制约蓝藻种群的生态因子

藻类和微生物作为水体生态系统中的成员,它们之间的相互影响是关系生态平衡不容忽视的重要因素之一。本文报道了不同类型的11株抑制或溶解蓝藻的微生物,描述了它们的溶藻特点及其它生物学特性。它们在分类上分别属于粘球菌、溶解杆菌、屈挠杆菌、鞘丝菌、芽孢杆菌及链霉菌等6个属,其中包括直孢鞘丝菌、中华屈挠杆菌两个本文作者发表的新种。鞘丝菌能溶藻是第一次记载。研究结果进一步揭示了对蓝藻起制约作用的微生物类群的多样性;为了解此类生态系统中微生物类群提供了新的信息。     

铜陵铜尾矿废弃地生物土壤结皮中的蓝藻多样性

生物土壤结皮是生态系统原生演替过程中的一个早期阶段,在铜陵铜尾矿废弃地自然生态恢复过程中生物土壤结皮在尾矿废弃地表面广泛分布.以生长在铜陵杨山冲和铜官山2处铜尾矿废弃地的生物土壤结皮为研究对象,运用常规培养方法和变性梯度凝胶电泳技术(PCR-DGGE)对不同群落生物土壤结皮中的蓝藻多样性及优势类群进行研究.结果表明2种研究方法所获得的蓝藻种类组成具有明显差异.显微观察结果表明常规培养试验中主要蓝藻类群为微囊藻属(Microcystis)、色球藻属(Chroococcus)、颤藻属(Oscillatoria)、念珠藻属(Nostoc)和浮鞘丝藻属(Planktolyngbya),其中优势种类主要为铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、断裂颤藻(Oscillatoria fracta)和细浮鞘丝藻(Planktolyngbya subtilis);提取样品中微生物总DNA,对蓝藻16SrRNA进行PCR-DGGE分析,回收DGGE图谱中24个条带进行测序分析,结果显示,所有序列与GenBank数据库中的近缘蓝藻的相似性系数均在93％以上,其中优势蓝藻类群主要隶属于微鞘藻属(Microcoleus)和细鞘丝藻属(Leptolyngbya),裸地(YL)处和木贼群落下尾矿表面(YM)的生物土壤结皮中优势蓝藻类群主要为微鞘藻属,而黄色真藓-藻类混合结皮(YT)和白茅群落( YB,TG)下的生物土壤结皮中的优势类群主要隶属于细鞘丝藻属.     

鞘丝菌属的一个新种

自同氮蓝藻藻种培养池的土壤中分离得到一株具有透明薄鞘、宽度均一、长度不等、可届挠滑行运动的丝状菌。随菌龄增长或培养条件的改变,丝状体内分隔形成单列杆状细胞链。此种杆状细胞可由鞘内滑出形成新的丝状体。产生内生芽孢。革兰氏染色阳性,但不稳定。30—320c生长良好,45℃亦可生长,并形成大量不规则卷曲的螺旋状丝状体。在含铁蛋白胨琼脂上出现膨大的葫芦状细胞。初次分离物对固氮蓝藻细胞有明显的溶解能力。经鉴定为鞘丝菌属(Coleomitus)的一个新种,命名为直孢鞘丝菌(Coleomitus rectisporus sp．nov．)。     

