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。     

川楝内生放线菌的分离及多样性研究

【目的】分离四川省各个地区川楝内生放线菌并研究其物种多样性。【方法】应用7种选择性分离培养基分离样品根、茎、叶、树皮和果实中的内生放线菌,采用16SrRNA基因RFLP分析代表菌株多样性。【结果】研究共获得403株内生放线菌。不同地点、不同植株部位、不同培养基分离得到的内生放线菌数目均有差异。广元采集的样品分离得到的数目最多,为86株;最少的是绵阳,仅有12株。从植物表皮中分离到148株放线菌,占获得菌株总数的36.7%;而从果中分离到31株,仅占获得菌株总数的7.6%;虽然从根部分离到的数量也很少,但是其出菌率却是最高的。5号和3号培养基的分离效果最为理想。16S rRNA基因RFLP分析结果显示所有供试菌株在68%的相似性上聚在一起,在84%的相似水平上分成了10个遗传类型。代表菌株的16SrRNA基因序列测定及系统发育分析结果表明:分离得到的放线菌包括4个属,分别是链霉菌属(Streptomyces)、北里孢菌属(Kitasatospora)、节杆菌属(Arthrobacter)、克里布所菌属(Kribbella)。其中,链霉菌是优势类群,占代表菌株数目的比例高达91%,而稀有放线菌的比例只有9%。【结论】研究发现的川楝内生放线菌主要属于链霉菌属(Streptomyces)、北里孢菌属(Kitasatospora)、节杆菌属(Arthrobacter)、克里布所菌属(Kribbella)。     

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。     

宁夏白芨滩自然保护区苦豆子内生放线菌多样性及其分布

【目的】探索宁夏干旱荒漠区苦豆子内生放线菌的多样性及区系组成,为苦豆子内生放线菌的合理开发和利用提供理论依据。【方法】从宁夏白芨滩自然保护区不同植被和土壤类型的6个样区采集健康苦豆子样品30份,采用组织匀浆法从苦豆子植株的根部、茎部、叶部和种子中分离内生放线菌,根据培养性状、菌落、孢子等的形态特征和16S rRNA基因序列分析对分离菌株进行鉴定;根据苦豆子内生放线菌的相对频率、物种多样性指数、丰富度指数和相似性系数分析其区系组成特点。【结果】从30份苦豆子样品中,共分离得到内生放线菌111株,这些菌株分属于链霉菌属(Streptomyces)、拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis)、普劳斯氏菌属(Prauserella)、Actinophytocola、微杆菌属(Microbacterium)、束丝放线菌属(Actinosynnema)、嗜热油菌属(Thermoleophilum)、糖霉菌属(Glycomyces)和糖丝菌属(Saccharothrix) 9个属,其中链霉菌属(Streptomyces)和拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis)为优势属。苦豆子内生放线菌的分布具有一定的组织特异性,根和种子中的内生放线菌数量高于茎和叶。植被类型中,沙生植被草原(样区Ⅳ)分离的苦豆子内生放线菌物种多样性指数最高,而荒漠草原(样区Ⅴ)最低。荒漠草原(样区Ⅴ)和林地(样区Ⅵ)内生放线菌群落有密切的相似性。【结论】苦豆子体内含有丰富的内生放线菌资源,其内生放线菌具有很高的宿主特异性,而且其分布受生境影响。     

建立放线菌门的证据

放线菌是细菌域中的一个重要类群,其分类地位一直受到人们的关注。《伯杰氏细菌系统学手册》第二版,把放线菌从厚壁菌门中的一个纲提升为放线菌门。目前的研究发现,在细胞色素C氧化酶1亚基（Cox1）、CTP合成酶以及谷氨酰tRNA合成酶（GluRS）3个蛋白中存在着放线菌特异的插入或缺失序列,可以将放线菌与其它细菌区分开,为放线菌门的建立提供了新的有力证据。简述了国内外的研究信息,并提出了自己的一些观点,供国内学者参考。     

