免培养法对大鲵肠道微生物多样性的研究

【目的】了解大鲵肠道内生细菌的组成及多样性。【方法】采用美国Mo Bio公司试剂盒提取大鲵肠道内容物总DNA,选用细菌通用引物799F和1492R对总DNA进行16S rRNA基因特异性扩增,构建大鲵肠道内容物内生细菌16S rRNA基因克隆文库,对阳性克隆进行限制性内切酶片段长度多态性(PCR-RFLP)分析,并对HaeⅢ酶切带谱不同的菌液进行测序,构建系统发育树。【结果】根据酶切带谱分析和测序结果的不同,将随机挑取的101个阳性克隆归为28个不同的可操作分类单元(OTUs),系统发育分析表明这些克隆序列分别属于变形菌门(Proteobacteria)、梭菌门(Clostridia)、芽孢杆菌门(Bacilli)和衣原体门(Chlamydiae)4个门。其中,变形菌门(Proteobacteria,占克隆总数的92.08%)为最优势类群。序列比对结果表明这些克隆序列分别与已报道的20个属具有较高的相似性。此外,还有一个OTU在系统发育树上形成独立分支且未能确定其分类。【结论】大鲵肠道内生细菌多样性丰富,并且可能存在新的分类单元。     

红豆杉免培养内生细菌多样性的初步研究

【目的】了解红豆杉(Taxus chinensis)内生细菌的组成及多样性。【方法】提取红豆杉组织总DNA,选用细菌通用引物799F和1492R对总DNA进行16S rDNA特异性扩增,构建红豆杉内生细菌16S rDNA克隆文库,对阳性克隆进行PCR-RFLP(限制性内切酶片段长度多态性)分析,并对酶切带谱不同的菌液进行测序,构建系统发育树。【结果】根据酶切带谱分析和测序结果的不同,将随机挑取的158个阳性克隆归为26个不同的可操作分类单元(OUTs),系统发育分析表明这些克隆序列分别属于变形菌门(Proteobacteria,包含Alpha、Beta、Gamma、Delta亚群)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)4个门。其中,变形菌门(Proteobacteria,占克隆总数的58.86%)为最优势类群。序列比对结果表明这些克隆序列分别与已报道的20个属具有较高的相似性。此外,还有一个OUTs在系统发育树上形成独立分支且未能确定其分类。【结论】红豆杉内生细菌多样性丰富,并且可能存在新的分类单元。     

新疆野生胀果甘草内生细菌多样性的非培养初步分析

摘要：【目的】了解新疆野生甘草内生细菌多样性,为开发新的微生物资源奠定基础。【方法】采用改进的CTAB (十六烷基三甲基溴化铵)法提取新疆野生胀果甘草根部总DNA,利用细菌16S rDNA 基因通用引物对甘草总DNA 进行16S rDNA 基因扩增,构建甘草内生细菌16S rDNA基因文库;挑选具有不同酶切图谱的克隆进行测序、比对并构建16S rDNA 基因系统发育树。【结果】构建的甘草内生细菌16S rDNA基因文库中, 150个克隆分属于32个不同的分类单元,Blast结果表明大部分克隆与已知细菌的16S rDNA基因序列相似性较高,分别归属于变形杆菌门(Proteobacteria)的alpha、gamma亚群,厚壁菌门(Firmicutes),放线菌门(Actinobacteria),拟杆菌门(Bacteroidetes)中的鞘脂菌属(Sphingobium),叶杆菌属(Phyllobacterium),生丝单胞菌属(Hyphomonas),土壤杆菌属(Agrobacterium)等14个属, 其中26%的克隆与已知细菌16S rDNA 基因相似性小于96%,可能代表新的分类单元.【结论】甘草内生细菌多样性丰富且存在尚未被认识的新物种。     

免培养研究野生秦岭羚牛瘤胃细菌多样性

[目的]了解野生秦岭羚牛(Budorcas taxicolor bedfordi)瘤胃细菌的组成及其多样性。[方法]提取野生秦岭羚牛瘤胃内容物总DNA,对总DNA进行16S rRNA特异性扩增,构建瘤胃细菌16S rRNA克隆文库,对阳性克隆进行PCRRFLP(限制性内切酶片段长度多态性)分析,并对HaeⅢ酶切带谱不同的菌液进行测序,构建系统发育树。[结果]根据酶切带谱分析和测序结果的不同,将随机挑取的112个阳性克隆归为27个不同的可操作分类单元(OTUs)。系统发育分析表明这些克隆序列主要分布于厚壁菌门(Firmicutes,58.03%)和拟杆菌门(Bacteroidetes,27.68%),另有纤维杆菌门(Fibrobacteres,5.36%)、螺旋体门(Spirochaetes,4.46%)、变形菌门(Proteobacteria,2.68%)、粘胶球形菌门(Lentisphaerae,0.89%)和Synergistetes(0.89%)。未培养菌所占比例高达82.14%。[结论]研究表明野生秦岭羚牛瘤胃内生细菌测序后分为7门27属。     

