艾丁湖沉积物放线菌多样性

摘要: 【目的】为了研究新疆艾丁湖低海拔、高盐环境中的放线菌多样性。【方法】本研究应用基于16S rRNA基因序列系统发育分析的免培养方法和选择性分离培养方法相结合的方式对艾丁湖沉积物样品进行放线菌多样性分析。利用放线菌特异性引物扩增16S rRNA 基因并构建了16S rRNA 基因克隆文库,对文库中的插入序列进行RFLP( Restriction Fragment Length Polymorphism 限制性片段长度多态性) 分析。采用不同盐浓度的9 种选择性培养基分离样品中的放线菌。【结果】通过对     

新疆艾比湖沉积物中免培养放线菌的多样性北大核心CSCD

【目的】采用免培养的方法研究新疆艾比湖湖底沉积物放线菌组成及多样性。【方法】采集并混合5份艾比湖湖底沉积物样本,并提取其总DNA,采用放线菌通用引物对其16S r RNA基因序列进行Touchdown PCR,构建放线菌16S r RNA基因文库。蓝白斑筛选后随机挑选白色克隆分析,利用限制性内切酶HhaⅠ进行酶切分型,挑选具有独特限制性片段差异的阳性克隆进行测序分析。序列经Chimera Check检测,BLAST同源比对及构建16S r RNA基因序列系统发育树。【结果】随机挑选192个白色克隆,其中166个为阳性克隆,选取51个具有独特限制性片段差异的克隆进行序列分析。测序结果进行比对以及Chimera Check检测后,共获得36个可操作单元(Operational Taxonomic Units,OTUs),Gen Bank注册号为KR182090-KR182131。文库覆盖度结果表明克隆文库涵盖了本环境中90.4%的放线菌类群。聚类结果显示,艾比湖湖底沉积物中放线菌分为2个类群,第1个类群属于放线菌门(Actinobacteria),放线菌纲(Actinobacteria)中的放线菌目(Actinomycetales)、丙酸杆菌目(Propionibacteriales)、微球菌目(Micrococcales)和棒杆菌目(Corynebacteriales)4个目,该类群占克隆文库18.1%;另外1个类群属于Unclassified Actinobacteria的类群,分为3个不同的group,占整个克隆文库的81.9%。【结论】新疆艾比湖湖底沉积物中存在多种未知的放线菌类群。     

新疆红井子盐碱土壤非培养放线菌多样性

【目的】研究新疆红井子盐碱土壤中的放线菌物种多样性。【方法】应用基于16S rRNA基因序列系统发育分析的免培养方法进行放线菌物种多样性分析。利用放线菌特异性引物,以土壤样品总DNA为模板,扩增16S rRNA基因,构建16S rRNA基因克隆文库,并对文库中的插入序列进行RFLP分析。【结果】随机挑选的246个阳性克隆通过酶切筛选出61个不同图谱的重组克隆并测序。分析结果显示这61个克隆序列分属于42个OTUs,分布于放线菌纲(Actinobacteria)的放线菌亚纲(Actinobacteridae)、酸微菌亚纲(Acidimicrobidae)和红色杆菌亚纲(Rubrobacteridae);该环境中有71.4%的序列与已有效发表菌株的序列相似性小于97%,代表着放线菌新类群,其中部分序列形成了几个独立的进化分支,可能代表更高级的新分类单元。【结论】红井子土壤中的放线菌组成具有丰富的多样性,并有新放线菌分类单位的潜在资源,值得进一步进行开发研究。     

