不同年龄大熊猫肠道可培养芽孢杆菌的多样性及部分功能特性分析

【背景】大熊猫的肠道内微生物类群丰富,种群结构与宿主的年龄、生存环境、季节变化等因素有关,其中年龄是影响肠道菌群组成的重要因素之一。【目的】以不同年龄阶段的大熊猫粪便为研究对象,旨在了解不同年龄大熊猫肠道内芽孢杆菌的多样性,探究大熊猫肠道芽孢杆菌种类与年龄段之间的关系,并为优良益生菌剂的开发提供菌种资源。【方法】用稀释涂布法分离大熊猫粪便中的芽孢杆菌,对分离的菌株进行BOXA1R-PCR、16S rRNA基因系统发育及主成分分析,揭示大熊猫肠道中可培养芽孢杆菌的多样性;采用对峙生长法和药敏纸片琼脂扩散法分别检测菌株的抗菌能力和药敏性。【结果】从大熊猫粪便中共分离出90株芽孢杆菌,基于BOXA1R-PCR分析菌株的遗传多样性并从中选取41株代表菌株,经16Sr RNA基因测序分析后,结果显示归属于枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、萎缩芽孢杆菌(Bacillus atrophaeus)、贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)、甲基营养型芽孢杆菌(Bacillusmethylotrophicus)、解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)和短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)6个种;主成分分析结果表明大熊猫肠道芽孢杆菌种群组成与年龄存在一定的相关性。所有的供试菌株都具有纤维素降解潜力,大部分菌株对病原菌具有不同程度的抑制作用;除对青霉素具有耐药性外,供试菌株对常见的抗生素耐受性低。【结论】年龄是影响大熊猫肠道芽孢杆菌分布的重要因素,成年大熊猫肠道芽孢杆菌种类多样性最丰富,这为大熊猫益生菌制剂的开发提供了菌种资源。     

圈养大熊猫肠道乳酸菌分离及益生特性

【背景】大熊猫数量稀少、繁殖困难,在其生长过程中极易感染消化系统疾病甚至死亡。【目的】分析圈养大熊猫肠道可培养乳酸菌的群落结构与功能,筛选具有益生特性的乳酸菌菌株,为大熊猫消化系统疾病的预防和肠道微生物研究提供理论参考及菌种资源。【方法】采用3种培养基分离大熊猫粪便中的乳酸菌,通过革兰氏染色镜检和过氧化氢试验对分离的菌株进行初步鉴定,基于BOXA1R-PCR图谱遗传多样性选取代表菌株进行16S rRNA基因测序分析并进行主成分分析(principal component analysis, PCA),同时分析乳酸菌菌株安全性和益生特性。【结果】通过初步鉴定共分离获得58株乳酸菌,根据BOXA1R-PCR结果挑选20株菌进行测序,结果显示20株菌分属于明串珠菌属(Leuconostoc)、肠球菌属(Enterococcus)、魏斯氏菌属(Weissella)和链球菌属(Streptococcus)这4个属,主成分分析结果表明不同年龄段的大熊猫肠道乳酸菌群落结构存在差异。20株乳酸菌均不溶血,17株乳酸菌对11种抗生素均敏感;11株菌耐pH值2.0酸性条件,14株菌对0.3%的胆盐具有良好...     

层次化教学在“微生物学”课程中的应用

“微生物学”是高等农业院校的专业基础课。当前,农业院校专业类群复杂,学生个体差异很大,社会竞争力较弱。针对上述问题,基于专业特色和培养目标的差异,在教学大纲、教学内容、教学目标和考核方式等方面采取层次化设计,因材施教,充分发挥学生的能动性,提升教学效果,提高人才培养质量。     

金沙土遗址土壤细菌群落结构和推测的代谢特征

【背景】金沙土遗址被认为是3 200年前商周时期大型祭祀场所,具有重要的古文化和历史意义,目前金沙土遗址在物理、化学、生物等因素的影响下已出现不同程度的劣化,物理、化学因素的影响已有报道,而生物因素尚鲜有关注。【目的】研究金沙土遗址中微生物群落结构组成,解析微生物菌群活性及代谢特征,为金沙土遗址的科学保护提供依据。【方法】根据遗址目前的保存状况,从金沙土遗址采集具有代表性的土壤样品,所采区域样品的劣化程度依次为J4J3J2J1,应用Biolog平板法与PCR-DGGE技术对各样品中的微生物群落结构组成和代谢功能多样性进行研究。【结果】Biolog结果显示,随着金沙土遗址的劣化,各土壤样品中的微生物功能多样性存在较大差异,各样品的微生物群落代谢活性依次为:J2J3J4J1,表明随着土壤的劣化,微生物的代谢活性表现出增大的趋势。主成分分析结果反映出4个样品中的微生物碳代谢方式具有显著的变化,样品J2中的细菌群落对底物碳源利用种类最多,且偏好的碳源类型与其它样品存在明显的不同。PCR-DGGE图谱显示,金沙土遗址不同土壤样品中的细菌多样性和种群组成存在明显差异,在DNA和RNA水平上,各样品的微生物组成多样性依次为:J2J4J3J1。主成分分析结果显示,除了样品J1,劣化样品的细菌群落结构和活性细菌群落结构具有较高的一致性,表明随着金沙土遗址的劣化,土壤中微生物多样性呈现出上升趋势。DGGE图谱主要条带的测序结果表明,样品中主要的细菌类群归属于放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)和异常球菌-栖热菌门(Deinococcus-Thermus),分属于7个属,在DNA和RNA水平上均能检测到红色杆菌属(Rubrobacter)和短波单胞菌属(Brevundimonas)。【结论】首次对金沙土遗址的细菌群落结构组成和功能进行分析,结果表明随着金沙土遗址劣化程度的增加,土壤微生物类群及功能多样性都随之增大,其中仅在劣化土壤样品中检出或者具有高表达活性的红色杆菌属、Tellurimicrobium、短状杆菌属细菌可能参与了土壤劣化过程,这为今后土遗址的科学保护提供了理论依据。     

