肇庆星湖湿地可培养放线菌多样性

摘要:【目的】探究星湖湿地可培养放线菌物种多样性,筛选潜在药源活性代谢产物产生菌,为后续菌种资源开发奠定基础。【方法】采用5种选择性分离培养基分离星湖湿地底泥中的放线菌,通过16S rRNA基因同源性分析代表性菌株的物种多样性;以3株病原细菌为指示菌检测分离菌株的抑菌活性;PCR扩增代表菌株的聚酮合酶(PKS I、PKS II)基因、非核糖体多肽合成酶(NRPS)基因、安莎类化合物(AHBA)基因及3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGA)基因。【结果】分离到135株放线菌菌株,被鉴定为放线菌纲的7 个目、10个科、13个属,优势类群为链霉菌、小单孢菌及诺卡氏菌。83株检测菌中,24.09%抗金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus),4.8%抗大肠杆菌(Escherichia coli);24株高活性菌株中PKS I阳性率16.7%,PKS II阳性率62.5%,NRPS阳性率16.7%,AHBA阳性率12.5%,HMGA阳性率29.2%。活性复筛及HPLC结果显示,菌株XD007、XD114和XD128显著抑制3株病原指示菌,且能产生大量次级代谢产物。【结论】星湖湿地底泥中放线菌资源丰富,筛选到的活性菌株可用于后续药源活性次级代谢产物的分离。     

粤蓝链霉菌榴菌素生物合成基因orf20的功能

【目的】在大肠杆菌中,转录因子SoxR作为胞内氧化还原感应器,参与抗氧化胁迫的全局性调控。粤蓝链霉菌榴菌素生物合成基因簇内存在一个类soxR基因orf20,但其生理功能仍不清楚。【方法】将orf20基因在大肠杆菌中进行表达,分析携带重组质粒的大肠杆菌对百草枯抗性的变化。同时通过修改后的PCR-targeting方法构建粤蓝链霉菌orf20删除的突变株,分析突变株的表型变化和对百草枯抗性水平的变化。【结果】重组ORF20在羧基端含有组氨酸标签,并在大肠杆菌中获得可溶性表达,携带重组质粒pET28b-orf20的大肠杆菌对百草枯的抗性水平显著提高。粤蓝链霉菌orf20删除突变株仍具有产孢能力,生长特性没有改变,对百草枯的抗性水平也没有变化,但榴菌素的产量大幅提高,是野生株的3.3倍。【结论】在大肠杆菌中,orf20基因的编码产物能够被百草枯激活,替代SoxR参与抗氧化胁迫的调控。在粤蓝链霉菌中,orf20基因不参与抗氧化胁迫,而对榴菌素的产生有负调控效应。     

利用拟杆菌分子标记物对粪便污染溯源的研究进展

拟杆菌(Bacteroidales)是粪便污染的主要标志之一,近年来被广泛应用在水体微生物溯源领域,并展现了良好的应用前景.拟杆菌微生物溯源的优势在于不需要纯培养过程,直接根据拟杆菌具有的宿主特异性生物标记引物设计,通过检测水体中拟杆菌生物标记的存在情况来判断粪便污染来源.本文从人、猪、反刍动物等拟杆菌特异性生物标记的发现、引物设计以及其应用综述了拟杆菌在微生物溯源中的研究进展,指出了应用过程中的局限性.本文还对拟杆菌在溯源中的应用进行了展望.提出了寻找新的宿主特异性拟杆菌生物标记是研究的主要方向,在应用研究中应注重与其他溯源方法相结合以使溯源结果更加准确.     

培养基灭菌方式对细菌分离效率的影响

自然界蕴含大量未/难培养微生物,分离这些微生物对理论研究和资源开发具有重要意义。本研究使用高压灭菌和过滤除菌方式制备培养基,采用稀释涂布方法,从红树林灰泥样品中分离获得123株细菌,通过16S rRNA基因序列分析对其进行鉴定,进而探究培养基灭菌方式对细菌分离效果的影响。结果表明：过滤除菌培养基生长的单菌落数目（339±82）个显著多于高压灭菌培养基生长的单菌落数目（179±65）个;两种培养基分离细菌的群落结构在门、科和属分类水平上总体相似,但优势类群的数目和少数类群存在差异;过滤除菌培养基分离细菌的Shannon Wiener’s指数、均匀度、新种率、基因多样性均高于高压灭菌培养基,而其与近缘模式菌株相似度的平均值和中位数则低于高压灭菌培养基。因此,过滤除菌培养基分离获得细菌的多样性、均匀性和新颖性均高于高压灭菌培养基。本研究首次探究培养基灭菌方式对细菌分离效果的影响,具有更高分离效率的过滤除菌培养基为未/难培养微生物菌株资源获取提供了借鉴。     

异养硝化-好氧反硝化菌脱氮相关酶系及其编码基因的研究进展

水体氮素污染日益严重,如何经济、高效地去除水体氮素已成为研究热点。近年来,研究人员已从不同环境中分离到许多同时具有异养硝化和好氧反硝化功能的菌株,此类菌生长迅速,可在好氧条件下同时实现硝化和反硝化的过程,并可用于脱除有机污染物,是一类应用潜力巨大的脱氮菌。目前,异养硝化-好氧反硝化菌的脱氮途径和机制主要是通过测定氮循环中间产物或终产物、测定相关酶活性、注释部分氮循环相关基因及参考自养硝化菌和缺氧反硝化菌的氮循环途径等进行研究,其完整的氮素转化途径和氮代谢机制还需要进一步明确。总结了目前异养硝化-好养反硝化菌的脱氮相关酶系及其编码基因的研究进展,以期为异养硝化-好氧反硝化菌的理论研究及其在污水脱氮处理上的应用提供参考。     

