福州左海湖细菌群落与环境的关系

摘要:【目的】揭示福州左海湖水体细菌群落时空动态变化与其相应环境因子的关系。【方法】通过DAPI荧光染色法、变性梯度凝胶电泳(DGGE)和构建16S rRNA基因克隆文库分析相结合的分子生物学技术,系统研究了福州左海湖在2011－2013为期两年的水体细菌丰度与群落结构的时空变化情况,并结合多元统计分析的方法,探讨了细菌群落组成与相关环境因子的对应关系。【结果】左海湖全年总细菌介于4.91×106－18.71×106 cells/mL之间,细菌丰度具有显著的季节性变化特征;DGGE和克隆文库分析结果表 明,左海湖细菌群落结构空间差异不明显,季节变化对菌群结构的影响更为显著;系统进化分析表明,左海湖细菌菌群归属于11个门类,其中最优势菌群为β-Proteobacteria和Cyanobacteria,较优势菌群为α-Proteobacteria、Actinobacteria 和Bacteroidetes。冗余分析(RDA)结果显示,pH、水温(WT)、总氮(TN)、总磷 (TP)和叶绿素a(Chla)是影响左海湖细菌群落组成的主要环境因子。【结论】左海湖中存在较丰富的细菌多样性,水体环境的季节间差异对其细菌群落组成的影响要大于不同采样点间的差异,但在优势菌群组成方面比较稳定,均为β-Proteobacteria和Cyanobacteria。     

南明河城区河段细菌多样性与环境因子的关系

摘要:【目的】了解南明河城区河段细菌群落结构及多样性变化,探讨城区河段环境因子对细菌群落结构的影响。【方法】应用对细菌16S rDNA V4区的高通量测序技术,分析和比较了南明河流经城区的5个样点的细菌群落多样性;然后采用冗余分析(RDA)探讨了水体环境因子与细菌多样性的关系。【结果】南明河贵阳区段细菌多样性指数( Shannon-Wiener 指数)分析结果显示,多样性指数平均达7.5,乌当桥采样点的细菌多样性＞水口寺采样点＞五眼桥采样＞花溪大桥采样点＞冠洲桥采样点。序列比对结果显示,南明河内细菌除了部分分类地位不明确的菌群和稀有菌群外,其余分布于11个门包含327个属的细菌,优势菌门为变形菌门(Proteobacterice,66.1%±3.30%),其中γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria,54.76%±4.86%)为优势亚群,假单胞菌属(Pseudomonas,16.92%±0.02%)为优势菌属;RDA结果表明不同菌群受不同环境因子的影响 不同,菌属群落Ⅳ和环境中总氮、总磷显著正相关。【结论】高通量测序分析能获得更为全面的细菌群落多样性信息。河流经过城区后环境因子发生较大变化,影响河流细菌群落结构改变。这为研究河流城市区段的细菌结构多样性及与环境因子的关系提供了新的科学数据。     

双台子河口沉积物中细菌多样性分析

【目的】掌握双台子河口沉积物中细菌多样性及其群落结构的季节变化特征。【方法】于2009年4月、7月、10月和12月共4个航次在内陆河流入海口处进行四季样品的采集, 采用PCR-DGGE技术对沉积物中细菌多样性进行分析。【结果】通过序列比对发现, 该处沉积物中的细菌主要归属于5个细菌类群, 分别为变形菌门(52.6%)、放线菌门(15.8%)、拟杆菌门(10.5%)、酸杆菌门(5.3%)以及绿弯菌门(5.3%), 此外还有一部分分类地位尚不明确的细菌(10.5%)。在四季样品中变形菌门(52.6%)为优势菌群, 而在变形菌门中, δ亚群又占绝对优势地位。实验结果还显示四季沉积物中细菌Shannon-Wiener多样性指数范围为1.84?2.79, 且春夏两季沉积物中的Shannon-Wiener多样性指数比秋冬两季沉积物中Shannon-Wiener多样性指数大。【结论】双台子河口沉积物中的细菌多样性符合典型河口沉积物中细菌多样性的特征; 低温能导致沉积物中细菌多样性的减少。本研究为初步掌握双台子河口沉积物中细菌种类和组成状况提供了一定的参考, 同时也为该处海洋环境的监测及生物资源的保护提供了科学依据。     

