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。     

大小兴安岭可培养细菌的资源多样性

细菌作为微生物中的重要组成部分, 在有机质的形成与分解、维持生态系统平衡、促进动植物发育等多方面都有着重要作用。2014-2017年, 我们采用常见培养基分离纯培养法及16S rRNA基因序列分析方法对大小兴安岭地区土壤可培养细菌的群落结构和多样性进行了调查研究。结果表明: 从大小兴安岭地区的17个自然保护区内不同生境的土壤中分离获得3,180个菌株, 隶属于24属120种。其中, 芽孢杆菌属(Bacillus)的种数和株数最多, 分别为38种和2,419株, 是大小兴安岭地区可培养细菌的绝对优势类群(占总株数的76.1%); 其次是短杆菌属(Brevibacterium)(13.0%)。大兴安岭地区的物种数、Simpson多样性指数和Shannon-Wiener指数高于小兴安岭地区。优势类群芽孢杆菌属的枯草芽孢杆菌(B. subtilis)、苏云金芽孢杆菌(B. thuringiensis)、巨大芽孢杆菌(B. megaterium)等有重要的生产及科学研究价值。     

青藏高原阿里、那曲和海西地区土壤可培养放线菌的多样性

【目的】为了研究青藏高原北部地区土壤可培养放线菌的多样性,并比较不同选择性分离培养基对高原土壤放线菌的分离效果。【方法】使用9种分离培养基,并尝试添加藤黄微球菌发酵液,对采集自阿里、那曲和海西地区的14份土壤样品中的放线菌进行选择性分离。通过16S r RNA基因序列分析对分离菌株进行初步分类鉴定,并在不同分类水平上统计所分离得到的放线菌多样性。【结果】分离得到去重复后的放线菌255株,分布于放线菌门的8个目,14个科,23个属,包含94个可能的物种。其中至少25个物种可能为新种,分布于13个属。链霉菌属的菌株108株,可能的物种28个,是最主要的优势菌属。分离培养基中添加藤黄微球菌发酵液明显增加了放线菌分离菌株的数量和多样性,稀释的葡萄糖酵母麦芽汁培养基适合分离链霉菌,淀粉甘油脯氨酸培养基、丙酸钠酪蛋白培养基等则适合分离稀有放线菌。【结论】青藏高原北部土壤放线菌多样性非常丰富,并且存在较多的新颖放线菌类群;添加藤黄微球菌发酵液是提高放线菌分离效率的有效手段。     

硇洲岛海胆可培养细菌的多样性

摘要：【目的】研究南海硇洲岛马粪海胆（Hemicentrotus pulcherrimus）可培养细菌多样性。【方法】采用纯培养法和基于16S rRNA基因序列的系统发育分析对样品中细菌（含放线菌）多样性进行研究。【结果】用补充0～2.0 mol/L NaCl的MA、ISP 2、NA、SWA和HAA培养基从海胆样品中分离到106株细菌菌株,根据形态观察和部分生理生化实验结果去冗余,选取34个代表性菌株进行基于16S rRNA基因序列的系统发育多样性分析。结果表明,这些分离菌株代表21个物种,属于3个大的系     

一平浪盐矿古老岩盐沉积中可培养细菌的系统发育多样性研究

运用纯培养法和基于16S rRNA基因序列的系统发育分析对云南省一平浪盐矿古老岩盐沉积中可培养细菌的多样性进行了研究。用补充0.5~3.5mol/L NaCl的MBA和ISP2琼脂培养基从卤水、岩盐和盐土样品中分离到38株细菌,用细菌通用引物进行16S rRNA基因扩增和序列测定,用相关软件进行序列相似性搜索、比对和系统发育分析。结果表明,38个分离菌株可分为31个物种,属于4个大的系统发育类群(Proteobacteria,Bacteroidetes,Firmicutes,Actinobacteria)、17个科、24个属。多数菌株属于Proteobacteria门(18株,47.3%;Gamma-Proteobacteria,31.5%;Alpha-Proteobacteria,15.8%)和Firmicutes门(13株,34.2%)。这些分离菌株中,至少有3个菌株可能代表3个不同属的3个新物种:Y3、Y15和Y25分别代表Idiomarina属、Salinicoccus属和Saccharospirillum属的新物种;而菌株Y21有可能代表Staphylococcaceae科的一个新属。从以上结果可以看出,一平浪盐矿古老岩盐沉积中存在较为丰富的微生物物种多样性和系统发育多样性,并且潜藏着新的微生物资源。     

