一株原油降解菌的分离鉴定及降解特性研究

[目的]对从大连湾原油污染海域生长的海绵中分离的原油降解菌2-9进行鉴定及降解特性研究.[方法]采用16S rRNA基因序列同源性分析、生理生化指标测定、DNAG+C含量测定、全细胞脂肪酸组成测定、碳源利用实验等多种方法对该菌株进行鉴定,并通过降解实验测定其对原油的降解情况.[结果]菌株2-9鉴定为Nitratireductor basaltis,革兰氏阴性,接触酶和氧化酶阳性.在GenBank中与其16S rRNA基因序列相似度最高的模式株为Nitratireductor basaltis J3T,相似性为99％.可生长的pH范围为6.0-10.0,最适生长pH值为8.0;可生长温度范围为15℃-42℃,最适生长温度为30℃; NaCl浓度生长范围是0-8％(W/V),最适生长盐度为2％.该菌株可以利用多种糖和有机酸的碳源,其DNA G+C含量为57.29 mol％,主要脂肪酸组成为ω7c-十八碳单不饱和脂肪酸(63.61％)、ω8c型环式十九碳饱和脂肪酸(16.97％)、饱和十八碳脂肪酸(4.28％)和十六碳饱和脂肪酸(3.39％).同时,考察了该菌株对原油的降解效果,在人工海水培养基中,14d内对原油(初始浓度为1 g/L)的平均降解率为63.5％.[结论]菌株2-9是一株具有开发潜力的原油降解菌.     

石油污染盐碱土壤翅碱蓬根围的细菌多样性及耐盐石油烃降解菌筛选

为了更好地了解石油污染盐碱土壤翅碱蓬根围的细菌多样性,采用16S rRNA基因克隆文库方法对其进行分析,在此基础上采用富集培养方法从该生境中分离筛选耐盐石油烃降解菌.16S rRNA基因克隆文库分析结果表明,海杆菌属(Marinobacter)、食烷菌属(Alcanivorax)和假单胞菌属(Pseudomonas)是该生境中的优势菌.他们可能在石油污染盐碱土壤翅碱蓬植物修复过程中起重要作用.进一步采用富集培养方法,从该生境中分离得到8株耐盐石油烃降解菌,可以耐受6％-10％浓度的NaCl,石油烃降解率在32.3％-57.0％之间.经16S rRNA基因序列分析,8株菌隶属于戈登氏菌属(Gordonia)、无色杆菌属(Achromobacter)、迪茨菌属(Dietzia)、芽胞杆菌属(Bacillus)和假单胞菌属(Pseudomonas).他们可能参与石油污染盐碱土壤翅碱蓬植物修复过程中的石油烃降解.     

海绵中石油降解微生物的分离筛选及降解特性研究

从大连湾原油污染海域生长的海绵中分离筛选到一株原油降解菌OA58,根据其生长形态、培养特征、16S rRNA序列相似性比对分析和生化指标检测,初步鉴定为脱叶链霉菌（Streptomyces exfoliatus）。同时,考察了该链霉菌对原油的降解效果,OA58能以原油为唯一碳源生长,在人工海水培养基中,14 d内对原油（初始浓度为1 g/L）的平均降解率为83%,是一株具有开发潜力的原油降解放线菌。     

三氯乙烷污染地地下水中Dehalobacter属细菌定量与多样性分析

[目的]对某公司6个以1,1,1-三氯乙烷(1,1,1-Trichloroethane,1,1,1-TCA)为主要污染物的地下水样品中的降解微生物Dehalobacter spp.(Dhb)进行相对定量和多样性分析.[方法]采用气相色谱法测定6个样品中1,1,1-TCA、1,1-二氯乙烷(1,1-DCA)和氯乙烷(CA)的浓度;通过定量PCR法分别测定6个样品中Dhb占总菌的百分比;以16S rRNA基因通用引物和Dhb特异性引物扩增获得的PCR产物构建了6个样品的Dhb特异性克隆文库,所得序列与GenBank中的最相似序列构建系统发育树.[结果]6个样品中均有1,1-DCA和(或)CA的检出,推测此6处地下水中1,1,1-TCA可能存在生物降解.定量PCR结果表明,6个样品中Dhb丰度差异较大.6个Dhb特异性克隆文库获得41条序列,序列比对结果表明,与它们最相似的已知分类地位的序列全部属于Dhb属.这些序列按99％的相似性被划分成7个可操作性分类单元(OTU).其中24条序列属于OTU1,该OTU的序列与已知能阵解1,1,1-TCA的Dehalobacter sp.str.TCA1的16S rRNA基因序列相似性达98％;文库中的3个OTU与GenBank中16S rRNA基因序列同源性最高仅为95％-96％.[结论]该污染场地地下水中存在多样性较丰富的降解微生物Dehalobacter属细菌,它们可能与现场的1,1,1-TCA生物降解有关.     