黄河三角洲盐碱地花生根层土壤菌群结构多样性

花生属豆科固氮作物,具较强的抗旱耐盐性,土壤微生物在盐碱土生态系统中具有重要的生态功能。以花生平作、花生/棉花间作为对象,通过16S rRNA基因克隆文库技术分析了黄河三角洲滨海盐碱地花生旺盛生长期不同含盐量盐碱地和非盐碱地0—40cm根层非培养土壤微生物群落组成及其多样性,分析了盐碱地花生根层土壤细菌群落与非盐碱地花生根层土壤细菌群落的差异,为揭示盐碱地花生根层土壤微生物的多样性以及土地利用变化与生态环境效应间的关系奠定基础。利用免培养技术直接从土壤样品提取总DNA,针对细菌基因组16S rRNA基因的V3高变区进行PCR扩增;利用焦磷酸测序的方法对V3高变区PCR产物进行高通量测序,并对测序数据进行生物信息学分析。结果表明,(1)黄河三角洲滨海盐碱土较高含盐量土壤中根层土壤微生物种类、优势种群数量和群落功能多样性较非盐碱土壤较为丰富。(2)盐碱土花生平作或花生//棉花间作两种种植方式基本不影响二者0—40cm根层土壤微生物优势类群;不同土壤类型和种植模式下,花生和棉花根层土壤中优势菌群均为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和酸杆菌门(Acidobacteria) 4种菌群,其总丰度为80%—90%。非盐碱土壤中花生根层的酸杆菌门(Acidobacteria)丰度是盐碱土壤中的3倍以上,嗜热油菌纲(Thermoleophilia)和放线菌纲(Actinomycetales)丰度远高于各种盐碱土壤花生平作和花生//棉花间作两种植模式下的花生根层土壤;非盐碱土平作花生0—40cm土层中Rubellimicrobium、Pontibacter和Lamia细菌则显著缺失。(3)土壤类型对土壤微生物菌群类型影响较大,聚类分析表明,10个土壤样本依据土壤含盐量高低和根系分布深度聚为3类,即非盐碱土壤归为1类,盐碱土壤根系密集分布层0—20cm、20—40cm各归为1类。     

新疆青海中度嗜盐放线菌生物多样性初步研究

从我国新疆、青海等地采集数份盐碱土样或泥样,采用淀粉-酪素琼脂培养基、甘油天门冬酰胺琼脂培养基、土壤浸汁琼脂培养基分别从中分离到8株、32株中度嗜盐放线菌菌株。经形态、生理学特性与全细胞壁氨基酸组分分析结果比较,选取其中的14株进行16S rDNA序列分析。就物种多样性而言,新疆、青海分离到中度嗜盐放线菌分布至少有3个科,5个属。其中有拟诺卡氏菌科（Nocardiopsaceae）的拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis)和链单孢菌属（Streptomonospora）;假诺卡氏菌科(Pseudonocardiaceae)的普氏菌属(Prauserella)和糖单孢菌属(Saccharomonospora);链霉菌科(Streptomycetaceae)的链霉菌属(Streptomyces)。就地区分布来讲,新疆分离到的中度嗜盐放线菌种类要远高于青海。     

基于16S rRNA基因序列分析受砷和硫酸盐污染的土壤细菌多样性（英文稿）

为了了解普通耕地土壤(Nor-1)和受砷及硫酸盐污染土壤(Sul-1)中的细菌组成和多样性差异,对2个不同土壤样品直接提取总DNA,通过PCR扩增16S rRNA基因并建立文库,对文库克隆进行核糖体DNA扩增片段酶切分析(ARDRA)和测序,构建系统进化树。从Nor-1土壤样品中测序获得23个16S rRNA基因序列,分析序列系统发育关系表明,共包含Acidobacteria(12.3%,8/65)、Actinobacteria(3.1%,2/65)、Firmicutes(21.5%,14/65)、Nitrospira(3.1%,2/65)和Proteobacteria(60%,39/65)等5个不同细菌门。而从Sul-1土壤样品中测序获得19个16S rRNA基因序列,分析序列系统发育关系表明,共包含Firmicutes(29.5%,13/44)和Proteobacteria(70.5%,31/44)等2个不同细菌门。结果表明,受高浓度的砷和硫酸盐的影响,Sul-1土壤中细菌群落结构相较于普通耕地土壤(Nor-1)发生了明显的改变,多样性明显下降,但有大量具有较强的污染物降解能力的不动杆菌(Acinetobacter)相关序列在Sul-1土壤细菌群落中被发现。     