西藏扎布耶盐湖细菌多样性的免培养技术分析

【目的】利用免培养技术,获得有关西藏高原高盐度、高海拔盐湖的细菌多样性认识。【方法】从西藏扎布耶盐湖沉积样品中提取微生物总DNA,利用细菌引物f530/r1492扩增16S rRNA基因,然后构建16S rRNA基因质粒文库。采用HaeⅢ和HhaⅠ两种内切酶对阳性克隆质粒DNA进行ARDRA分型分析,根据分型结果挑选克隆进行测序。得到它们的16SrRNA基因部分序列,根据获得的序列构建构建系统发育树。【结果】在系统发育树上,部分克隆(占总克隆数的57.14%)与已知细菌属归于同一分支,主要分布在γ-变形菌纲、α-变形菌纲、δ-变形菌纲、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)和疣微菌门(Verrucomicrobia)的23个嗜盐细菌属之中。其余的克隆为未培养序列,与前者差异很大,在进化树上形成了独立的分支。【结论】研究结果显示出扎布耶茶卡湖中的细菌组成具有极其丰富的多样性。     

氟化物对家蚕肠道微生物菌群的影响

摘要:【目的】探讨氟化物对家蚕肠道微生物菌群的影响,开发具有潜在应用价值的益生菌以提高家蚕对氟化物的抗性。【方法】PCR扩增家蚕肠道内细菌16S rRNA基因并构建克隆文库;用核糖体DNA限制性分析(Amplified ribosomal DNA restriction analysis,ARDRA)方法对克隆子进行分型。从家蚕T6和734肠道样品中共获得14种分类操作单元(Operational taxonomic unit,OTUs),以16S rRNA基因为基础构建系统发育树进行分析。再经巢式PCR-DGGE技术检测家蚕肠道内优势菌群的变化。【结果】结果表明:家蚕氟中毒后肠道内肠球菌属Enterococcus和芽孢杆菌属Bacillus细菌菌群减少,而葡萄球菌属Staphylococcus的细菌增多。【结论】氟化物能通过改变家蚕肠道内细菌的多样性和比例,从而破坏家蚕肠道微生物菌群平衡,且对家蚕734的影响作用大于T6。     

新疆断裂带含硫冷泉泉水细菌群落结构多样性

摘要：【目的】为了解新疆断裂带含硫冷泉泉水中细菌群落结构的组成和物种多样性。【方法】采用免培养法直接从冷泉水中提取环境总DNA,采用细菌通用引物对泉水中细菌的16S rRNA基因进行PCR扩增,构建16S rRNA基因克隆文库。使用限制性内切酶Hae Ⅲ对随机挑选的阳性克隆子进行限制性片段长度多态性分析(Restriction Fragment Length Polymorphism, RFLP),选出具有不同酶切图谱的序列进行测序、BLAST比对和构建16S rRNA基因系统发育树。【结果】共从细菌16S rRNA基因文库中筛选了228个阳性克隆,RFLP分型得到33个不同的操作分类单元 (Operational Taxonomic Unites, OTUs),覆盖度 (Coverage C) 为92%。BLAST比对、RDP归类及系统发育分析将这33个OTUs归为：变形菌门 (Proteobacteria)、拟杆菌门 (Bacteroidetes) 和厚壁菌门 (Firmicutes)。变形菌门为绝对优势类群,占整个细菌克隆文库的98%,,其中20%左右的类群与硫化物代谢相关的光合自养和化能自养类群纯培养菌具有高的相似性 (>97%)。此外,还发现大量类群 (总文库的64%,其中57%为军团菌属Legionella spp., 类群)与GenBank中已存细菌16S rRNA基因相似性小于96%。【结论】新疆断裂带含硫冷泉泉水中细菌类群的多样性较低,但可能存在大量潜在细菌新种和新分类。另外,该泉水可能是潜在的新军团菌病传播源,因而可能对下游人畜健康存在潜在威胁。     