盐地碱蓬内生中度嗜盐菌的分离与系统发育多样性分析

为了了解东营滨海盐地碱蓬植株内生中度嗜盐菌的多样性,采用传统分离鉴定技术和基于16S rRNA序列分析对样品中可培养细菌的多样性进行研究。根据其生理生化特征、16S rRNA序列测定和系统发育分析,分离获得的15株内生菌可分为4个类群,涉及Halomonadaceae科的Chromohalobacter属、Kushneria属、Halomonas属以及Bacillaceae科的Bacillus属。类群I中4菌株的16S rRNA序列与Chromohalobacter israelensis的最高相似性为95%。类群II共7株菌,归属于Kushneria属,是碱蓬内生中度嗜盐菌中的优势类群。类群III菌株的16S rRNA序列与一株尚无明确分类地位的Gammaproteobacteria亚门耐盐固氮细菌Haererehalobacter sp.JG11的相似性为99%。类群IV中的芽孢杆菌的16S rRNA序列与已知细菌的相似性为96%,很可能代表了Bacillus属的新种。各种水解酶类的分析表明,在分离的15株菌中有3株菌产蛋白酶,14株产酯酶,8株产DNA酶,11株产半乳糖苷酶,14株产脲酶。研究结果揭示,盐地碱蓬中存在较为丰富的中度嗜盐菌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。     

西南印度洋深海热液羽流海水细菌的多样性

[目的]分析西南印度洋深海热液羽流细菌的多样性特点,为认识该特殊环境微生物对大洋生态系统的影响,以及获得特殊的微生物资源奠定基础.[方法]将西南印度洋深海热液羽流海水进行原位浓缩,对获得的1000倍浓缩海水样品进行富集培养和微生物纯培养 ;通过构建原始海水浓缩样品和富集培养物的16S rRNA基因克隆文库,结合纯培养获得的微生物菌株的16S rRNA基因,分析该样品的细菌多样性结构和特点.[结果]共获得104个16S rRNA基因,其中50个来自原始热液羽流浓缩海水样品,40个来自富集培养物,14个来自分离获得的纯培养,它们分属于γ-变形菌群(γ-Proteobacteria)(74个),α-变形菌群(α-Proteobacteria)(14个),β-变形菌群(β-Proteobacteria)(5个),拟杆菌群(Bacteroidetes)(4个),厚壁菌群(Firmicutes)(2个),浮霉状菌(Planctomycetes)(2个),疣微菌(Verrucomicrobia)(2个)以及放线菌(Actinobacteria)(1个),共29个不同的操作分类单元(Operational Taxonomic Units,OTUs).26个序列与已知微生物16S rRNA基因相似性低于97％,最低的只有86％.[结论]西南印度洋热液羽流存在较丰富的微生物多样性,以γ-Proteobacteria为优势类群,其次为α-Proteobacteria ;该环境中存在较多尚未获得分离培养的微生物新属种.     

北极表层海水中氯代十六烷降解菌的多样性

[目的]为了研究北极地区表层海水中氯代十六烷(C16H33Cl)降解菌的多样性,并获得新的卤代烃降解菌资源.[方法]以C16H33Cl为唯一碳源和能源在4℃和250℃下对表层海水样品进行富集,通过平板分离鉴定可培养菌株,并验证其降解能力;同时利用变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析降解菌群结构.[结果]从12个北极表层海水样品中富集分离得到112株可培养菌株.经过降解实验验证,发现19株菌株能够降解氯代十六烷,其中食烷菌(Alcanivorax)、红球菌(Rhodococcus)表现出很好的乳化和降解现象,海杆菌(Marinobacter)也有较好的降解效果.DGGE分析显示,富集驯化的降解菌群中主要优势菌为Alcanivorax,Parvibaculum和Thioclava属的菌株.[结论]北极海水中卤代烃降解菌主要是α-proteobacteria,γ-proteobacteria,Actinobacteria和Bacteroidetes.文章首次报道了北极海水卤代烷烃降解菌多样性,研究结果对于认识北极环境中的降解菌资源与生物多样性有参考价值.     

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.     