西藏羊八井废弃地热热井的细菌多样性

【目的】旨在研究羊八井热田两废弃地热热井沉积物及热水中的细菌多样性。【方法】采用非培养分子分析技术分别构建了热井A沉积物A样、水样A以及热井B沉积物B样总DNA的16S rRNA基因文库,并对每个文库中随机挑选的克隆子进行扩增rDNA限制性酶切片段分析（amplified ribosomal DNA restriction analysis, ARDRA）,分别选取文库中不同分类单元的阳性克隆子进行测序,将所得到的数据与国际基因数据库GenBank 的序列进行相似性比较并构建系统发育树。【结果】热井A和热井B的细菌类群大多为典型的栖热细菌,均以变形菌（Proteobacteria）为优势类群（在热井A沉积物A中为41.08% 、在水样A中为38.00%,以及在热井B的沉积物B中为42.57%,下同）,以恐球菌－栖热菌（Deinococcus-Thermus）为亚优势类群（10.71%、20.00%、21.30%）;此外两热井沉积物中均发现热泉中比较少见的且为亚优势类群的酸杆菌（Acidobacteria）(在热井A沉积物A中为16.07%、在热井B的沉积物B中为19.15%),热井A沉积物中第三个亚优势类群为壁厚菌门(Firmicutes)的真杆菌（Eubacterium sp.）（14.28%）;水样A中则没有检测到酸杆菌,而以产水菌门（Aquificae）的产氢杆菌属（Hydrogenobacter）为另一亚优势类群(16.00%)。此外两热井中均检测到绿弯菌（Chloroflexi）、蓝藻（Cyanobacteria）以及噬纤维菌-屈挠杆菌-拟杆菌群 (Cytophaga-Flexibacter-Bacteroides,CFB group)等类群的细菌。【结论】通过与文献比较分析,发现羊八井热田中细菌类群大多为典型的栖热细菌,如恐球菌－栖热菌、产水菌、绿弯菌、蓝藻以及candidate division OP类群的微生物等;但是尚有一些不常见的细菌类群如弧菌（Vibrio sp.）、Bacteriovorax sp.、未培养的酸杆菌和Holophaga（uncultured Holophaga/Acidobacterium）和未确定的疣微菌（Unidentified Verrucomicrobium）等,羊八井热田地热的开发变迁和地下冷热水交融可能与细菌类群的复杂性有关。     

微生物在藻际环境中的物质循环作用

浮游植物作为海洋初级生产力的主要驱动者,其功能的发挥与共生微生物密不可分.藻类(甲藻、硅藻或蓝藻)的栖息环境中存在多样的共生细菌,各类细菌拥有不同的组成比例,但某些异养细菌在藻际环境中总是占据优势地位,如变形杆菌、黄杆菌及放线菌等.基于微生物在调节微食物网、促进物质循环和维持生态系统平衡中的重要意义,本文主要以赤潮事件的藻际环境为例,尝试梳理上述主导性“常驻微生物”在“藻-菌”共生体物质转化中的作用.特别是针对近些年来倍受关注的黄杆菌和玫瑰杆菌,着重例述了它们在物质代谢中的行为与生态策略,以更好地理解常驻物种在藻际生态位中的生态行为与协同进化.     

海南东寨港红树林不同植被土壤微生物群落结构比较

【目的】比较不同植被下红树林土壤细菌和古菌的多样性及群落结构,认识红树林土壤微生物资源多样性。【方法】直接提取红树林土壤总DNA,采用细菌通用引物27F/1492R和古菌通用引物Arch21F/Arch958R进行PCR扩增,构建细菌和古菌16S rRNA基因文库,对海南东寨港自然保护区秋茄林、无瓣海桑林和无红树林裸滩土壤的细菌和古菌多样性和群落结构进行分析和比较。【结果】3种土壤样品的细菌类群包括变形细菌门(Proteobacteria)等16个类群,其中变形细菌门(Proteobacteria)与绿屈挠菌门(Chloroflexi)是优势类群;古菌包括6个嗜泉古菌界(Crenarchaeota)类群和7个广域古菌界(Euryarchaeota)类群,分别以Marine Benthic Group C、Marine Benthic Group D为优势类群。多样性指数(H’)和物种丰富度指数(Schao1)表明,本地种秋茄林下土壤细菌和古菌的多样性指数最高,外来种无瓣海桑显著低于秋茄林,甚至明显低于相邻无红树林裸滩沉积物;不同植被下土壤细菌和古菌群落结构存在显著差异,秋茄林土壤微生物群落结构和无红树林裸滩沉积物更相似。【结论】红树林土壤微生物类群丰富,不同植被下土壤细菌和古菌多样性和群落结构存在显著差异。     