宜宾浓香型白酒酿造过程中可培养细菌的系统发育多样性

【目的】为较系统地了解宜宾浓香型白酒酿造过程中可培养细菌的多样性,得到一些潜在的微生物资源。【方法】采用改良的NA培养基和高氏I号培养基分离、去除冗余,测定所得细菌纯培养物的16S rRNA基因,进行系统发育分析。【结果】分离得到603株细菌,4株菌的序列与GenBank中典型菌株序列相似性低于97%,代表着潜在新类群;599株菌与GenBank中34个属、101个种的典型菌株序列相似性大于97%,其中以Bacillus为绝对优势菌(315株),Streptomyces(121株)、Lysinibacillus(35株)、Staphylococcus(45株)为次优势菌,其余各属菌株均在10株以下。而且有16个属均只检测到1株菌。【结论】宜宾浓香型白酒发酵过程中的细菌呈现出较为丰富的多样性和一定的稳定性。     

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。     

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。     

中国主要矿区油页岩可培养细菌的分离与鉴定

【目的】研究油页岩本源环境中可培养细菌多样性,对于发掘利用尚未开发的油页岩细菌资源具有重要意义。【方法】以野外采集的吉林桦甸、广东茂名和辽宁抚顺3个中国主要矿区的油页岩作为研究对象,采用稀释平板培养法,以营养琼脂培养基对油页岩中的细菌进行分离纯化,并对分离菌株进行基于16S rRNA基因的序列测定和系统发育分析。【结果】3个矿区共鉴定出10属,其中抚顺矿的9个操作分类单元(Operational taxonomic units,OTUs)属于Pantoea、Brevibacillus、Paenibacillus、Microbacterium、Arthrobacter、Pseudomonas和Bacillus菌属;茂名矿的5个OTUs属于Bacillus和Sinomona菌属,桦甸矿的5个OTUs属于Staphylococcus、Acinetobacter、Bacillus和Arthrobacter菌属。【结论】3个矿区可培养细菌群落组成均较简单,且在门的分类层次上相似,即均具有厚壁菌门和放线菌门,抚顺矿和桦甸矿还存在部分变形菌门细菌。在属的分类层次上,各矿区差异较大。     

湛江硇洲岛海葵相关可培养细菌系统发育多样性

【目的】了解湛江硇洲岛海葵样品中相关可培养细菌的多样性。【方法】运用纯培养法和基于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】用补充0～2.0 mol/L NaCl 的MA、ISP 2、NA、SWA和HAA培养基从海葵样品中分离到126株细菌,通过形态观察和部分生理生化实验去冗余,选取42株具有代表性的菌株进行基于16S rRNA基因序列的系统发育多样性分析。结果表明,42个分离菌株可分为25个物种,属于3个大的系统发育类群(Firmicutes,Gamma-Proteobacteria,Actinobacteria)、11个科、18个属。多数菌株属于Firmicutes门（17株,40.5％）和Gamma-Proteobacteria亚门（14株,33.3％）。这些分离菌株中,至少有6个菌株可能代表6个不同属的6个新物种：JSM 071004、JSM 071068、JSM 071073、JSM 072002、JSM 073008和JSM073097分别代表Bacillus、Halobacillus、Piscibacillus、Pontibacillus、Alteromonas和Nocardiopsis属的新物种。【结论】从以上结果可以看出,湛江硇洲岛海葵中存在较为丰富的微生物物种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（物种）。     

一株青藏高原冻土溶栓菌的筛选及鉴定

【目的】心脑血管疾病是一种世界性疾病,严重危害人类健康,溶栓酶是治疗该病的有效药物之一。而极端环境中的溶栓微生物因其特殊的生存方式,可能分泌高效、安全的新型溶栓酶。因此,为了获得这种具有特殊功能的溶栓酶,我们从青藏高原高海拔冻土中进行了溶栓菌的筛选。【方法】首先,本文通过血粉-琼脂平板初步筛选具有血粉水解功能的菌株,然后对其进行体外溶栓试验以检验其人工血栓溶解功能,并用纤维蛋白平板法测定其纤溶活性,最后通过生理生化试验和16S rRNA基因序列分析方法对该菌进行分类鉴定。【结果】本文从青海省玉树藏族自治州海拔4300 m的冻土样品中筛选获得了菌株DR-536,不仅具有水解血粉的功能,还具有体外溶栓功能,且能够水解纤维蛋白,纤溶活性为51.80 IU/mL(以尿激酶为标准)。最后,分类鉴定结果显示菌株DR-536是一株金黄节杆菌(Arthrobacter aurescens)。【结论】本文首次从青藏高原高海拔土壤中进行了溶栓菌的筛选,并获得了一株新型溶栓菌,为进一步研究和开发高效、安全的新型溶栓酶提供了菌源。     