乌梁素海湖滨湿地细菌群落结构多样性

【目的】了解乌梁素海湖滨湿地水陆过渡带细菌群落结构及多样性变化,探讨富营养化湖泊湿地基质条件对细菌群落结构的影响。【方法】应用变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术,分析和比较了依陆向分布的4个水陆过渡带样点的湿地细菌群落结构多样性,采用典型对应分析(CCA)探讨了湿地基质因子对细菌多样性的影响。【结果】DGGE图谱显示依湖泊水体沉积物(S-1)→湖滨芦苇沼泽沉积物(S-2)→湖滨碱蓬盐化草甸土壤(S-3)→岸上白刺荒漠土壤(S-4),4个样点的条带数依次减少,对应菌群结构及多样性变化显著;多样性指数分析结果显示,Shannon-Wiener指数(H)、均匀度(E)、丰富度(S)以及Simpson指数(DS)均显示依陆向分布逐步下降的规律,即:S-1S-2S-3S-4。序列比对结果显示,沉积物及土壤细菌分属于变形菌门(78.6%)、酸杆菌门(7.1%)、拟杆菌门(14.3%)这3个细菌类群,优势菌门为变形菌门,而变形菌门又分为5个亚群,其中ε变形菌纲为优势亚群;CCA结果表明,图中各条带对应物种的分布受铵态氮、总氮、有机碳、水溶盐总量、氯离子以及钾离子影响最大。【结论】乌梁素海富营养化湖泊的水陆过渡带湿地细菌群落结构存在较大差异,富营养化相关基质因子对细菌多样性影响较大。这为研究富营养化湖泊湿地水陆过渡带的细菌结构多样性及空间异质性提供了科学依据。     

西藏热泉沉积物的硫氧化细菌多样性及其影响因素

【目的】探究西藏热泉沉积物中硫氧化细菌群落多样性及其环境影响因素。【方法】选取西藏5个地热区的25个热泉样点,现场测量各采样点的水体理化参数,并采集热泉水和沉积物样品。通过功能基因(硫代硫酸盐水解酶编码基因:soxB)克隆文库分析方法,研究沉积物样品中硫氧化细菌群落的组成和多样性,并统计分析其与环境参数之间的相关性。【结果】克隆文库分析结果显示,西藏热泉沉积物样品中的硫氧化细菌主要分属于α-Proteobacteria、β-Proteobacteria和γ-Proteobacteria纲。研究样品中的硫氧化菌群落香农指数与溶解有机碳的浓度(R=0.489,P0.05)呈显著正相关。另外,统计发现西藏各热泉之间的硫氧化菌群落组成差异较大,其优势硫氧化细菌种群差异明显,大多数样点的优势硫氧化细菌种群为β-Proteobacteria,少量样点以α-Proteobacteria和γ-Proteobacteria为主。Mantel检验结果显示,西藏热泉样品中的硫氧化细菌群落组成与温度、硫化物、电导率、海拔、总溶解固体和pH显著(P0.05)相关。【结论】西藏热泉沉积物中的硫氧化细菌群落广泛分布,且主要以变形菌门为主。地理隔离和理化差异导致了热泉沉积物样品间的硫氧化菌群落组成差异。     