巴里坤盐湖退化区土壤微生物群落结构及生态功能分析

【目的】微生物是湖泊生态系统的重要组成部分,参与碳、氮和硫等元素的生物地球化学循环过程,其群落组成和功能对环境的稳定性和可持续性至关重要。然而,新疆的部分湖泊出现退化和盐渍化等问题,微生物如何响应湖泊退化值得研究。【方法】本研究基于16S rRNA基因的扩增子高通量测序,对巴里坤盐湖退化区域的土壤微生物群落结构进行分析,同时对微生物的潜在生态学功能进行预测。【结果】本研究发现,假单胞菌门(Pseudomonadota)、绿弯菌门(Chloroflexota)和拟杆菌门(Bacteroidota)是巴里坤盐湖退化生境中的优势类群。在轻度退化阶段,脱硫菌门(Desulfobacterota)和弯曲杆菌门(Campylobacterota)是主要类群,但随着湖泊退化程度加剧,这些类群急剧减少甚至消失;在极度退化阶段,酸杆菌门(Acidobacteriota)和浮霉菌门(Planctomycetota)等类群逐渐占据主导地位。基于BugBase对氧的需求进行预测,结果发现好氧类群主要是放线菌门(Actinomycetota)、假单胞菌门(Pseudomonadota)和绿弯菌门(Chlorof...     

赤杆菌科微生物分类研究进展

赤杆菌科微生物隶属于细菌域(Bacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、鞘脂单胞菌目(Sphingomonadales)。依据16S rRNA基因序列的系统发育分析结果,2005年赤杆菌科被提议建立,成立之初由3个属5个种组成;在过去10年中,该科的物种数量增加迅速;截止2015年10月,赤杆菌科合格发表6个属44个种。赤杆菌科微生物在土壤、热泉、海水和沉积物等环境中广泛分布,其在环境修复、食品工程及生物医药等领域具有重要的应用前景。此外,部分菌株具有细菌叶绿素a,营好氧异养生长兼具光合作用功能,是好养不产氧光合异养菌的一个重要类群,近年来其在全球海洋碳循环和能量代谢过程中的重要作用日益凸显,得到了国内外学者的关注。本文综述了赤杆菌科微生物的分类特征、生态分布和应用基础等方向的研究进展,并对其分类研究趋势做了分析。     

云冈石窟石质文物表面及周边岩石样品中微生物群落分析

【目的】通过对云冈石窟石质文物表面及云冈石窟周边岩石样品中微生物的研究,建立可用于快速检测石质文物中微生物的方法。【方法】选取云冈石窟石质样品和云冈石窟周边岩石样品作为研究对象,应用PCR-DGGE技术对样品中的微生物群落结构进行了分析研究。【结果】根据系统发育树聚类分析,可以得出云冈石窟中检测出的微生物主要分为四大类群:γ-变形菌纲、鞘脂杆菌门、α-变形菌纲和放线菌纲;根据GenBank数据库中的序列比对结果,可以知道云冈石窟周边类似岩石样品中的微生物主要属于γ-变形菌纲、厚壁菌门和α-变形菌纲等。【结论】本实验成功检测出云冈石窟石质样品表面及云冈石窟周边岩石样品中的微生物类群,为云冈石窟的保护工作提供了有力依据,同时也证明了DEEG和分子克隆技术相结合的方法是检测石质文物中微生物群落结构的一种可操作性强、快速、准确的检测手段。     