PCR-DGGE技术在农田土壤微生物多样性研究中的应用

变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)在微生物生态学领域有着广泛的应用。研究采用化学裂解法直接提取出不同农田土壤微生物基因组DNA,并以此基因组DNA为模板,选择特异性引物F357GC和R515对16S rRNA基因的V3区进行扩增,长约230bp的PCR产物经变性梯度凝胶电泳(DGGE)进行分离后,得到不同数目且分离效果较好的电泳条带。结果说明,DGGE能够对土壤样品中的不同微生物的16S rRNA基因的V3区的DNA扩增片断进行分离,为这些DNA片断的定性和鉴定提供了条件。与传统的平板培养方法相比,变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术能够更精确的反映出土壤微生物多样性,它是一种有效的微生物多样性研究技术。     

建立放线菌门的证据*

放线菌是细菌域中的一个重要类群,其分类地位一直受到人们的关注。《伯杰氏细菌系统学手册》第二版,把放线菌从厚壁菌门中的一个纲提升为放线菌门。目前的研究发现,在细胞色素C氧化酶1亚基(Cox1)、CTP合成酶以及谷氨酰tRNA合成酶(GluRS) 3个蛋白中存在着放线菌特异的插入或缺失序列,可以将放线菌与其它细菌区分开,为放线菌门的建立提供了新的有力证据。简述了国内外的研究信息,并提出了自己的一些观点,供国内学者参考。     

大香格里拉土壤放线菌组成分析及生物活性测定

【目的】探究大香格里拉地区的土壤放线菌组成及其抑菌和酶活性,为放线菌新药物先导化合物和高活性酶的筛选提供资源。【方法】从大香格里拉地区不同海拔高度采集220份土样,用4种培养基,分别进行了常温放线菌和低温放线菌的分离。从常温放线菌中选择25株代表菌株进行了初步分类鉴定。采用琼脂扩散法,检测了其对4株细菌和7株农作物致病真菌的抑菌活性;利用特异性引物扩增法,筛选了其聚酮合酶(PKSⅠ、PKSⅡ)基因、非核糖体多肽合成酶(NRPS)基因和多烯类化合物合成酶(CYP)基因。同时,检测了低温菌的多种酶活性。【结果】25株常温代表菌的系统发育分析显示它们分属于放线菌目的6个亚目、12个科、15个属。其中14株菌的NRPS及11株的CYP基因筛选呈阳性。低温条件下分离到的111株放线菌,88%属于耐冷菌,12%是嗜冷菌,它们中的大部分能利用明胶、纤维素,甲壳素等。【结论】研究结果显示,大香格里拉森林土壤蕴涵着种类和活性丰富的放线菌,为放线菌资源的开发利用和保护提供了新依据。     

Composition and abundance of phytoplankton in tributaries of the lower Colorado river,Grand Canyon region

Phytoplankton distribution and abundance in eleven tributaries of the Colorado River within the Grand Canyon were investigated from April, 1975 to June, 1976. During this period a total of 56 genera and 156 species of phytoplankton was identified. Phytoplankton species of the individual tributaries were quite distinct, with only four diatom species, Diatoma vulgare, Navicula tripunctata, Nitzschia linearis and Synedra ulna, common to all the tributaries. Bright Angel Creek, Shinumo Creek and Elves Chasm were the tributaries with the most diverse algal flora, whereas Vaseys Paradise, Tapeats Creek, Deer Creek and Havasu Creek showed the lowest species richness. Elves Chasm and Diamond Creek had the highest phytoplankton numbers. Phytoplankton abundance and species richness appeared to be influenced by high turbidity, current velocity, fluctuating water levels and age of the water. Some of the dominant algal species, Biddulphia laevis, Cocconeis pediculus, Cymbella ventricosa, Epithemia sorex, Gomphonema parvulum and Synedra ulna, showed significant correlations with specific physico-chemical characteristics of the tributaries.Grand Canyon National Park Colorado River Research Series Contribution No. 66. This research was supported by the National Park Service, U. S. Department of the Interior.     