黄河三角洲滨海湿地非培养放线菌多样性

【目的】利用免培养技术对黄河三角洲滨海湿地土壤中放线菌多样性进行分析。【方法】提取样品总DNA, 利用放线菌门特异引物扩增放线菌16S rRNA基因序列, 构建放线菌16S rRNA基因克隆文库, 文库经RFLP分析后挑选代表序列测序并进行多样性指数分析和系统发育分析。【结果】构建的放线菌16S rRNA基因克隆文库覆盖率(C)为96.3%, 116个测序序列可化分为46个OTUs, 58.7%的OTUs (27个)存在于放线菌亚纲(Actinobacteridae)放线菌目(Actinomycetales)的7个亚目中, 分布于10个科中, 其中弗兰克氏菌亚目(Frankineae)最多, 共7个OTUs, 有30.4%的OTUs (14个)存在于酸微菌亚纲(Acidimicrobidae)醋微菌亚目(Acidimicrobineae)中, 没有发现与红色杆菌亚纲(Rubrobacteridae)和科里氏杆菌亚纲(Coriobacteridae)亲缘关系较近的序列。有10.9%的OTUs序列与有效发表的所有类群无亲缘关系, 在进化树上成为一个独立的进化分支, 有可能代表新亚目或更高级分类单元的类群。【结论】黄河三角洲滨海湿地蕴含着丰富的放线菌物种多样性及潜在的放线菌新类群, 具有深一步研究的价值。     

大连渤海老虎滩海域沉积物可培养放线菌的多样性

【目的】研究大连渤海老虎滩海域可培养放线菌的多样性。【方法】利用5种不同的培养基分离、培养海洋沉积物中的放线菌,并用16S rRNA基因序列对部分放线菌株进行系统发育分析。【结果】根据菌落表型共分离到1215株放线菌。选择271株具有代表性的菌株进行16S rRNA分析,结果表明,251株(92.26%)属于放线菌门,覆盖11个科,15个属;其余20株属于厚壁门和变形菌门;有7株为潜在的新种。【结论】大连渤海老虎滩海域的沉积物中存在较为丰富的放线菌和新种资源,这些菌株为将来开发新的微生物代谢产物奠定了基础。     

东太平洋多金属结核区两个站位深海沉积物细菌多样性北大核心CSCD

【目的】为了解东太平洋中国多金属结核勘探合同区西区2个站位(WBC1305和WBC1316A)深海沉积物细菌群多样性。【方法】直接提取环境样品总基因组,通过PCR和TA克隆策略构建了2个站位6个层次16S r RNA基因文库,对2个站位沉积物表层泥样中细菌多样性和群落结构特征进行分析,并通过构建系统发育树,进行系统发育学分析。【结果】2个站位6个文库共获得有效克隆533个,其中472个克隆包括α-变形菌纲、β-变形菌纲、γ-变形菌纲、δ-变形菌纲、浮霉菌门、酸杆菌门、硝化螺旋菌门、放线菌门、绿弯菌门、厚壁菌门、拟杆菌门、迷踪菌门、芽单胞菌门、Hydrogenedentes、Chlorobi和Nitrospinae16个细菌类群,而另外61个克隆为不可分类细菌类群。【结论】结果表明γ-变形菌纲和厚壁菌门分别是WBC1305和WBC1316A站位的优势种群;WBC1316A站位细菌群落结构更加丰富和复杂。     

西太平洋多金属结核区12个站位沉积物中可培养潜在腐殖质转化菌的多样性

【背景】海洋环境作为地球上最大的有机碳库贮藏着大量腐殖质,其中可能蕴藏着丰富的腐殖质转化菌。【目的】从深海沉积物环境中分离具有潜在腐殖质转化能力的细菌,为难降解天然有机多聚物的生物转化提供菌种资源。【方法】利用以腐殖质为唯一碳源的培养基,对西太平洋多金属结核区12个站位沉积物样品中的腐殖质转化菌进行富集培养和纯化,通过16S rRNA基因测序分析比对初步确定分离菌株的分类地位,并利用含苯胺蓝的培养基筛选潜在的腐殖质转化菌。【结果】从12个沉积物样品中共分离获得菌株276株,隶属于放线菌纲(Actinobacteria)、纤维粘网菌纲(Cytophagia)、黄杆菌纲(Flavobacteria)、 α变形菌纲(Alphaproteobacteria)和γ变形菌纲(Gammaproteobacteria)中的14个目37个属56个种(含1个潜在新属和2个新种),其中49个种呈现木质素修饰酶阳性。【结论】利用以腐殖质为唯一碳源和能源的培养基可以分离获得具有较高多样性的潜在腐殖质转化菌。     