深海多环芳烃降解菌新鞘氨醇杆菌H25的降解特性及降解基因

[目的]为了从深海环境中筛选新的多环芳烃降解菌,了解其降解基因及降解特性.[方法]以原油作为碳源从印度洋深海海水样品中富集筛选出降解能力较强的多环芳烃降解菌,并根据已报道的相关菌属的多环芳烃起始双加氧酶大亚基序列及侧翼序列设计兼并引物进行扩增.[结果]获得了1株能够高效降解原油、柴油及多种多环芳烃的菌株H25.经16S rDNA序列系统发育分析表明它属于新鞘氨醇杆菌属(Novosphingobium)(96%).并从该菌株中扩增获得2条相似度为91.0%双加氧酶基因片段.2条序列在NCBI上Blastn分析表明均与菌株N.aromaticivorans DSM12444T的降解质粒pNL1上的双加氧酶大亚基具有最高相似度,分别为99.6%和91.0%.根据pNL1上的双加氧酶序列设计引物获得了包含H25双加氧酶大亚基及上下游序列的2个基因片段H25 Ⅰ(2.9kb)和H25Ⅱ(4.5kb).另外,单碳降解实验表明H25对联苯、2-甲基萘、2,6-二甲基萘、菲、二苯并噻吩、二苯并呋喃等均有较好的降解能力.[结论]H25菌株是Novosphingobium属可能的新种.深海细菌在大洋环境多环芳烃污染的自然净化中起到一定作用,并在环境生物修复中有较大的应用前景.     

高效石油降解菌群的构建及对芳香烃化合物萘的协同降解性能

【背景】石油作为一类混杂有机化合物,一旦产生污染就会对人类和环境造成严重的危害。【目的】从新疆石油污染土壤中分离筛选石油降解菌,为石油污染土壤的生物修复提供数据支持及技术参考。【方法】以石油为唯一碳源,通过富集培养、筛选分离得到123株单菌,根据菌落形态挑选出30个不同形态菌株,通过16S rRNA基因序列确定其种属,构建系统发育树;通过原油降解实验筛选出高效石油降解菌,以芳香烃的标志化合物萘为唯一碳源筛选出高效降解菌株,并分别筛选可降解水杨酸、邻苯二酚的菌株。【结果】分离筛选出5株高效石油降解菌,降解率高于85%;萘、水杨酸和邻苯二酚降解菌株各获得一株,将3种菌株按照1:1:1的接种比例对萘进行降解,萘的降解率从单菌60.74%提升到89.40%,菌株间的分工协作可以提高有机物的降解效率。【结论】筛选得到的菌株丰富了石油降解微生物菌种库,不同微生物菌株之间的分工协作为石油污染物的降解提供了新思路,为进一步研究石油污染治理提供参考。     

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。     

八门湾红树林土壤芽胞杆菌分离与多样性分析

【目的】了解八门湾红树林海漆林区土壤中可培养芽胞杆菌资源的多样性。【方法】采用水浴处理与直接涂布相结合的方法选择性分离土壤中的芽胞杆菌;利用16S rDNA PCR-RFLP与16S rDNA序列分析技术研究可培养芽胞杆菌资源的遗传多样性和系统发育关系。【结果】16S rDNA PCR-RFLP酶切图谱UPGMA聚类分析表明,在100%的相似性水平上,分离的155株芽胞杆菌分属21个遗传类群,显示了较为丰富的遗传多样性;由21种遗传类型代表菌株的16S rDNA序列分析结果得知,这些芽胞杆菌主要分布在Bacillaceae和Paenibacillaceae科下的Bacillus、Halobacillus、Virgibacillus和Paenibacillus 4个属,其中Bacillus为优势属;有8株芽胞杆菌的16S rDNA序列与数据库中相应模式菌株的最大相似性在95.1%-99.0%之间。【结论】八门湾红树林土壤可培养芽胞杆菌有着较为丰富的遗传多样性,并存在新的芽胞杆菌物种资源。     