西藏米拉山土壤古菌16S rRNA及amoA基因多样性?分析

摘要：【目的】硝化作用在全球土壤氮循环中具有重要的作用,虽然细菌一度被认为单独负责催化这个过程的限速步骤,但是最近一些研究结果表明泉古菌具有氨氧化的能力。本文通过构建古菌16S rRNA 基因克隆文库和氨氧化古菌amoA基因文库,分析西藏米拉山高寒草甸土壤中古菌及氨氧化古菌群落结构组成情况,为揭示青藏高原高寒草甸土壤古菌的多样性提供理论基础。【方法】采用未培养技术直接从土壤中提取微生物总DNA,分别利用通用引物构建古菌16S rRNA 基因和氨氧化古菌amoA基因克隆文库。【结果】通过构建系统发育树,表明古菌16S rRNA 基因克隆文库包括泉古菌门和未分类的古菌两大类,并且所有泉古菌均属于热变形菌纲。氨氧化古菌amoA基因克隆文库中序列均为泉古菌。通过DOTUR软件分析,古菌16S rRNA基因和古菌amoA基因克隆文库分别包括64个OTUs和 75个OTUs。【结论】西藏米拉山高寒草甸土壤中古菌多样性比较丰富,表明古菌在高寒草甸土壤的氮循环中可能具有重要的作用。所获得的一些序列与已知环境中土壤、淡水及海洋沉积物中获得的一些序列具有很高的相似性,其古菌及氨氧化古菌来自不同环境的可能性比较大,可能与青藏高原的地质历史变迁过程有关。米拉山古菌及氨氧化古菌与陆地设施土壤中相似性最高,说明与西藏米拉山高寒草甸土壤的退化有关。     

云南兰坪铅锌矿区细菌多样性研究

目的研究云南省兰坪铅锌矿区矿石样品中的细菌群落结构。方法构建细菌16S rRNA高变区基因文库。结果矿石内部细菌种类丰富多样,文库测序结果表明矿石样品中细菌分属于4个门,27个属;其中变形菌门（Proteobacteria）类群是优势种群,占所有细菌总克隆数的51.7%,而且大多数属于γ-变形菌纲亚群。各克隆序列分析结果表明,其中部分细菌序列与已报道物种的相似性较低。结论表明云南省兰坪铅锌矿矿石样品中可能存在新的细菌种类。     

Isolation and characterization of alachlor-degrading actinomycetes from soil

Alachlor (2-cloro-N-(methoxymethyl)-N-(2,6-diethylphenyl)-acetamide) is an extremely toxic and highly mobile herbicide that is widely used for pre-emergence control of grasses and weeds in many commercial crops in Brazil. In order to select soil actinomycetes able to degrade this herbicide, fifty-three actinomycete strains were isolated from soil treated with alachlor using selective conditions and subjected to in vitro degradation assays. Sixteen isolates were shown to be tolerant to high concentrations of the herbicide (up to 720 mg L^-1), and six of these were able to grow and degrade 50 alachlor (72 mg L^-1) in mineral salts medium. Morphological and phylogenetic analysis enabled the assignment of the alachlor-degrading strains to the genus Streptomyces. Strain LS151 was related to the type strains of Streptomyces capoamus/Streptomyces galbus, whereas strains LS143 and LS153 were related to Streptomyces bikiniensis. The remaining strains, LS166, LS177 and LS182, were similar in morphological features and recovered in a single cluster based on 16S rDNA sequence analysis, but shown to be distinct on the basis of genomic fingerprint data (rep-PCR). Though a definitive taxonomic assignment of alachlor-degrading strains was not possible, these data indicate that ability to degrade this pesticide was detected in different Streptomyces taxa.     