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。     

新疆沙湾冷泉沉积物中免培养古菌多样性初步研究

【目的】了解新疆沙湾冷泉沉积物的古菌组成及多样性。【方法】采用免培养法,液氮研磨提取冷泉沉积物总DNA,使用古菌通用引物进行16S rRNA基因扩增,构建16S rRNA基因文库。对阳性克隆进行HhaI限制性酶切分型,选出具有不同酶切图谱的序列进行测序,将所得序列与GenBank数据库中序列比对并构建16S rRNA基因系统发育树。【结果】从冷泉沉积物古菌16S rRNA基因文库中随机挑选了121个阳性克隆,共得到22个不同的可操作分类单元,BLAST结果表明全部克隆子归属于泉古菌门(Crenarchaeote)中免培养类群。系统发育分析归类为Soil-Freshwater-subsurface group和MarinegroupI,2个亚群并且各占整个文库的50%。其中40%左右的克隆子与具有无机碳和硝酸盐同化能力的泉古菌有高的相似性。此外还发现40%的克隆子与低温泉古菌类群具有很高的相似性。【结论】新疆沙湾冷泉沉积物中古菌类群多样性较低,但存有大量高度适应此低温、贫营养环境的泉古菌类群。     

美洲大蠊成虫肠道可培养细菌多样性研究

【目的】了解美洲大蠊成虫肠道可培养细菌的多样性。【方法】运用纯培养法、数值分类和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】从NA培养基中分离得到54株细菌,根据形态观察和部分生理生化特性,选取32个代表性菌株进行16S rRNA基因序列的系统发育多样性分析。结果表明,数值分类中的代表菌株在82%相似水平上可分为12个表观群;这些分离菌株代表20个物种,属于4个大的系统发育类群(Proteobacteria,Bacteroidetes,Firmicutes,Actinobacteria)的10个科、15个属。多数菌株属于Proteobacteria门(15株,占46.9%)和Bacteroidetes门(10株,占31.3%)。【结论】美洲大蠊成虫肠道内存在较为丰富的细菌多样性。     

胜利油田单12高温油藏非培养和富集培养样品的细菌组成特性

[目的]通过比较分析油藏样品的微生物群落结构特点,认识油藏微生物的生态功能.[方法]利用3种油藏微生物研究中常用的富集培养方法,对胜利油田单12区块S12-4油井产出水样品进行了选择性富集培养,运用构建16S rRNA基因文库的方法分析了富集样品和非培养样品的细菌多样性.[结果]通过16S rRNA基因序列比对发现,非培养样品、异养菌富集样品、烃降解菌富集样品和硫酸盐还原菌富集样品中的优势菌分别为Pseudomonas属,Thermotoga属,Thermaerobacter属和Thermotoga属的成员.多样性分析结果表明,非培养样品的微生物多样性最丰富,同时非培养样品和富集样品的微生物群落结构存在很大的差异,富集样品中的微生物包括优势菌在油藏原位环境中含量很低.[结论]细菌组成差异的比较结果,对油藏微生物的生态功能研究和微生物驱油潜力评估具有重要意义.     

Bacterial diversity in the bacterioneuston (sea surface microlayer): the bacterioneuston through the looking glass

The bacterioneuston is defined as the community of bacteria present within the neuston or sea surface microlayer. Bacteria within this layer were sampled using a membrane filter technique and bacterial diversity was compared with that in the underlying pelagic coastal seawater using molecular ecological techniques. 16S rRNA gene libraries of approximately 500 clones were constructed from both bacterioneuston and the pelagic water samples and representative clones from each library were sequenced for comparison of bacterial diversity. The bacterioneuston was found to have a significantly lower bacterial diversity than the pelagic seawater, with only nine clone types (ecotaxa) as opposed to 46 ecotaxa in the pelagic seawater library. Surprisingly, the bacterioneuston clone library was dominated by 16S rRNA gene sequences affiliated to two groups of organisms, Vibrio spp. which accounted for over 68% of clones and Pseudoalteromonas spp. accounting for 21% of the library. The dominance of these two 16S rRNA gene sequence types within the bacterioneuston clone library was confirmed in a subsequent gene probing experiment. 16S rRNA gene probes specific for these groups of bacteria were designed and used to probe new libraries of 1000 clones from both the bacterioneuston and pelagic seawater DNA samples. This revealed that 57% of clones from the bacterioneuston library hybridized to a Vibrio sp.-specific 16S rRNA gene probe and 32% hybridized to a Pseudoalteromonas sp.-specific 16S rRNA gene probe. In contrast, the pelagic seawater library resulted in only 13% and 8% of 16S rRNA gene clones hybridizing to the Vibrio sp. and Pseudoalteromonas sp. probes respectively. Results from this study suggest that the bacterioneuston contains a distinct population of bacteria and warrants further detailed study at the molecular level.     