鄱阳湖河湖交错带枯水期水体细菌群落空间分布

【背景】界面微生物群落组成研究日益成为微生态系统的研究热点之一。【目的】探究鄱阳湖河湖交错带枯水期水体细菌群落空间分布。【方法】选取鄱阳湖河湖交错带的典型采样点11个,现场采集水样,进行理化指标分析。运用扩增子测序获得了上述样品的16SrRNA基因序列数据。根据多样性指数和丰富度指数计算比较11个采样点样品的微生物群落多样性和丰富度。根据β多样性距离矩阵,利用相似度树状图对细菌群落进行聚类分析,研究鄱阳湖河湖交错带微生物分布差异。基于冗余分析(Redundancy Analysis,RDA)研究理化因子与微生物群落分布之间的关系。【结果】鄱阳湖河湖交错带水体为中性或微酸性水质、总氮含量在V类标准以上、总磷含量在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类标准间波动。鄱阳湖河湖交错带水体细菌优势种组成大体相似,只是其相对丰度有所区别,其中门级微生物群落优势类群为:变形菌门(Proteobacteria,36.18%)、厚壁菌门(Firmicutes,22.18%)、拟杆菌门(Bacteroidetes,17.06%)、放线菌门(Actinobacteria,8.87%)和蓝细菌门(Cyanobacteria,4.43%)。水体中变形菌门以γ-变形菌为优势菌群,以β-变形菌为次优势菌群;属分类水平上,相对丰度最高的是放线菌门(Actinobacteria)的其他属类(11.4%)。乐安河(R9采样点)与鄱阳湖长江交汇处(H11采样点)的细菌α多样性指数较高,万家桥(N2采样点)、赣江鄱阳湖交汇处(W6采样点)和瑶湖(Y10采样点)的α多样性指数最低。从细菌群落组成看:鄱阳湖大湖池保护区(W7采样点)、乐安河(R9采样点)和鄱阳湖长江交汇处(H11采样点)群落组成相似,其余8个采样点群落组成相似。pH值(P=0.735 2)、总氮(P=0.761 4)和总磷(P=0.612 8)是影响微生物群落分布的主要环境因子。【结论】鄱阳湖河湖交错带枯水期水体细菌群落空间分布差异较为明显,其空间地理差异叠加人类活动的扰动,影响了植被、水文、富营养化程度等,从而导致水体理化指标的差异,进而影响细菌群落的组成,水体理化指标相似的区域细菌群落组成也相似。水体富营养化严重的区域细菌多样性低。该研究有助于深层次了解鄱阳湖河湖交错的生态系统结构和功能,可为鄱阳湖水环境治理和生态保护提供相应的技术支持,对维持鄱阳湖生态平衡有着重要的意义。     

模拟增温对青海湖鸟岛土壤微生物的影响

【背景】土壤微生物对其生存的微环境变化极为敏感,鸟岛作为湖滨湿地,对气候变化具有敏感性,但目前关于青海湖鸟岛的土壤微生物鲜有研究。【目的】探究气候变暖后青海湖鸟岛土壤微生物群落特征的变化。【方法】利用开顶箱模拟增温,通过高通量测序方法了解温度升高后土壤细菌及真菌的群落结构以及多样性的变化情况。【结果】温度的升高并未改变青海湖鸟岛土壤微生物的优势菌群,细菌优势菌群为变形菌门和酸杆菌门;真菌优势菌门为子囊菌门,优势菌纲为座囊菌纲。但增温改变了土壤微生物的群落结构,显著升高了拟杆菌门、蓝细菌门、Patescibacteria及球囊菌纲的相对丰度,显著降低了锤舌菌纲的相对丰度。土壤微生物群落的多样性指数也发生了变化,温度上升后微生物的ACE指数及Chao1指数均降低,细菌的Simpson指数及真菌的Shannon指数降低。【结论】青海湖鸟岛土壤微生物对温度升高的响应明显,增温改变了土壤细菌拟杆菌门、蓝细菌门、Patescibacteria的相对丰度及真菌的球囊菌纲、锤舌菌纲的相对丰度,降低了土壤微生物的多样性。     

环境因素对东平湖沉积物细菌群落结构的影响

【目的】探讨环境因素对东平湖沉积物细菌群落结构的影响。【方法】应用T-RFLP(Terminal RestrictionFragment Length Polymorphism)技术分析和比较了6个不同位置的东平湖沉积物在丰水期和枯水期的细菌多样性,并结合不同样品环境因子的差异,采用主成分分析(PCA)和典型对应分析(CCA),探讨了环境因子对细菌多样性的影响。【结果】不同沉积物样品的T-RFLP图谱具有较高的相似性。除2号样品外,所有枯水期样品的细菌群落具有较高的丰富度、多样性、均匀度和较低的优势度。CCA结果表明,558bp T-RF的丰度与总磷、总氮、总有机碳、铵态氮和硝态氮含量呈负相关而与碳氮比和水深呈正相关;64.5、164、509和543bp T-RFs的丰度与总氮、总有机碳、铵态氮、硝态氮、碳氮比和水深呈正相关;而其它14种主要的T-RFs在不同样品间分布较为稳定受环境因子影响不大。90、136.5、138和488bp等T-RFs可能代表了东平湖沉积物中占优势地位的土著菌群。通过Phylogenetic Assignment Tool在线分析结果推测,东平湖沉积物中的优势菌群可能属于Firmicutes和Proteobacteria门。【结论】环境因素对东平湖沉积物的细菌多样性产生显著影响,但对其土著菌群的影响不大。     