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。     

银北盐渍化土壤中6种耐盐植物根际细菌群落结构及其多样性

土壤微生物对土壤肥力的形成和植物营养的转化起着积极的作用。对盐渍化土壤中植物根际微生物群落组成和多样性进行研究,有助于发现新的重要微生物功能类群或者功能潜力,对于盐碱土壤的植被恢复和生态重建都具有十分重要的意义。通过高通量测序和分离培养方法,对宁夏银北地区盐渍化土壤中的6种耐盐植物根际细菌的群落结构和多样性进行了分析。结果表明:所有土壤样品共检测到31门(亚门) 67纲253科400属细菌类群,不同植物根际微生物群落组成相似,但丰度各有差异,厚壁菌门、变形菌门、放线菌门和拟杆菌门为主要优势类群;在纲水平芽孢杆菌纲相对丰度最高,其次为α-变形菌、γ-变形菌和梭菌纲;在属水平上,芽孢杆菌属以极高的丰度(15.57%—53.85%)占据绝对优势,其次是鞘氨醇单胞菌属、不动杆菌属和节杆菌属。6种植物根际细菌的群落结构组成表现为芨芨草和柽柳相似,柳枝稷、苜蓿与枸杞相似,苦豆子则与另外5种差别最大。分离培养出的110株根际细菌多数具有较强的盐碱耐受性和一种以上生物学活性,分别隶属于芽孢杆菌属、假单胞菌属、鞘氨醇杆菌属、节杆菌属和中华根瘤菌属,在属水平上多样性单一,其中芽孢杆菌属是优势属。传统的分离培养和高通量测序结果都反映出银北地区盐渍化土壤中定殖着许多有重要生态功能的微生物类群,可用于进一步筛选和利用根际微生物改良盐碱土壤。     

苔藓-蓝藻共生体多样性及固氮潜力研究现状

苔藓与固氮蓝藻形成的共生体是许多受氮限制的天然陆地生态系统氮的主要来源,在全球氮循环中发挥着重要作用。不同生态系统的苔藓-蓝藻共生体物种组成及生长环境不同,固氮能力差异巨大。目前苔藓-蓝藻共生体的研究集中在北半球高纬度生态系统中,其他生态系统报道较少且零散。本文统计了已报道的苔藓-蓝藻共生体在全球生态系统中的分布、物种组成、蓝藻定殖率、蓝藻丰度及固氮潜力。统计发现,全球目前共发现参与苔藓-蓝藻共生的苔藓植物41科58属110种,蓝藻9科17属(≥26种);不同生态系统苔藓-蓝藻共生体的苔藓物种组成差异大,例如在北方森林中,赤茎藓(Pleuroziumschreberi)-蓝藻为优势共生体,泥炭藓(Sphagnumspp.)-蓝藻是湿地生态系统中的优势共生体,而念珠藻(Nostoc)类以其独特的生理特性和强大的生态适应能力成为多数生态系统中的优势蓝藻类群;不同生态系统中蓝藻在苔藓植物上的定殖率、丰度及固氮能力具有较大差异;在全球生态系统中,北极苔原及北方森林生态系统的固氮量均较高,最高的固氮量发生在北极苔原生态系统(1.3–24.6 kg N·ha^–1·yr     

嗜酸菌研究进展

极端环境微生物是当今生命科学领域的研究热点。嗜酸菌是极端环境微生物的重要类群,在人们生活生产中发挥着巨大的作用。介绍了嗜酸菌的主要类群及特征,阐述了它们在自然界的主要行为、适应酸和重金属的生理机制以及分子遗传学研究进展,最后介绍了嗜酸菌在实际生产中的主要应用。     

