微生物群落的变化规律,有助于进一步阐明微生物驱油的机理。     

青海两盐湖细菌多样性研究

用DGGE法和纯培养法,对青海柯柯盐湖、茶卡盐湖底泥及周边土壤样品的细菌多样性进行了研究。结果显示,两个盐湖存在大量的未知细菌, 分离到的纯培养仅占实有细菌的小部分。采用多相分类方法,鉴定了12株纯培养细菌,属5个可能的新种,另有一株菌可能成立一个新属。认为提出新思路、设计新程序,从自然极端环境取样,分离未知菌,是微生物资源开发利用的关键之一。