保安湖水体细菌群落结构时空变化特征及驱动因子

为了探究保安湖水体细菌群落结构时空变化特征及驱动因子,研究于2019年春、夏、秋、冬四季采集保安湖水样,使用宏基因组测序技术对保安湖水体细菌群落的组成及多样性变化进行了研究。结果表明:(1)保安湖不同湖区细菌群落组成无显著差异(P>0.05);夏、秋季细菌丰富度、均匀度、香农及辛普森多样性指数均显著高于春、冬季(P<0.05),夏、秋季优势类群为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobactetiota)、蓝藻门(Cyanobacteria),而春、冬季变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobactetiota)占主导地位;(2)温度、透明度、pH、溶解氧、高锰酸盐指数、叶绿素a及总磷等因素是保安湖水体细菌群落结构变化的重要驱动因子;(3)保安湖细菌群落构建过程在春、夏、秋季由随机性过程主导,在冬季由确定性过程主导;(4)保安湖细菌网络互作具有明显的季节特征,从春季到冬季,保安湖细菌种间相互作用逐渐紧密复杂。综上所述,保安湖水体细菌群落结构具有明显的季节变化特征,温度、透明度、pH、溶解氧、高锰酸盐指数等因素具有驱动水体细...     

不同因素对六盘山地区甘肃鼢鼠肠道细菌多样性的影响

【目的】研究甘肃鼢鼠肠道细菌的群落结构和多样性,探讨不同环境因素对六盘山地区甘肃鼢鼠肠道细菌多样性的影响。【方法】通过Illumina高通量测序技术,对甘肃鼢鼠的36个盲肠样品进行16S rRNA V3–V4区的高通量测序,分析了肠道细菌多样性、丰度和群落结构,探讨地域、性别和季节等因素对甘肃鼢鼠肠道细菌多样性的影响。【结果】甘肃鼢鼠肠道细菌群落主要包括3个门,其中Firmicutes门占主导地位,其次是Bacteroidetes和Proteobacteri。在属水平,优势菌属分别为Oscillospira、Ruminococcus、Coprococcus和Desulfovibrio等。不同县(区)样品中,彭阳县、隆德县和泾源县三个县的甘肃鼢鼠肠道细菌菌群结构相似度较高,海原县甘肃鼢鼠肠道细菌群落结构在组内相似度高,与其他县(区)相似度低;雌性甘肃鼢鼠肠道细菌群落结构相似性高,而雄性细菌群落结构在样品间差异较大;甘肃鼢鼠肠道细菌菌群多样性秋季显著高于春季,细菌群落结构相似度秋季高于春季。【结论】不同地域、性别和季节因素对甘肃鼢鼠肠道细菌群落结构产生显著的影响,甘肃鼢鼠肠道细菌群落结构和多样性的变化对基于食源的季节性变化具有积极的响应。     

Scurvy in capybaras bred in captivity in Argentine

In order to determine if the absence of vitamin C in the diet of capybaras (Hydrochoerus hydrochaeris) causes scurvy, a group of seven young individuals were fed food pellets without ascorbic acid, while another group of eight individuals received the same food with 1 g of ascorbic acid per animal per day. Animals in the first group developed signs of scurvy-like gingivitis, breaking of the incisors and death of one animal. Clinical signs appeared between 25 and 104 days from the beginning of the trial in all individuals. Growth rates of individuals deprived of vitamin C was considerably less than those observed in the control group. Deficiency of ascorbic acid had a severe effect on reproduction of another population of captive capybaras. We found that the decrease in ascorbic acid content in the diet affected pregnancy, especially during the first stages. The results obtained suggest that it is necessary to supply a suitable quantity of vitamin C in the diet of this species in captivity.     