泥浸汁对太湖沉积物中的好氧可培养细菌多样性的影响

【目的】研究添加泥浸汁与否对太湖沉积物中可培养细菌的影响。【方法】采用R2A培养基和添加泥浸汁R2A培养基对沉积物中细菌进行分离培养,16S r RNA基因系统发育分析比较种群结构。【结果】培养基中添加泥浸汁,可使可培养细菌的种类数量增加到1.6倍。16S r RNA基因序列分析表明,培养的优势细菌类群存在明显差别。R2A培养基上生长的细菌主要为厚壁菌门(52%)、放线菌门(24%)、变形菌门(20%)和拟杆菌门(4%),其中大部分细菌与芽孢杆菌属、假单胞菌属、节杆菌属等关系密切;而添加泥浸汁的R2A培养基上生长的细菌则主要为变形菌门(40%)、放线菌门(35%)、厚壁菌门(22.5%)和拟杆菌门(2.5%),与鞘脂单胞菌属、芽孢杆菌属、副球菌属、节杆菌属等关系密切。【结论】添加泥浸汁原始营养因子可提高沉积物中可培养细菌的多样性,提高菌种可培养效率。     

智利海洋沉积物中放线菌多样性

【目的】认识智利海洋沉积物中放线菌的多样性。【方法】分别采用选择性分离培养和非培养的基于16SrRNA基因序列系统发育分析方法,对来自智利南部海域海洋沉积物中放线菌多样性进行研究。采用6种选择性分离培养基分离放线菌;利用放线菌特异性引物对样品总DNA进行16SrRNA基因序列扩增并构建了16SrRNA基因克隆文库。分别挑选不同培养特征的22株放线菌和59个基因克隆进行16SrRNA基因序列的系统进化分析;测定分离的放线菌对海水的依赖性及产生抗菌活性化合物的能力。【结果】共分离到328株放线菌;挑选的22株放线菌分别属于小单孢菌属、多形孢菌属、链霉菌属、迪茨氏菌属、气微菌属和短状杆菌属;挑取的59个克隆属于40个分类单元,其中60%分类单元属于放线菌门放线菌亚纲、酸微菌亚纲和红色杆菌亚纲,另外40%的分类单元在放线菌内形成几个独立的进化分支,有可能代表放线菌新类群。22株放线菌有19株具有抗菌活性,50%的生长依赖海水的放线菌也具有抗菌活性。【结论】智利海域沉积物存在丰富的放线菌系统发育多样性并能产生活性次级代谢产物,而且还蕴藏丰富的新类型的放线菌资源。     

新疆艾比湖湿地博乐河入口处土壤细菌多样性分析

【目的】了解新疆艾比湖湿地国家级自然保护区非培养土壤细菌群落组成及多样性。【方法】采用非培养法直接从湿地土壤提取总DNA进行16S r RNA基因扩增,构建细菌16S r RNA基因克隆文库。使用MspⅠ和AfaⅠ限制性内切酶对阳性克隆进行16S r RNA基因扩增片段的限制性酶切分析(Amplified r DNA restriction analysis,ARDRA),挑取具有不同双酶切图谱的克隆进行测序,序列比对并构建16S r RNA基因系统发育树。【结果】从土壤细菌的16S r RNA基因文库中随机挑取75个不同谱型的克隆子,共得到58个OTUs,系统发育归类为8个细菌类群:绿弯菌门(Chloroflexi)、蓝藻门(Cyanobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、疣微菌门(Verrucomicrob)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)。其中,变形菌门为第一优势菌群,拟杆菌门为第二优势菌群,两者约占总克隆的65%。【结论】艾比湖湿地博乐河入口处土壤细菌多样性丰富,且存在一定数量的潜在微生物新种。     

