长足大竹象消化道不同分段菌群异质性及竹木质纤维素降解能力

【目的】长足大竹象Cyrtotrachelus buqueti消化道共生菌群参与了竹纤维素的降解。本研究旨在揭示长足大竹象幼虫消化道不同分段共生菌群异质性及木质纤维素的降解能力。【方法】通过对16S rRNA测序对长足大竹象幼虫消化道分段口器(YB)、前肠(YFG)、中肠(YMG)和后肠(YHG)进行菌群组成分析及功能预测;分析各消化道分段核心属细菌基因组中碳水化合物活性酶(carbohydrate active enzyme, CAZy)基因,预测木质纤维素降解能力;应用口器混合菌(MPJ)、前肠混合菌(FJ)、中肠混合菌(MJ)和后肠混合菌(HJ)悬液体外降解竹笋粉,检测共生菌群的木质纤维素的降解能力。【结果】长足大竹象幼虫消化道菌群多样性分析显示,YFG, YMG和YHG的菌群多样性大于YB,YFG的菌群物种多样性最高,而YB最低。YFG, YMG和YHG样本中厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门(Proteobacteria)相对丰度最高,而YB中变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria)相对丰度最高。核心属细菌基因组CAZy基因分析表明长足大竹象幼虫消化道中大多数细菌基因组中存在丰富的CAZy基因,且在拟杆菌属Bacteroides细菌基因组中尤为明显,预示其与木质纤维素的降解密切相关。体外降解竹笋粉实验结果表明,长足大竹象幼虫MPJ, FJ, MJ和HJ对竹笋粉纤维素的降解率分别为21.7%, 39.9%, 44.2%和21.0%,对半纤维素降解率分别为72.7%, 52.3%, 65.7%和61.5%,对木质素降解率分别为20.5%, 41.3%, 39.9%和37.9%。【结论】长足大竹象幼虫的消化道菌群的异质性可以影响木质纤维素降解能力,因而这些菌群可以作为分离高效木质纤维素降解菌的重要来源之一。本研究为竹生物质的工业转化利用提供部分参考信息。     

红树林沉积物中天然多聚有机物厌氧降解菌多样性与细菌新类群分离

[目的]红树林沉积物中有机物丰富,通过研究认识参与难降解天然有机多聚物的微生物降解过程及其环境作用,并获得新颖的难培养厌氧微生物。[方法]对漳州九龙江河口红树林沉积物中降解纤维素、几丁质和木质素的厌氧细菌定向富集和平板分离纯化,并对其多样性进行分析。[结果]共筛选分离获得202株厌氧细菌(82株专性厌氧细菌,120株兼性厌氧细菌),包括4个疑似新属(Lachnotalea sp.MCCC 1A16036、Varunaivibrio sp.MCCC 1A15903、Clostridium sp.MCCC 1A15884、Caminicella sp.MCCC 1A17445)和4个疑似新种(Sunxiuqinia sp.MCCC 1A15904、Pseudodesulfovibrio sp.MCCC 1A16040、Pseudodesulfovibrio sp.MCCC 1A16038、Mangrovibacterium lignilyticum MCCC1A15882)。不同天然有机多聚物富集菌群分离到的优势可培养细菌主要属于变形菌门、拟杆菌门和厚壁菌门,但种群略有差异。在纤维素和几丁质富集菌群中,变形菌门和拟杆菌门菌株是纤维素和几丁质富集菌群的优势菌群,拟杆菌门的Prolixiacer bellariivorans、Mangrovibacterium lignilyticum和变形菌门的Desulfovibrio salexigenes、Vibrio alginolyticus分别在纤维素和几丁质富集菌群可培养细菌中占绝对优势。但降解实验表明,放线菌门细菌Demequina salsinemoris MCCC 1A15890和Brevibacterium celere MCCC 1A17451对纤维素降解活性最高。梭杆菌门细菌Propionigenium maris MCCC 1A15874和Ilyobacter polytropus MCCC 1A15889对几丁质降解活性最高。在木质素富集菌群中,拟杆菌门的Mangrovibacterium lignilyticum和厚壁菌门的Clostridium amygdalinum都具有较高的相对丰度。变形菌门细菌Desulfomicrobium apsheronum MCCC 1A15932和拟杆菌门细菌Mangrovibacterium lignilyticum MCCC 1A15882对木质素降解效果显著。[结论]红树林沉积物中存在丰富多样且新颖的厌氧难培养细菌,且多数具有纤维素、几丁质或木质素厌氧降解能力。该研究结果为探究红树林沉积物原位环境天然有机多聚物碳的生物地球化学循环机制提供了相关理论基础和纯培养微生物资源。     