金属尾矿库生物土壤结皮的类型及物种组成

为对金属尾矿库生物土壤结皮进行研究, 2016年对湖北省黄石市的两个废弃尾矿库开展了生物土壤结皮调查, 并采用空间代替时间的方法来研究结皮发育演替过程中的物种组成及变化。结皮中蓝藻、真菌和苔藓的绝对丰度分别为(0.63—2.01)×108、(0.19—1.53)×108和(0.08—3.34)×107 copies/g DW soil, 随着结皮的演替蓝藻和真菌丰度降低, 苔藓的丰度增加。从微生物组成来看, 从两个尾矿库的生物土壤结皮中共分析出41门的物种, 其中变形菌门、蓝藻门、放线菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、疣微菌门、酸杆菌门、浮霉菌门、芽单胞菌门及热微菌门是主要组分, 它们在不同结皮中累计丰度均达到90%以上。金属尾矿库中的生物土壤结皮物种组成及其变化规律与荒漠化地区类似, 蓝藻在其中具有不可替代的作用。研究表明生物土壤结皮在金属尾矿库中广泛分布, 同时可以起到增加尾矿库土壤养分的作用, 可广泛应用于金属尾矿库的生态修复。     

西藏黄绿卷毛菇生境土壤微生物群落组成

牧草外生菌根菌黄绿卷毛菇Floccularia luteovirens具有较高的生态和经济价值,其生境微生物对其菌丝生长、菌根化和子实体形成具有促进作用。本研究利用高通量测序技术对西藏黄绿卷毛菇菌窝土壤及其周围无菇土壤微生物群落组成进行分析,挖掘促进黄绿卷毛菇生长的有益微生物资源。结果显示,西藏黄绿卷毛菇生境土壤细菌隶属于17门22纲116目161科227属,其中酸杆菌门、变形菌门、拟杆菌门和疣微菌门累计比例高达81.75%;生境土壤真菌隶属于5门17纲34目55科61属,子囊菌门和担子菌门累计比例高达80.89%。对比周围无菇土壤的微生物群落,促进黄绿卷毛菇生长的潜在细菌类群为Flavisolibacter、黄杆菌属Flavobacterium、芽单胞菌属Gemmatimonas、Haliangium、赛格特杆菌Segetibacter和鞘氨醇单胞菌属Sphingomonas;促进黄绿卷毛菇生长的潜在真菌类群为斜盖伞属Clitopilus、丝膜菌属Cortinarius、被孢霉属Mortierella和毛霉属Mucor。土壤微生物促进黄绿卷毛菇生长繁殖的机制有待进一步研究。     

应用16SrDNA-RFLP方法分析宁夏地区稻田土壤细菌的多样性

水稻是宁夏地区主要粮食作物, 水稻种植也具有维持生态系统平衡, 防止土地荒漠化等重要的生态功能。而稻田土壤细菌是维持土壤生态功能的基础。但长期以来缺乏对干旱地区稻田土壤细菌多样性的认识。本研究采用非培养技术提取稻田土壤样品总DNA, 构建其16S rDNA克隆文库, 用PCR-RFLP分析进一步测序后聚类分析细菌群落的多样性。从稻田土样中分离获得了大于23 kb的DNA片段。PCR-RFLP共得到74种酶切带型, 序列分析发现77.3%的克隆序列与环境中未培养细菌的16S rDNA序列有较高的相似性, 仅有22.7%的克隆序列与数据库中可培养细菌有较高的相似性, 表明宁夏稻区土壤中的多数细菌尚未培养。系统发育研究发现74个序列分属于12个类群, 其中变形细菌所占比例最大(37.8%), 依次为酸杆菌(16.2%)、放线菌(12.2%)、拟杆菌(10.8%)、绿屈挠菌(10.8%)、浮游霉菌(8.1%), 另外有少量厚壁菌门、芽单胞菌门和疣微菌门细菌克隆。在变形细菌的序列中包括、、γ和δ 4个类型, 比例分别为13.5%、5.4%、12.2%和6.8%。表明宁夏稻区土壤中优势细菌类群为变形杆菌和酸杆菌, 且土壤细菌类群具有丰富的多样性。     