丛枝菌根真菌状巨孢囊霉孢子伴生细菌的绿色荧光蛋白标记及定殖分析

摘要：【目的】分析丛枝菌根（Arbuscualr Mycorrhizal, AM）真菌珠状巨孢囊霉(Gigaspora margarita) MAFF 520054孢子伴生细菌的定殖情况,明确其生态位点,以及为进一步分析其种群生态或功能提供信息。【方法】以载体pNF8（gfp-mut1）对6株珠状巨孢囊霉MAFF 520054 孢子伴生细菌进行绿色荧光蛋白（GFP）标记,并通过荧光显微镜和平板计数的方法研究标记菌株对真菌宿主的定殖位点和不同条件下的定殖数量动态。【结果】对粘状芽孢杆菌（Peanibacillus spp.）M060106-1和M061122-6、芽孢杆菌（Bacillus sp.）M061122-10和短小芽孢杆菌（Brevibacillus sp.）M061122-12成功进行了GFP标记,其均具有较好的质粒稳定性,且与出发株的基本性状一致,适合短期内进行环境定殖研究。所有菌株均能定殖珠状巨孢囊霉MAFF 520054孢子壁,而M061122-6和M061122-12还能够定殖其菌丝;不同pH值条件下,各菌株定殖珠状巨孢囊霉MAFF 520054孢子的数量动态均为先上升后下降,pH值对各菌株的定殖数量有不同的影响;各GFP菌株对低活力的珠状巨孢囊霉孢子定殖数量高于高活力的孢子,且对高活力孢子的定殖数量动态不同。【结论】分离的珠状巨孢囊霉孢子伴生细菌能够重新定殖其孢子,菌株的定殖能力受其特性及外界因子的影响,为进一步分析AM真菌伴生细菌的种群生态及功能提供了信息。     

利用DGGE评价不同培养基回收番茄根际细菌类群的能力

用营养肉汤、YG、根系分泌物、土壤浸渍液4种培养基从番茄根际分离培养细菌,并结合变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术,对4种培养基回收番茄根际细菌种群的能力进行了比较研究。结果表明,不同培养基和培养温度,回收到的细菌种群有一定差异;低营养浓度的YG培养基在较低的培养温度20℃下进行较长时间的培养,比高营养浓度营养肉汤培养基产生更多、更具代表性的细菌;以根系分泌物为基础的培养基从番茄根际回收到的优势菌群最多。该研究初步建立了用DGGE技术对不同培养基回收分离细菌种群能力进行评价的方法。     

亚热带草地中植物优势种与从属种对AM真菌的差异性生长反应

AM真菌能够影响植物生态系统的群落结构.以亚热带草地生态系统为研究对象,调查了两块草地中优势种和从属种的菌根,并在盆栽试验中比较了优势种和从属种对AM真菌的土著菌种和外源菌种Glomus mosseae的生长反应、养分吸收.结果表明,两块草地各自的优势种藿香蓟和两耳草对土著菌种的菌根依赖性分别是41.5%和77.4%,远远高于从属种莎草和毛蓼（16.0%和7.9%）;但是它们对Glomus mosseae的菌根依赖性有所变化,分别是79.6%、44.2%、74.1%和24.9%.这表明,土著菌种是优势种和从属种的形成机制之一,而外源菌种可能改变基于土著菌种而形成的植物群落结构.植株磷营养的分析结果表明,AM真菌对优势种和从属种生长的促进与对磷吸收的促进高度相关,表明AM真菌促进养分吸收是其影响植物群落结构的机制之一.     

铅锌尾矿中耐重金属镉的丝状真菌的分离鉴定

【目的】旨在从重金属污染地分离出耐重金属镉真菌, 获得耐受重金属镉污染的高效菌株, 为重金属污染微生物修复提供菌种资源。【方法】利用稀释平板涂布法, 采用4种培养基对粤东北梅州市梅县铅锌尾矿废弃地9个样品进行分离, 并结合形态学和ITS rDNA基因序列分析, 鉴定分离到的耐镉真菌, 最后对分离到的耐镉真菌进行最小抑制浓度 (MIC) 检测。【结果】从粤东北梅州市梅县铅锌尾矿废弃地分离出72株丝状真菌, 经形态学和分子技术鉴定, 它们主要属于曲霉属(Aspergillus)、青霉属(Penicillium)、枝孢属(Cladosporium)、油瓶霉属(Lecythophora)、拟青霉属(Paecilomyces)、镰刀孢属(Fusarium)等。MIC检测发现有4株丝状真菌耐镉浓度较高, Paecilomyces lilacinus (Thom) Samson (6?20 p), Penicillium pinophilum Hedgcock (6?16 p), Penicillium rolfsii Thom (6?16 m) 和Fusarium oxysporum Schlecht. (8?11 p) 分别为200、40、25和15 mmol/L。【结论】从粤东北梅州市梅县铅锌尾矿废弃地分离到的72株丝状真菌, 不同程度耐受重金属镉, 在重金属污染的治理中有可能发挥作用。本研究为镉污染环境的微生物修复提供了重要菌株。     

丛枝菌根真菌伴生细菌的研究进展

在丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）的孢子、菌丝的表面或内部栖息着细菌,称之为AMF伴生细菌。AMF伴生细菌种类多样、分布广泛,生态位点包括孢子壁的表面或内部、细胞质、菌丝、孢子果等。其可能的生物学意义包括影响AMF孢子萌发、菌丝生长、菌根形成等过程。由于伴生细菌与AMF联系紧密,其对AMF和土壤微生物生态学具有重要的意义。国际上在该领域的研究已有30多年的历史,就其研究进展进行综述。