3种野生牛肝菌的菌塘土壤细菌多样性

【目的】以远东疣柄牛肝菌(Leccinum extremiorientale)、美味牛肝菌(Boletus edulis)和小孢粉孢牛肝菌(Tylopilus microsporus)菌塘为研究对象,揭示其菌塘土壤细菌的菌群多样性。【方法】通过高通量测序方法,分析这3种野生牛肝菌菌塘土壤细菌的菌群结构及多样性。【结果】远东疣柄牛肝菌菌塘土样中的主要细菌类群为变形杆菌门(53.6%)、酸杆菌门(33.8%)、拟杆菌门(4.7%)、放线菌门(1.7%);美味牛肝菌中主要类群为酸杆菌门(40.7%)、变形杆菌门(38.1%)、拟杆菌门(10.3%)、放线菌门(3.1%);小孢粉孢牛肝菌中酸杆菌门(65.3%)、变形杆菌门(23.8%)、拟杆菌门(4.9%)为主要类群。细菌在属级分类水平上,远东疣柄牛肝菌菌塘主要属中69.8%为未知属,其余为伯克氏菌属Burkholderia(16.0%)、酸杆菌门中的Candidatus Solibacter(5.9%)和酸孢菌属Acidocella(3.3%)。美味牛肝菌中主要的属分布在未知类群(83.0%),此外,还有Candidatus Solibacter(8.0%),伯克氏菌属Burkholderia(2.1%)。小孢粉孢牛肝菌菌塘中,分别为未知类群(80.9%)和Candidatus Solibacter(12.6%)。【结论】3种牛肝菌菌塘土壤中细菌类群具有丰富的多样性,其中含有大量未知类群。     

宋代海底沉船“南海Ⅰ号”出水木质文物中细菌类群

【目的】通过对"南海Ⅰ号"沉船出水木质文物标本中细菌类群的分析,了解饱水木质文物中的细菌类群并推测细菌对木质文物损害的机制。【方法】应用Illumina Mi Seq测序平台对采自该沉船的10份木质文物标本中细菌V3–V4序列进行测序与分析,比较各标本中细菌群落的组成差异。【结果】根据97%序列相似性得到3 780不同的细菌OTUs,分属34目、35科的187个属;多数细菌OTU属于变形菌门(Proteobacteria)细菌,占全部细菌OTU的52.9%,在细菌纲水平上γ-变形菌纲(γ-Proteobacteria)(占17.9%)是丰度最高的细菌纲。德沃氏菌属(Devosia)(3.5%)是"南海一号"沉船样品丰度最高的属,其他分别属于甲基娇养杆菌属(Methylotenera)(2.4%)、鼠尾菌属(Muricauda)(1.2%)。其中氢噬胞菌属(Hydrogenophaga)、中国农大湖积物杆菌(Lacibacter cauensis)、德氏食酸菌(Acidovorax delafieldii)、德沃斯氏菌属(Devosia)、沉积物杆状菌属(Sediminibacterium)、缺陷短孢单胞菌(Brevundimonas diminuta)和门多萨假单胞菌(Pseudomonas mendocina)在所有样品中均可检测到。【结论】"南海Ⅰ号"沉船出水木质文物存在着种类丰富的好氧与厌氧细菌种类,多种细菌类群具有较好的纤维素降解能力与铁硫元素转化能力,控制细菌群落中参与分解纤维素的细菌与铁硫循环菌活性对于保护木质文物有重要作用。     

转Bt基因玉米对根际土壤细菌群落结构的影响

利用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术及扩增产物序列分析方法研究了转Bt基因玉米对根际土壤细菌群落结构及系统发育的影响.结果表明:转基因玉米与其非转基因亲本根际共有的土壤细菌分别隶属于变形菌门、疣微菌门、放线菌门、拟杆菌门、厚壁菌门、芽单胞菌门和酸杆菌门.其中,变形菌门为主要优势类群,占43.5%...     