大庆聚驱后油藏微生物群落结构分析

目的:进一步研究大庆聚驱后油藏微生物种类.方法:应用T-RFLP方法比较系统地分析比较了聚驱后油藏微生物多样性,分析了与采油功能相关的主要微生物组成,初步研究了聚驱后油藏微生物分布特点及规律.结果:利用聚驱后油藏细菌群落16S rDNA构建克隆文库,共挑取了49个阳性克隆,T-RFLP分型结果,共出现21个不同类型.所得的序列在Genbank中比对的结果表明细菌克隆可分为5个类群,分属于变形杆菌、拟杆菌、脱铁杆菌、厚壁菌以及未确定分类的类群;同时构建了聚驱后油藏古菌群落16S rDNA的克隆文库,共挑取了48个阳性克隆,根据T-RF分型结果共有5个类群,构建的古菌克隆文库的12个阳性克隆分属5个不同的类群,这些克隆和产甲烷菌亲缘关系很近.结论:该研究为大庆油田本源微生物采油技术的应用提供了可靠的理论依据.     

甘南高寒地区不同海拔西藏沙棘根瘤内生菌多样性

为了研究甘南高寒地区3个不同海拔西藏沙棘根瘤中内生菌的多样性,采用Illumina MiSeq高通量测序技术对3种不同海拔的西藏沙棘根瘤内生菌的菌群组成和多样性进行了分析。实验结果表明,3个不同海拔西藏沙棘根瘤中的内生菌主要包括6大门,分别为蓝藻门(Cyanobacteria),放线菌门(Actinobacteria),变形菌门(Proteobacteria),拟杆菌门(Bacteroidetes),梭杆菌门(Fusobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)。其中占主导地位的微生物是蓝藻门和放线菌门,蓝藻门在3个海拔的西藏沙棘根瘤中的丰度分别为68.1%,64.7%和66.0%,放线菌门在3个海拔的西藏沙棘根瘤中的丰度分别为28.6%,30.2%和29.5%。放线菌门弗兰克氏菌属(Frankia)为共同的优势菌属之一,在3个海拔的丰度分别为28.2%,29.8%和29.1%。3个不同海拔西藏沙棘根瘤中的内生菌除了能与沙棘共生固氮的弗兰克氏菌外,还存在其他的微生物群落,可能存在一些潜在的有价值的内生菌种资源。     

虾-贝-红树林耦合循环水养殖系统中微生物群落分析

海水循环水养殖系统是重要的生态养殖模式发展趋势之一, 为了深入了解循环水养殖生态系统, 通过对系统各功能区水体中细菌16S rRNA基因V4V5区进行高通量测序和生物信息学分析, 从微生物生态学角度分析了循环水养殖系统不同功能区的细菌群落结构动态。测序分析结果显示, 海水循环水养殖系统中优势细菌种群分别属于变形菌门(Proteobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)和浮霉菌门(Planctomycetes)。红树林湿地水体中变形菌门和厚壁菌门丰度较高, 而对虾养殖池的拟杆菌门和浮霉菌门丰度较高。在不同优势类群中, 变形菌门多样性指数平均值最高, 其次是拟杆菌门, 厚壁菌门最低。在各功能区中, 红树林细菌多样性最高, 虾池最低。MDS分析结果显示虾池、贝池和红树林湿地水体中细菌群落结构有明显差异, 虾池与其他功能区差异最大。研究表明, 高密度对虾养殖对虾池水体中细菌群落有显著影响, 但其影响在循环水养殖系统后续功能区中逐渐减弱。     

浙南地区蓝藻两新种

本文报道了浙南地区两个淡水蓝藻新种,它们分别命名为溪生翅线藻Petalonema fluminalis sp.nov.,尖形颤藻Oscillatoria rhaphis sp.nov. 1.溪生翅线藻新种Petalonema fluminalis Zhao sp.novv.(图1)。植物体常与胶须藻属Rivularia藻类混生,暗紫色,丝体不规则弯曲,宽40—80μm,长3—9mm;丝体和个体细胞胶质鞘明显,很厚,无同心收缢,黄或黄褐色,丝体鞘11—29μm,分两层,外层明显呈漏斗状,内层分层,平行于藻丝,个体细胞鞘4—11μm,不分