云南干热环境可培养高温放线菌多样性及产纤维素酶活性评价

[目的]探索云南东川干热河谷、元谋土林以及昆明周边高温堆肥、热泉等环境可培养高温放线菌的多样性及其产纤维素酶的潜力.[方法]利用稀释涂布平板法从采集于上述环境的样品中分离得到菌株500余株,通过形态去重复后对300余株进行16SrRNA基因测序分析,并对获得的菌株利用刚果红染色的方法进行纤维素酶活性初步筛选.[结果]分离到的菌株共分布于放线菌纲下9个亚目15个科33个属,其中候选新属2个、候选新种3个.451株菌的纤维素酶筛选结果显示57％具有纤维素酶活性,其中链霉菌、小单孢菌、野野村氏菌在纤维素酶活性菌株中占较大比例.[结论]云南干热环境下蕴含着丰富的放线菌资源,纤维素酶初步筛选显示出了良好的降解活性,为下一步的深入研究提供良好的菌源.     

Diversity and novelty of actinobacteria in Arctic marine sediments

The actinobacterial diversity of Arctic marine sediments was investigated using culture-dependent and culture-independent approaches. A total of 152 strains were isolated from seven different media; 18 isolates were selected for phylogenetic analysis on the basis of their 16S rRNA gene sequences. Results showed that the 18 isolates belonged to a potential novel genus and 10 known genera including Actinotalea, Arthrobacter, Brachybacterium, Brevibacterium, Kocuria, Kytococcus, Microbacterium, Micrococcus, Mycobacterium, and Pseudonocardia. Subsequently, 172 rDNA clones were selected by restriction fragment length polymorphism analysis from 692 positive clones within four actinobacteria-specific 16S rDNA libraries of Arctic marine sediments, and then these 172 clones were sequenced. In total, 67 phylotypes were clustered in 11 known genera of actinobacteria including Agrococcus, Cellulomonas, Demequina, Iamia, Ilumatobacter, Janibacter, Kocuria, Microbacterium, Phycicoccus, Propionibacterium, and Pseudonocardia, along with other, unidentified actinobacterial clones. Based on the detection of a substantial number of uncultured phylotypes showing low BLAST identities (<95 %), this study confirms that Arctic marine environments harbour highly diverse actinobacterial communities, many of which appear to be novel, uncultured species.     

The rhizospheres of traditional medicinal plants in Panxi, China, host a diverse selection of actinobacteria with antimicrobial properties

Actinobacteria are a prolific source of antibiotics. Since the rate of discovery of novel antibiotics is decreasing, actinobacteria from unique environments need to be explored. In particular, actinobacterial biocontrol strains from medicinal plants need to be studied as they can be a source of potent antibiotics. We combined culture-dependent and culture-independent methods in analyzing the actinobacterial diversity in the rhizosphere of seven traditional medicinal plant species from Panxi, China, and assessed the antimicrobial activity of the isolates. Each of the plant species hosted a unique set of actinobacterial strains. Out of the 64 morphologically distinct isolates, half were Streptomyces sp., eight were Micromonospora sp., and the rest were members of 18 actinobacterial genera. In particular, Ainsliaea henryi Diels. hosted a diverse selection of actinobacteria, although the 16S ribosomal RNA (rRNA) sequence identity ranges of the isolates and of the 16S rRNA gene clone library were not congruent. In the clone library, 40% of the sequences were related to uncultured actinobacteria, emphasizing the need to develop isolation methods to assess the full potential of the actinobacteria. All Streptomyces isolates showed antimicrobial activity. While the antimicrobial activities of the rare actinobacteria were limited, the growth of Escherichia coli, Verticillium dahliae, and Fusarium oxysporum were inhibited only by rare actinobacteria, and strains related to Saccharopolyspora shandongensis and Streptosporangium roseum showed broad antimicrobial activity.     