台湾地区芽胞杆菌物种多样性

了解芽胞杆菌资源多样性, 可为芽胞杆菌功能资源挖掘和菌剂开发提供基础。从台湾地区8个市(县)采集土壤样本, 从20份土壤样品中分离获得了136株芽胞杆菌, 采用16S rRNA基因同源性将其鉴定为芽胞杆菌科的2个属、20个种。分别属于芽胞杆菌属(Bacillus)的16个种和赖氨酸芽胞杆菌属(Lysinibacillus)的4个种。根据分离频度分析得知, 台湾地区土壤中的芽胞杆菌优势菌群为阿氏芽胞杆菌(Bacillus aryabhattai)、苏云金芽胞杆菌(B. thuringiensis)和蜡样芽胞杆菌(B. cereus), 其他种类分布极其不均匀。芽胞杆菌Shannon多样性指数为1.2925-2.5850, 最高的为台中市和嘉义市(2.5850), 最低的为桃园县(1.2925)。根据分离频度对芽胞杆菌种类的聚类分析显示, 当欧式距离λ = 20时, 芽胞杆菌种类可分为高频度分布类型如阿氏芽胞杆菌(B. aryabhattai), 低频度分布类型如简单芽胞杆菌(B. simplex)。依据分离频度对8个采样点间的聚类分析未发现采样点间的芽胞杆菌种类分布的相关性。本研究认为台湾地区土壤中蕴藏着丰富芽胞杆菌种类多样性高, 具有很大的开发潜力。     

利用小亚基核糖体RNA 技术分析温室黄瓜近根土壤古菌和真菌多样性

土壤古菌和真菌在温室生态系统是仅次于细菌的微生物,具有类似于细菌的重要生态功能。通过构建古菌16S rRNA和真菌18S rRNA基因克隆文库,分析温室黄瓜近根土壤古菌和真菌群落结构组成,为开发利用温室这一特殊的生态环境中丰富的微生物资源以及理解微生物与植物间的互作提供参考依据。采用研磨-冻融-溶菌酶-蛋白酶K-SDS热处理以及CTAB处理等理化方法,提取和纯化微生物总DNA,构建古菌16S rRNA和真菌18S rRNA基因克隆文库。利用DOTUR软件将古菌和真菌序列按照相似性97％的标准分成若干个可操作分类单元 (OTUs)。土壤古菌克隆文库主要包括泉古菌门和未分类的古菌两大类,并有少部分广域古菌类群,所有泉古菌均属于热变形菌纲,共45个OTUs;真菌克隆文库包括真菌门的大多数亚门真菌,共24个OTUs,未发现担子菌亚门真菌。古菌多样性比较丰富,且发现少量的广域古菌 (甲烷菌),这一情况可能与温室长期高温高湿,高有机质含量,土壤处于缺氧环境有关;土壤真菌的优势种群为子囊菌,占到土壤真菌的80％以上,这可能与绝大多数植物真菌性病害属于土传病害,通过菌丝体、菌核或子囊壳在土壤病残体中越冬有一定的关系。     

Microbial Diversity in the Deep Marine Sediments from the Qiongdongnan Basin in South China Sea

The continental shelf and slope in the northern South China Sea is well known for its prospect of oil/gas/gas-hydrate resources. To study microbial communities and their roles in carbon cycling, a 4.9-m sediment core was collected from the Qiongdongnan Basin on the continental slope of the South China Sea during our cruise HY4-2005-5 in 2005. Geochemical, mineralogical, and molecular phylogenetic analyses were carried out. Sulfate concentration in pore water decreased with depth. Abundant authigenic carbonates and pyrite were observed in the sediments. The bacterial community was dominated by aerobic and facultative organisms. Bacterial clone sequences belonged to the Gamma-, Alpha-, Deltaproteobacteria and Firmicutes group, and they were related to Fe(III) and/or Mn(IV) reducers, sulfate reducers, aromatic hydrocarbon degraders, thiosulfate/sulfite oxidizers, and denitrifiers. Archaeal clone sequences exhibited greater overall diversity than the bacterial clones with most sequences related to Deep-Sea Archaeal Group (DSAG), Miscellaneous Crenarchaeotic Group (MCG), and Uncultured Euryarchaeotic Clusters (UECs). Archaeal sequences related to Methanosarcinales, South African Gold Mine Euryarchaeotic Group (SAGMEG), Marine Benthic Group-D (MBG-D) were also present. Most of these groups are commonly present in deep-sea sediments, particularly in methane/organic-rich or putative methane hydrate-bearing sediments.