利用核糖体小亚基RNA基因序列对环须虫属,突口虫属及旋口虫属(原生动物,纤毛门,异毛纲)系统地位的探讨

在系统发育研究中,异毛纲纤毛虫普遍被认为是一个多源发生系.为进一步探讨纲中各科/属间的亲缘关系,新测定了隶属于异毛纲的2属4种的核糖体小亚基基因序列,并结合GenBank中迄今所知该类群的基因序列,利用最大似然法、贝叶斯法、最大简约法和邻接法构建了系统发生树.结果显示:1)所涉及的9个科中,赭纤虫科Blepharismidae、喇叭纤虫科Stentoridae、瓶囊虫科Folliculinidae和缘棘虫科Peritromidae为单源发生,爽口虫科Climacostomidae、旋口虫科spirostomidae和突口虫科Condylostomatidae为非单源发生;2)环须虫属Peritromus与爽口虫属Climacostomum两个属为姐妹类群;3)旋口虫属跏Spirostomum先于其它异毛类分化出去,与格鲁博虫属Gruberia亲缘关系较远;4)突喇叭虫属Condylostentor与突口虫属Condylostoma聚在一起并与夏通属Chattonidium具有更近的亲缘关系,而与喇叭虫属Stentor关系较远.     

广东大亚湾七种腹毛类纤毛虫(原生动物,纤毛门)的形态学研究

利用活体观察和蛋白银染色技术对采自广东大亚湾沿岸水体的7个南海新纪录种:紧缩全列虫Holosticha diademata(Rees,1883)Kahl,1932、缩颈半腹柱虫Hemigastrostyla enigmatica(Dragesco & Dragesco-Kernéis,1986)Song&Wilbert,1997、念珠腹棘虫Gastrocirrhus monilifer(Ozaki & Yagiu,1942)Curds & Wu,1983、四核舍太虫Certesia quadrinudeata Fabre-Domergue,1885、斯特后尾柱虫Metaurostylopsis struederkypkeae Shao et al.,2008、盐尖毛虫Oxytricha saltans(Cohn,1866)Kahl,1932、小心毛虫Caryotricha minuta(Xu et al.,2008)Miao et al.,2009等腹毛类纤毛虫进行了形态学再研究,补充了有关活体形态学、纤毛图式以及性状变异等分类学新信息.结果显示,该7种的南海种群与我国北方海域种群之间存在不同程度的形态学差异.     

微生物在近海氮循环过程的贡献与驱动机制

人类活动导致海岸带氮超载而富营养化,进而引起更多的生态环境问题.在全球变化背景下,进一步揭示微生物驱动的氮循环过程的驱动机制及贡献,对评价与预测近海生态系统服务功能变化、管理决策等至关重要.本文介绍了固氮、氨化、硝化、反硝化、硝酸盐铵化、厌氧氨氧化过程在近海多种生境沉积物中的生物地球化学(速率、通量、贡献)与微生物生态学(功能类群丰度)特征及时空变化规律,阐述温度、溶氧、盐度、活性溶解有机碳、无机氮、沉水植物、底栖动物活动等因素对各过程速率的影响及对各竞争性类群或过程(氨氧化细菌/氨氧化古菌,反硝化/硝酸盐铵化/厌氧氨氧化)的调控机制,并简析了海岸带微生物氮循环研究所面临的机遇与挑战.     

海岸带沉积物中氮循环功能微生物多样性

海岸带生境类型多样,环境梯度明显,是研究微生物多样性、群落结构与功能关系及调控机制的天然实验场.沉积物是海岸带环境中营养盐再生与转化发生的重要场所,其中多种微生物类群在氮素循环过程中扮演重要角色.本文重点介绍海岸带沉积物中固氮菌、氨氧化菌、厌氧氨氧化菌、反硝化与硝酸盐铵化微生物的基于16SrRNA基因的物种多样性和基于关键酶基因nifH、amoA、narG、nirS、nirK、nosZ、nrfA、hzo、hzs等的功能多样性;总结了在海岸带特有生境(如河口、潮间带、海草藻床、红树林、盐沼、珊瑚礁、浅海等)及污染胁迫、生物扰动等条件下各功能类群的群落组成特征及时空变化规律,并提出今后需要重点关注新的培养技术和方法的开发,以进一步提高微生物的可培养性,将单细胞基因组测序与分析技术、DNA和RNA结合起来研究,以全面了解氮循环微生物多样性、参与介导硝酸盐铵化过程的微生物多样性等方面.     