Changes in lactate dehydrogenase activity in chicken tissues in hyperthyreosis in ontogenesis

The lactate dehydrogenase activity in reactions of lactate oxidation and synthesis was studied in subfractions of the chicken brain, heart and liver at the embryonal, early postembryonal and adult stages of development after thyroxine administration. It has been shown that during embryogenesis thyroxine predominantly enhanced the rate of lactate oxidation in the mitochondrial tissues. A marked increase in the lactate synthesis was found in cytoplasm of the adult chicken tissues. Specificity of enzyme activity alterations was detected in the chicken brain during ontogenesis after thyroxine administration.     

Role for dopamine in malonate-induced damage in vivo in striatum and in vitro in mesencephalic cultures

Defects in mitochondrial energy metabolism have been implicated in the pathology of several neurodegenerative disorders. In addition, the reactive metabolites generated from the metabolism and oxidation of the neurotransmitter dopamine (DA) are thought to contribute to the damage to neurons of the basal ganglia. We have previously demonstrated that infusions of the metabolic inhibitor malonate into the striata of mice or rats produce degeneration of DA nerve terminals. In the present studies, we demonstrate that an intrastriatal infusion of malonate induces a substantial increase in DA efflux in awake, behaving mice as measured by in vivo microdialysis. Furthermore, pretreatment of mice with tetrabenazine (TBZ) or the TBZ analogue Ro 4-1284 (Ro-4), compounds that reversibly inhibit the vesicular storage of DA, attenuates the malonate-induced DA efflux as well as the damage to DA nerve terminals. Consistent with these findings, the damage to both DA and GABA neurons in mesencephalic cultures by malonate exposure was attenuated by pretreatment with TBZ or Ro-4. Treatment with these compounds did not affect the formation of free radicals or the inhibition of oxidative phosphorylation resulting from malonate exposure alone. Our data suggest that DA plays an important role in the neurotoxicity produced by malonate. These findings provide direct evidence that inhibition of succinate dehydrogenase causes an increase in extracellular DA levels and indicate that bioenergetic defects may contribute to the pathogenesis of chronic neurodegenerative diseases through a mechanism involving DA.     

我国葫芦科植物离体培养研究进展

葫芦科植物包括多种瓜类蔬菜,对其进行离体培养研究具有重要的理论和实践意义。综述了国内在葫芦科植物器官培养、体细胞胚胎发生、花药培养、原生质体培养和体细胞杂交及离体遗传转化等方面取得的研究进展,并对葫芦科植物离体培养、遗传转化与育种的前景作了展望。     

SSTR5 ablation in islet results in alterations in glucose homeostasis in mice

Somatostatin (SST) peptide is a potent inhibitor of insulin secretion and its effect is mediated via somatostatin receptor 5 (SSTR5) in the endocrine pancreas. To investigate the consequences of gene ablation of SSTR5 in the mouse pancreas, we have generated a mouse model in which the SSTR5 gene was specifically knocked down in the pancreatic beta cells (betaSSTR5Kd) using the Cre-lox system. Immunohistochemistry analysis showed that SSTR5 gene expression was absent in beta cells at three months of age. At the time of gene ablation, betaSSTR5Kd mice demonstrated glucose intolerance with lack of insulin response and significantly reduced serum insulin levels. Insulin tolerance test demonstrated a significant increase of insulin clearance in vivo at the same age. In vitro studies demonstrated an absence of response to SST-28 stimulation in the betaSSTR5Kd mouse islet, which was associated with a significantly reduced SST expression level in betaSSTR5Kd mice pancreata. In addition, betaSSTR5Kd mice had significantly reduced serum glucose levels and increased serum insulin levels at 12 months of age. Glucose tolerance test at an older age also indicated a persistently higher insulin level in betaSSTR5Kd mice. Further studies of betaSSTR5Kd mice had revealed elevated serum C-peptide levels at both 3 and 12 months of age, suggesting that these mice are capable of producing and releasing insulin to the periphery. These results support the hypothesis that SSTR5 plays a pivotal role in the regulation of insulin secretion in the mouse pancreas.