孟加拉虎粪便放线菌的分离及其多样性

【目的】建立有效分离动物粪便放线菌的方法,认识孟加拉虎粪便放线菌的多样性。【方法】从预处理、抑制剂、培养基三个方面考虑,采用平板稀释的分离方法。用细菌通用引物扩增获得放线菌菌株的16SrRNA基因,根据系统发育分析进行鉴定。【结果】孟加拉虎粪便样品中,可培养放线菌的菌落平均数量为1.10×108cfu/g(粪便湿重);对分离到的110株纯培养放线菌的16S rRNA基因部分序列分析表明:它们分布于10个科、12个属,主要是一些菌丝分化程度低的放线菌,如:Arthrobacter、Dietzia、Kocuria、Corynebacterium、Microbacterium等;产丝的放线菌主要以Streptomyces占优势,约占分离到放线菌总数的64%。【结论】干热处理粪便样品可以大大提高放线菌的出菌率;添加多种抑制剂及不含天然成分的组合培养基较适合粪便放线菌的分离;孟加拉虎粪便中可培养放线菌的多样性较丰富。本研究提供的分离动物粪便放线菌的有效方法,为动物粪便放线菌资源的研究和开发利用提供了借鉴作用。     

硝尔库勒湖沉积物中非培养放线菌多样性

[目的]认识和了解盐湖沉积环境中放线菌的多样性,为今后的开发和利用奠定基础.[方法]应用免培养技术和基于16S rRNA基因序列的系统发育分析对新疆硝尔库勒盐湖沉积物中放线菌的多样性进行了研究.实验采用SDS-CTAB法提取土样中总DNA,利用放线菌特异性引物对土样总DNA进行16S rRNA基因扩增,并构建16S IRNA基因克隆文库;对随机挑选的160个克隆通过酶切筛选出51个不同图谱的重组克隆,并对其测序.[结果]所获得的51个克隆序列属于39个OTUs,其中52.9%的克隆序列分布于放线菌门(phylum Actinobacteria)放线菌亚(Actinobacteridae)的5个亚目和酸微菌亚纲(Acidimicrobidae)中,并且在这两个亚纲中有大量克隆序列属于放线菌的新类群,另外47.1%的克隆序列以极高的自展值在放线菌门内支持形成一个独立的大分支,极有可能代表一个新亚目或更高级分类单元的类群.[结论]这些研究结果说明硝尔库勒盐湖中存在有较为丰富的放线菌系统发育多样性,并且潜藏着新类型的放线菌资源.     

澄黄滨珊瑚和丛生盔型珊瑚非培养放线菌多样性

【目的】研究澄黄滨珊瑚(Porites lutea)和丛生盔型珊瑚(Galaxea fascicularis)联合放线菌物种多样性。【方法】实验提取两种珊瑚的总DNA,利用放线菌特异性引物对样品总DNA进行扩增,通过构建16S rRNA基因克隆文库和系统发育分析,对三亚鹿回头岸礁区优势物种澄黄滨珊瑚和丛生盔型珊瑚联合放线菌的多样性和群落结构进行研究。【结果】118个从澄黄滨珊瑚克隆文库中随机挑选的阳性克隆子归为58个OTUs,主要分布于酸微菌亚目、棒状杆菌亚目、微球菌亚目、丙酸杆菌亚目和未知类群。丛生盔型珊瑚克隆文库共获得96个序列,归为31个OTUs,主要分布于酸微菌亚目和未知的放线菌类群。多样性指数和稀疏度曲线分析结果显示澄黄滨珊瑚联合放线菌物种多样性比丛生盔型珊瑚更高。【结论】澄黄滨珊瑚和丛生盔型珊瑚拥有较高水平的放线菌物种多样性和复杂的群落结构,并隐藏着大量的高等级放线菌新分类单元。