放牧对贝加尔针茅草原土壤细菌群落结构的影响

利用变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术,研究了放牧对贝加尔针茅(Stipa baicalensis)草原土壤细菌群落结构的影响。结果表明,放牧条件下,贝加尔针茅草原0～20cm土壤中细菌类群包括变形菌门(Proteobacteria)的α、β、γ、δ变形菌纲,放线菌门(Actinobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)等,其中变形菌门、放线菌门属优势类群,疣微菌门细菌是中度放牧样地仅有的类群;典型对应分析表明,土壤细菌群落与放牧强度、土壤理化性状密切相关。轻度放牧样地土壤细菌群落与有机碳、C/N比有较为密切的关系,中度放牧样地土壤细菌群落则与全N有较密切的关系,重度放牧样地土壤细菌群落与土壤pH有关。     

香蕉轮作和连作土壤细菌主要类群

香蕉枯萎病是香蕉生产上最主要病害,而利用韭菜轮作能有效防控香蕉枯萎病的发生.本文直接对香蕉-韭菜轮作、香蕉连作的土壤样品抽提总DNA,并对总DNA的细菌16S rDNA V3高变区域序列进行PCR扩增,扩增产物经变性梯度凝胶电泳（DGGE）进行分离后,对两类土壤中主要差异条带进行回收测序,经NCBI比对分析来鉴定细菌类群.结果表明：韭菜轮作地的细菌多样性更为丰富,并且以拟杆菌门、变形菌门、放线菌门、绿湾菌门和酸杆菌门为主要类群;而香蕉连作地细菌多样性有所减少,但有明显的优势种群出现,以厚壁菌门、变形菌门、放线菌门和绿湾菌门为主要菌群.     

云南洱源牛街热泉原核微生物多样性分析

【目的】通过分析富含高分子有机物的云南洱源牛街热泉原核微生物16SrRNA基因克隆文库,丰富对高温热泉原核微生物多样性的认识,为进一步开发和利用该热泉微生物资源奠定基础。【方法】构建洱源牛街高温热泉原核微生物16SrRNA基因克隆文库,通过测序和序列相似性比对以及聚类分析研究该热泉原核微生物的多样性。【结果】该热泉原核微生物以细菌为主,包括变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、梭杆菌门(Fusobacteria)等在内的约10个细菌类群,其中变形菌门中的β-变形菌纲(β-Proteobacteria)为优势菌群,其次为拟杆菌门(Bacteroidetes)、绿菌门(Chlorobi);古菌的生物量和丰度较细菌少,分属广古菌(Euryarchaeota)和泉古菌(Crenarchaeota)两个类群,以广古菌为优势类群。     

枯草芽孢杆菌菌剂对烟草根际土壤细菌群落的影响

通过构建16S rRNA克隆文库及采用核糖体DNA扩增片段酶切分析(ARDRA)的方法,研究施用生物防治剂枯草芽孢杆菌菌剂对烟草根际土壤细菌群落结构以及多样性的影响.采用文库库容值(C)、Shannon多样性指数(H)、Pielou 均匀度指数(E)和Margalef丰富度指数(R)对细菌多样性进行评价.系统发育分析表明: 对照及处理样品均检测到12个细菌类群：酸杆菌门(Acidobacteria)、变形菌门(α 、β 、δ 、γ-Proteobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和拟杆菌门(Bacteroidetes);但各细菌类群的结构组成及所占比例在不同样品间有较大差别.对照土壤中优势菌群为Acidobacteria(27.1%)和Proteobacteria(26.5%);处理土壤中则为Proteobacteria(38.0%)和Acidobacteria(29.6%);菌剂处理后土壤中,γ-Proteobacteria和α Proteobacteria所占比例明显提高,而β Proteobacteria、Planctomycetes和Firmicutes等菌群的数量则相对降低.多样性分析表明,土壤样品均具有丰富的细菌多样性,经枯草芽孢杆菌菌剂处理后,土壤细菌多样性指数和丰富度指数均提高.
     

西双版纳地区热带雨林土壤酸杆菌(Acidobacteria)群体结构和多样性分析

酸杆菌(Acidobacteria)广泛存在于自然界,在许多生态系统中发挥重要作用。本文以西双版纳热带森林的土壤为研究对象,提取土壤的总基因组DNA为模板,采用特异引物扩增酸杆菌16SrRNA基因,构建酸杆菌门细菌16SrRNA基因克隆文库,利用限制性片段长度多态性(RFLP)对随机克隆进行筛选、测序,对该生态环境下酸杆菌菌群种类和组成进行了系统发育分析。结果表明该地区热带森林土壤的酸杆菌有5个类群:分别为Gp1、Gp2、Gp3、Gp5和1个未知分类的酸杆菌种。其中Gp1是该土壤环境下酸杆菌门的绝对优势菌群,约占整个酸杆菌群的50%-80%,其次是Gp2,占12%-25%,不同采样点酸杆菌类群的分布趋势是一致的。研究表明西双版纳热带森林土壤中的酸杆菌类群具有适应其土壤环境的广泛的多样性。