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。     

南海深海沉积物放线菌多样性分析

【目的】免培养和纯培养相结合分析南海深海沉积物放线菌多样性。【方法】免培养方法通过提取沉积物宏基因组DNA,利用放线菌门特异性引物扩增放线菌16S r RNA基因序列,构建放线菌16S r RNA基因克隆文库,文库经RFLP(Restriction fragment length polymorphism)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。可培养方法利用8种培养基进行菌株分离,对排重后的菌株进行16S r RNA基因序列多样性分析。【结果】构建的两个深海位点的16S r RNA基因克隆文库在放线菌门的放线菌纲(Actinobacteria)、酸微菌纲(Acidimicrobiia)、腈基降解菌纲(Nitriliruptoria)和嗜热油菌纲(Thermoleophilia)4个纲中均有分布;两个位点中的种群结构有差异,N40-4位点的优势种群是放线菌纲的链霉菌目(Streptomycetales);N63-4位点的优势种群是腈基降解菌纲的腈基降解菌目(Nitriliruptorales)。8种培养基共分离出41株放线菌,根据形态特征排重后得到的19株菌分布于10个不同的属,12个不同的种,其中稀有放线菌属比例较高,菌株OAct400为潜在的微杆菌属(Microbacterium)新种。【结论】南海深海沉积物蕴含着丰富的放线菌物种资源及大量未知种群,具有进一步研究的价值。     

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.     

Diversity of bacterial community in freshwater of Woopo wetland

Diversity of bacterial community in water layer of Woopo wetland was investigated. Cultivable bacterial strains were isolated by the standard dilution plating technique and culture-independent 16S rRNA gene clones were obtained directly from DNA extracts of a water sample. Amplified rDNA restriction analysis (ARDRA) was applied onto both of the isolates and 16S rRNA gene clones. Rarefaction curves, coverage rate and diversity indices of ARDRA patterns were calculated. Representative isolates and clones of all the single isolate/clone phylotype were partially sequenced and analyzed phylogenetically. Sixty-four and 125 phylotypes were obtained from 203 bacterial isolates and 235 culture-independent 16S rRNA gene clones, respectively. Bacterial isolates were composed of 4 phyla, of which Firmicutes (49.8%) and Actinobacteria (32.0%) were predominant. Isolates were affiliated with 58 species. Culture-independent 16S rRNA gene clones were composed of 8 phyla, of which Proteobacteria (62.2%), Actinobacteria (15.5%), and Bacteroidetes (13.7%) were predominant. Diversity of 16S rRNA gene clones originated from cultivation-independent DNA extracts was higher than that of isolated bacteria.     

规模化牛场犊牛直肠细菌多样性分析

【目的】研究腹泻犊牛直肠细菌多样性,以及与健康犊牛直肠细菌多样性的差异。【方法】通过建立直肠菌群16S rRNA基因克隆文库,分别用限制性内切酶MspⅠ和HhaⅠ对阳性克隆的PCR产物进行限制性酶切片段长度多态性(RFLP)分析,通过测定16S rRNA基因序列,绘制系统发育树,确定犊牛直肠菌群的组成。【结果】腹泻组克隆阳性率达98.75%(474/480),优势菌群以乳杆菌属(14%)、肠球菌属(10%)和埃希菌属(8%)等需氧和兼性厌氧菌为主,健康组克隆阳性率达96.45%(488/506),优势菌群以梭菌属(13%)、双歧杆菌属(8%)和巨型球菌属(5%)等专性厌氧菌为主。【结论】2周龄犊牛直肠菌群复杂多样,并且具有自己的独特性菌群,且腹泻时乳杆菌属、肠球菌属、埃希氏菌属等显著增加。     

引物应用策略：基于2对古菌16S rRNA基因通用引物对环境样品古菌多样性分析

【目的】找到适宜的16S rRNA基因通用引物应用策略,应对复杂环境微生物多样性调查,尤其目前高速发展的高通量测序技术带来的巨大挑战。【方法】用Oligocheck软件分别将两对应试的古菌16S rRNA基因通用引物与RDP(Ribosomal database project)数据库中古菌16S rRNA基因序列进行匹配比对。用两对应试引物分别构建海洋沉积物样品的古菌16S rRNA基因文库。【结果】软件匹配结果显示引物f109/r958与目的基因的匹配程度高于引物f21/r958。该结果与古菌16S rRNA基因文库RFLP分析、古菌多样性指数分析结果相吻合。数据还表明,2对引物的综合文库能更好满足该沉积物样品的古菌多样性分析。【结论】选用与数据库中目的基因匹配性高的通用引物和多个引物的联合使用,可以有效提高环境样品微生物多样性调查的分辨率。