基于高通量测序的稀释平板计数细菌群落变化研究

【目的】明确平板计数法中不同稀释梯度对土壤细菌数量和组成的影响规律,比较稀释平板计数法和高通量测序研究土地利用方式变化下土壤细菌群落的差异。【方法】针对不同土地利用方式下的4种土壤(次生林、健康蕉园、发病蕉园和水稻土),设置5个土壤悬液10^-1-10^-5稀释梯度开展平板计数,获得平板上可培养细菌富集物并提取总DNA;同时直接提取原位土壤微生物总DNA,高通量测序细菌富集物DNA和土壤总DNA中的16S rRNA基因,研究不同土壤悬液稀释梯度下的可培养细菌群落和背景土壤细菌多样性,明确可培养细菌占土壤总细菌的比例以及多样性差异。【结果】次生林垦殖为蕉园土壤后土壤呼吸增幅最高,细菌数量降幅最高,稀释平板计数与实时荧光定量PCR (real-time fluorescent quantitative PCR)结果一致,但其他土地利用方式变化的稀释平板计数与实时荧光定量细菌数量的结果并不完全一致。连续稀释显著降低了可培养细菌多样性。与原位土壤总细菌相比,土壤可培养细菌群落Chao 1指数降幅高达86%-98%。与土壤悬液稀释10倍(10^-1...     

Characterization of culturable anaerobic bacteria from the forestomach of an eastern grey kangaroo, Macropus giganteus

AIM: To determine the culturable biodiversity of anaerobic bacteria isolated from the forestomach contents of an eastern grey kangaroo, Macropus giganteus, using phenotypic characterization and 16S rDNA sequence analysis. METHODS AND RESULTS: Bacteria from forestomach contents of an eastern grey kangaroo were isolated using anaerobic media containing milled curly Mitchell grass (Astrebla lappacea). DNA was extracted and the 16S rDNA sequenced for phylogenetic analysis. Forty bacterial isolates were obtained and placed in 17 groups based on phenotypic characteristics and restriction enzyme digestion of 16S rDNA PCR products. DNA sequencing revealed that the 17 groups comprised five known species (Clostridium butyricum, Streptococcus bovis, Clostridium sporogenes, Clostridium paraputrificum and Enterococcus avium) and 12 groups apparently representing new species, all within the phylum Firmicutes. CONCLUSIONS: Foregut contents from Australian macropod marsupials contain a microbial ecosystem with a novel bacterial biodiversity comprising a high percentage of previously unrecognized species. SIGNIFICANCE AND IMPACT OF THE STUDY: This study adds to knowledge of Australia's unique biodiversity, which may provide a future bioresource of genetic information and bacterial species of benefit to agriculture.     

青岛太平湾潮间带趋磁细菌多样性

在青岛太平湾潮间带沉积物中发现了一定量的海洋趋磁细菌,最大丰度可达350个/cm~3。透射电镜观察发现该区域趋磁细菌均为趋磁球菌。磁小体个体形状单一,皆是立方体状;磁小体排列方式多样,以链状排列为主,包括单链、双链与多链,也有少数成簇排列。EDS结果表明,磁小体成分为四氧化三铁。据估算,趋磁细菌的铁元素含量(干重)范围在0.40%—6.91%之间,平均为2.19%。通过16S rRNA基因文库的构建与测序得到了47个趋磁细菌序列,分属13个OTU。系统发育分析结果表明,它们都属于α-变形菌纲,其中9个OTU与已知最相似序列的相似性低于97%,有5个OTU与已知最相似序列的相似性低于93%,可能代表了趋磁细菌的9个新种、5个新属,说明该区域潜在的微生物新种质资源十分可观。     