青海可可西里嗜碱芽胞杆菌资源调查

【目的】了解可可西里嗜碱芽胞杆菌资源多样性及产酶多样性,为芽胞杆菌功能资源挖掘和菌剂开发提供基础。【方法】采用Horikoshi I培养基,通过可培养法分离青海可可西里土壤中的嗜碱芽胞杆菌,利用16S r RNA基因序列初步鉴定分离获得的芽胞杆菌。采用透明圈法分析分离菌株的产蛋白酶、纤维素酶及木聚糖酶活性。【结果】从青海可可西里土壤中共分离获得66株嗜碱芽胞杆菌,根据16S r RNA基因序列相似性分析,发现它们隶属于6个属22个种,分别为芽胞杆菌属(Bacillus)、纤细芽胞杆菌属(Gracilibacillus)、喜盐芽胞杆菌属(Halobacillus)、咸海鲜芽胞杆菌属(Jeotgalibacillus)、类芽胞杆菌属(Paenibacillus)和嗜冷芽胞杆菌属(Psychrobacillus),其中以芽胞杆菌属(Bacillus)为优势属。2株嗜碱芽胞杆菌与它们最近匹配模式菌株的16S r RNA基因序列相似性为97.00%和98.65%,为潜在新种。三种酶活检测结果表明产酶菌株约占总分离菌株的95.00%,其中55株具有产蛋白酶活性,27株具有产纤维素酶活性,8株能够产木聚糖酶。【结论】青海可可西里蕴藏着较丰富的嗜碱芽胞杆菌资源及丰富的产酶资源,为后续嗜碱芽胞杆菌的挖掘提供理论基础。     

青藏高原察尔汗盐湖地区可培养中度嗜盐菌的群落结构与多样性

【目的】研究青海察尔汗盐湖地区的可培养中度嗜盐菌的群落结构及多样性。【方法】采用多种选择性培养基进行中度嗜盐菌的分离、培养;通过16S r RNA基因序列扩增、测定,根据序列信息,进行系统进化树构建、群落结构组成分析及多样性指数计算。【结果】从察尔汗盐湖卤水及湖泥中分离到中度嗜盐菌421株,合并重复菌株后共83株中度嗜盐菌。菌株16S rRNA基因序列信息显示,4株中度嗜盐菌为潜在的新分类单元。83株嗜盐细菌分布于3个门的6个科16个属。其中,Bacillus属、Oceanobacillus属和Halomonas属为优势属。多样性结果显示,水样中的菌株多样性高于泥样,而泥样中的菌株优势度高于水样。【结论】察尔汗盐湖中度嗜盐菌具有丰富的遗传多样性,种群种类丰富,优势菌群集中,该盐湖地区存在可分离培养的中度嗜盐菌的疑似新物种。     

贝壳砂改良土壤中反硝化细菌的分析

【目的】通过对一处经过长期使用贝壳砂进行改良的土壤中的反硝化细菌的多样性和细菌分离分析,研究该土壤中反硝化细菌的组成特征。【方法】采用454焦磷酸测序的方法分析了土壤样品中微生物群落的组成,选用Giltay培养基培养、鉴定从土壤中挑选的分离物的反硝化能力,并对具有反硝化能力的微生物进行了16S rRNA基因鉴定。【结果】该土壤样品中占据优势地位的为Proteobacteria、Acidobacteria、Bacteroidetes、Chloroflexi等门的微生物,属的水平上则有近70%尚未确立分类地位。所分离的细菌中,共得到12株厌氧条件下具有较高硝酸盐去除效率的微生物,分属Pseudomonas、Aeromonas、Serratia和Acinetobacter,均为γ变形菌纲的微生物。【结论】该土壤中具有较高的微生物多样性,包括很多未知类型的微生物和众多类型的反硝化细菌;分离到了11株具有反硝化能力的菌株,可用于该土壤的反硝化过程的进一步研究。     

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.     

Isolation and diversity of planctomycetes from the sponge Niphates sp., seawater, and sediment of Moreton Bay, Australia

Planctomycetes are ubiquitous in marine environment and were reported to occur in association with multicellular eukaryotic organisms such as marine macroalgae and invertebrates. Here, we investigate planctomycetes associated with the marine sponge Niphates sp. from the sub-tropical Australian coast by assessing their diversity using culture-dependent and -independent approaches based on the 16S rRNA gene. The culture-dependent approach resulted in the isolation of a large collection of diverse planctomycetes including some novel lineages of Planctomycetes from the sponge as well as sediment and seawater of Moreton Bay where this sponge occurs. The characterization of these novel planctomycetes revealed that cells of one unique strain do not possess condensed nucleoids, a phenotype distinct from other planctomycetes. In addition, a culture-independent clone library approach identified unique planctomycete 16S rRNA gene sequences closely related to other sponge-derived sequences. The analysis of tissue of the sponge Niphates sp. showed that the mesohyl of the sponge is almost devoid of microbial cells, indicating this species is in the group of ‘low microbial abundant’ (LMA) sponges. The unique planctomycete 16S rRNA gene sequences identified in this study were phylogenetically closely related to sequences from LMA sponges in other published studies. This study has revealed new insights into the diversity of planctomycetes in the marine environment and the association of planctomycetes with marine sponges.     

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。     

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。