滨海湿地植物芦苇可培养内生真菌的多样性

内生真菌在植物生长以及抵御环境胁迫过程中起着非常重要的生态作用.本研究从黄河三角洲滨海湿地1350个芦苇组织切片中分离得到318株内生真菌,通过对rDNA ITS的分型、测序及系统进化分析,研究了该地区芦苇植株根、茎、叶中可培养内生真菌的种类组成及在不同盐度、不同组织中的分布情况.根据序列相似性(以98%为阈值),共获得12个真菌分类操作单元(OTUs).在门级分类水平上,子囊菌门为绝对优势菌群, 在各组织和站位中均有分布.芦苇根组织中分离得到的内生真菌OTU数相对较多,叶组织和茎组织中分离到的OTU数相同,且叶中的OTU在根中均存在.潮上区(低盐区)内生真菌OTU数最多,高潮区次之.根中可培养内生真菌的丰富度和多样性指数最高,叶中多样性最低;潮上区丰富度最高,中潮区多样性最高.尽管不同盐度梯度及不同芦苇组织中都有其特异的菌株,但总体看,土壤盐度及不同组织对可培养内生真菌的种类组成的影响并不显著(ANOSIM,P>0.05).链格孢属是所有样品共有的优势菌.     

大叶藻(Zostera marina)海草床沉积物细菌和古菌丰度及组成的垂直剖面特征

【背景】海草床是重要的"蓝碳"生态系统,对全球碳汇有重要贡献。海草床沉积物剖面的垂直梯度特征显著,表层呈现氧化态,富含活性有机质,而深层呈还原态,以惰性有机质为主。【目的】探究这种垂直特征如何影响微生物的丰度和群落分布。【方法】利用荧光定量PCR和16SrRNA基因高通量测序等手段,测定了山东荣成天鹅湖大叶藻海草床不同深度(5、10、15、20、25和30 cm)沉积物中细菌和古菌丰度、多样性和群落结构的变化。【结果】细菌和古菌16S rRNA基因拷贝数随深度的增加而降低,在沉积物5cm深处,细菌的16SrRNA基因拷贝数显著高于20cm和30cm层(ANOVA,P0.05)。深度对细菌和古菌α多样性指数没有显著影响(P0.05)。细菌中相对丰度最高的是变形菌门,其次是绿弯菌门,拟杆菌门,浮霉菌门等,其中δ-变形菌和浮霉菌的相对丰度随深度显著增加(P0.05)。古菌群落中深古菌门比例最高,在25cm深处达到70%以上;其次是乌斯菌门、洛基古菌门、广古菌门和奇古菌门等。奇古菌门比例随深度增加而显著降低(P0.05),其他古菌类群在不同深度间差异不显著(P0.05)。【结论】海草床沉积物细菌和古菌的丰度、多样性和群落分布具有明显的垂直特征,这种特征可能受沉积物有机质组成和氧化还原状况影响。     

滨海盐渍化土壤中蓝细菌多样性及分布

【目的】蓝细菌在贫瘠土壤的固氮、固碳中发挥着重要作用,然而土壤盐渍化对蓝细菌多样性及群落结构的影响还不清楚。本研究以莱州湾南岸及黄河口海水入侵盐渍化土壤为例,研究蓝细菌的多样性、群落结构及丰度沿盐度梯度的分布情况。【方法】利用自动核糖体间隔基因分析(ARISA)技术与群落相似性分析(ANOSIM)探究蓝细菌群落的差异与空间分布格局;通过16S rRNA基因克隆文库、测序与系统进化分析解析了3个典型盐度梯度样品中蓝细菌的群落组成;实时定量PCR测定蓝细菌16S rRNA拷贝数(丰度);BEST多元分析探寻影响蓝细菌分布的主要环境因子。【结果】蓝细菌在莱州湾南岸盐土中分布广泛,其群落结构在低(0.63%?1.27%)、中(1.55%?2.00%)、高盐度(2.39%?5.11%)样品组之间差异显著(P=0.03),而在不同含水量样品组间则不显著(P=0.09)。总体来看,群落结构主要受土壤盐度与含水量这两个因子联合控制(P=0.02)。低盐样品中蓝细菌多样性和丰富度最低,并以Halomicronema和Acaryochloris为优势类群。Leptolyngbya在中、高盐土中占优势。Arthrospira与Geitlerinema仅在低盐土中检测到,而Oscillatoria则仅出现在高盐土中。随盐度升高蓝细菌丰度呈下降趋势,低盐土样中蓝细菌丰度(2.14×105 copies/g干土)显著高于中盐土(1.25×105 copies/g干土)(P<0.05);高盐度土为1.20×105 copies/g干土。【结论】盐渍化程度是调控莱州湾南岸滨海土壤中蓝细菌群落结构与丰度的最重要环境因子,可能对滨海土壤微生物碳氮循环产生重要影响。     