植物叶际固氮菌研究进展

固氮菌广泛存在于植物叶际,能固定空气中的氮气,满足自身或植物的部分氮素需求。基于纯种分离和培养的传统生物学方法已经研究了部分叶际固氮菌的特性,但对叶际固氮菌的物种组成、群落结构及生态功能等方面的认识还非常有限。随着分子生物学技术的发展、微生物分子生态学研究方法的逐步成熟,人们对叶际微生物的多样性和生态功能的研究越来越深入。叶际固氮菌具有丰富的多样性,温度、湿度、光照等环境因素及植物种类和微生物互作均会影响叶际固氮菌的组成。不同于根际固氮菌,叶际固氮菌具有非专一性,且不易受化肥的影响,其在农业生产上已经表现出潜在的应用价值。为此,本文综述了农作物、森林、海域生态系统中叶际固氮菌的群落结构组成及生态功能,以及外界因素对叶际固氮系统的影响。     

废弃铅锌矿石和钨矿砂中可培养细菌多样性分析

为了了解废弃铅锌矿石和钨矿砂中可培养细菌的多样性,发掘其中的微生物新资源,采用3种培养基(R2A、无磷R2A、无磷R2A+Cd2+)分别对其中的可培养细菌进行分离纯化和培养。再通过16S rRNA基因测序获取相关的分类学信息,并进行系统进化分析。从2种材料中共分离到可培养细菌152株。其中,废弃铅锌矿石中的可培养细菌涵盖了5个门、7个分支,分属于Alphaproteobacteria、Betaproteobacteria、Gammaproteobacteria、Deinococcus-Thermus、Actinobacteria、Bacteroidetes和Firmicutes,以Massilia、Methylobacterium、Deinococcus和Sphingomonas为主要类群;而钨矿砂中的可培养细菌涵盖了3个门、4个分支,分属于Alphaproteobacteria、Betaproteobacteria、Actinobacteria和Firmicutes,以Methylobacterium、Massilia、Ralstonia和Microbacterium为主要类群。废弃铅锌矿石中可培养细菌的多样性和新分类单元发现率均大于钨矿砂,且两者的可培养细菌类群组成存在较大差异。此外,向培养基中添加重金属Cd2+降低了可培养细菌的多样性。研究分离到的Cd2+耐受菌株主要属于3个属：Methylobacterium、Herbaspirillum和Ralstonia,其能耐受2 mmol/L Cd2+,是金属尾矿中重金属耐受菌的优势种群。研究结果为金属尾矿中微生物新资源的深入发掘提供了依据。     

Bacterial,archaeal and eukaryotic diversity in Arctic sediment as revealed by 16S rRNA and 18S rRNA gene clone libraries analysis

We studied the microbial diversity in the sediment from the Kongsfjorden, Svalbard, Arctic, in the summer of 2005 based on the analysis of 16S rRNA and 18S rRNA gene clone libraries. The sequences of the cloned 16S rRNA and 18S rRNA gene inserts were used to determine the species identity or closest relatives by comparison with sequences of known species. Compared to the other samples acquired in Arctic and Antarctic, which are different from that of ours, the microbial diversity in our sediment is much higher. The bacterial sequences were grouped into 11 major lineages of the domain Bacteria: Proteobacteria (include α-, β-, γ-, δ-, and ε-Proteobacteria); Bacteroidetes; Fusobacteria; Firmicutes; Chloroflexi; Chlamydiae; Acidobacteria; Actinobacteria; Planctomycetes; Verrucomicrobiae and Lentisphaerae. Crenarchaeota were dominant in the archaeal clones containing inserts. In addition, six groups from eukaryotes including Cercozoa, Fungi, Telonema, Stramenopiles, Alveolata, and Metazoa were identified. Remarkably, the novel group Lentisphaerae was reported in Arctic sediment at the first time. Our study suggested that Arctic sediment as a unique habitat may contain substantial microbial diversity and novel species will be discovered.     

10种常见细菌基因检测膜条的研制

以16S rRNA基因为检测靶基因,设计10种常见细菌的DNA探针,将探针固定于硝酸纤维素膜条;PCR扩增细菌的16S rRNA基因片段并标记生物素后与膜条杂交;采用碱性磷酸酶标记的链亲和素检测生物素标记,以NBT/BCIP显色。该膜条不仅能单独检测10种细菌中的任何一种,也能同时检测5种细菌。该方法具备高通量、低成本、快速、准确等特点,具有良好的临床应用前景。