海洋尾丝虫无性生殖期间口器发生的再研究

利用蛋白银技术研究了海洋纤毛虫—海洋尾丝虫无性生殖期间的口器发生过程。结果显示其口器发生与已知的同属种类具相似的过程和形式。其口器发生及演化的基本模式可表示如下 :后仔虫的小膜 1、小膜 2来源于老口侧膜后段的增殖 ;后仔虫的口侧膜及盾片来源于老口侧膜前段的增殖 ;后仔虫的小膜 3来自于老口区盾片的增殖 ;前仔虫的口侧膜及盾片来源于老口侧膜 ,三片小膜在口器发生过程中被保留。文中根据现有的形态发生资料对尾丝虫科的系统关系进行了探讨     

青岛沿海七种腹毛类纤毛虫的形态学研究(原生动物,纤毛门)

借助活体观察及银染法等对采自青岛沿海的7种较罕见的腹毛类纤毛虫(拉氏游仆虫Euplotes raikovi,拟伍氏游仆虫Euplotes parawoodruffi,坚盾檐纤虫Aspidisca leptaspis,斯坦槽纤虫Aspidsca steird,收缩沙冠虫Psammnomitra retractilis,柔弱异列虫 Anteholosticha manca,条纹小双虫Amphisiella annulata)进行了形态学研究,包括两个国内新纪录:拉氏游仆虫,拟伍氏游仆虫,同时补充了各青岛种群的纤毛图式及银线系等资料.对迄今缺乏详细研究的拉氏游仆虫首次做了纤毛图式水平上的描述并在前人工作基础上给出了修订后的定义:活体约40～60 μn×25～40 μn,背部有明显的6列嵴突;口区延至虫体1/2后;口围带由23～35片小膜组成;额-腹棘毛包括7根典型棘毛以及位于额区中部的仅由1对毛基粒构成的退化结构;稳定的1根缘棘毛、2根尾棘毛;背触毛6～8列;银线系为double-patella型;海水种.     

嗜中性微好氧铁氧化菌研究进展

在弱酸至近中性微氧条件下,嗜中性微好氧铁氧化菌能够通过依赖氧气的呼吸机制将二价亚铁氧化成三价铁,并获得生长所需能量。这一生物铁氧化过程的主要产物之一是无定形羟基氧化铁——一种异化铁还原作用(铁呼吸)的理想底物,故可加速铁元素在氧化还原分界层的地质循环。有关嗜中性微好氧铁氧化菌的记载可追溯到19世纪30年代,但对其生理、生态与系统发育学的研究自20世纪90年代中期才取得显著进展,主要得益于专性铁氧化菌新种、属的成功培养与分离。已知微好氧铁氧化菌广泛分布于弱酸及近中性富铁地下水、湿地和深海等环境,其参与调控的铁氧化过程对铁及其他元素(如碳、氮、磷、锰和砷等)的生物地球化学循环具有重要意义。这类古老微生物在金属成矿、地壳演变、全球气候变化及其它生源要素地球化学过程中的作用研究已逐渐受到关注,正成为地质与环境微生物学领域的研究热点。主要总结国外近15a对嗜中性微好氧铁氧化菌的研究进展,包括其代谢机理、种类和分布、生态学研究方法和技术、以及细菌铁氧化作用的实际应用和环境意义等,并对今后研究方向提出展望。