基于双荧光系统的HepG2肝细胞癌原位移植裸鼠模型建立及活体荧光成像动态定量分析

目的:建立一种可以实时、定量、动态监测的肝细胞癌原位移植模型,并利用活体荧光成像系统对裸鼠体内原位肝细胞癌生长进行分析。方法:利用慢病毒包装系统包装pCDH-GFP-Luc质粒,将绿色荧光蛋白(GFP)和萤光素酶(Luc)基因通过病毒感染的方式整合到HepG2肝癌细胞染色体中,利用流式细胞术分选GFP+细胞,扩增培养后,将该细胞注射到裸鼠皮下进行成瘤,成瘤后分离肿瘤组织接种裸鼠肝脏,将造模成功的裸鼠分为对照组和治疗组,分别灌胃给与0.5%羧甲基纤维素钠(CMC-Na)和50 mg/kg索拉非尼,2/d,连续28 d,每7 d利用活体荧光成像系统观察肝癌细胞在对照组和治疗组裸鼠肝脏内的生长情况。实验结束后,分离裸鼠肝脏肿瘤,拍照称重。结果:建立了稳定表达双荧光的人肝癌细胞系HepG2-GFP-Luc,体外发光强度与表达萤光素酶的细胞数量呈正相关(R2=0.9945);建立了肝细胞癌原位移植活体荧光成像模型,对照组和治疗组肝脏内肿瘤细胞荧光强度随时间的延长逐渐增加,治疗组荧光强度明显低于对照组。定量分析结果显示,在第24、31和38 d,治疗组荧光总光子数值显著低于对照组;治疗组平均瘤重显著低于对照组。结论:建立了一种肝细胞癌原位移植荧光成像模型,可通过活体成像系统对肿瘤大小进行动态定量分析,为抗肝癌药物的药效学评价提供了实时定量分析动物模型。     

新疆于田盐池放线菌群落结构

应用免培养技术和基于16S rRNA基因序列的系统发育分析对新疆于田盐池土壤放线菌群落结构进行研究。结果表明, 41个克隆序列属于26个OTUs, 分别分布于放线菌门放线菌亚纲(Actinobacteridae)的7个亚目和酸微菌亚纲(Acidimicrobidae), 其中链孢囊菌亚目(Streptosporangi- neae)中放线菌组成丰富, 占到了全部挑选克隆的42.3%, 是于田盐池放线菌群落中的优势菌, 而链霉菌不是高盐环境放线菌的优势菌群。在这些克隆序列中有71.8% 的克隆序列同已知序列的相似性低于97%, 属于放线菌的新类群, 这些可能的新类群中有15.3%的克隆序列与已知菌株的相似性小于85%, 这些克隆序列的分类地位都在科一级的分类单元上, 有的可能分类地位更高。这些研究结果说明于田盐池中存在有较为丰富的放线菌系统发育多样性, 并且潜藏着新类型的放线菌资源。另外, 由于微生态效应的存在, 不同高盐环境之间放线菌群落也存在明显差异。     

若尔盖高原沼泽土和草甸风沙土细菌16S rDNA PCR-RFLP和系统发育分析

采用稀释平板法从若尔盖高原沼泽土和草甸风沙土分离获得66株细菌,在16S rDNA PCR-RFLP分析的基础上,测定了22株代表菌株的16S rDNA序列,构建了供试细菌的系统发育关系。16S rDNA PCR-RFLP分析中,在78%相似性水平处,除REG14,REG20,REG22和REG55单独成群外,其余菌株分为8个遗传群,其中,群Ⅰ和群Ⅳ最大,均有15个菌株,其次是群Ⅷ,由11个菌株组成,其余21个菌株分布于5个群内。对22个代表菌株16SrDNA全序列系统发育表明,这些菌株分布于不同的系统发育分支。其中,以芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)和分枝杆菌属(Mycobacterium)为主,其余菌株分布于Lysinibacillus属、中华根瘤菌属(Sinorhizobium)、不动杆菌(Acinetobacter)、固氮菌属(Azotobacter)、红球菌属(Rhodococcus)、微球菌属(Micrococcus)和醋酸杆菌属(Acetobacter)等7个属。     

浓香型白酒窖泥放线菌的群落结构及其多样性

以泸州老窖1、50、100和400年窖泥为研究对象,采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)研究浓香型白酒窖泥放线菌的群落结构及其多样性。DGGE图谱显示,除1年样品外,其余窖底泥多样性指数(H)均低于同窖龄窖壁泥,但均匀度指数(EH)较高。不同窖池相同部位窖泥的群落结构变化趋势为:随窖龄的延长,窖壁泥H值逐渐上升,为1.74—2.28;窖底泥下降,为1.73—2.07。EH值均为波动下降,分别在0.986—0.991和0.971—0.994之间。窖底泥相似性系数(SC)逐渐上升,为0.46—0.82;窖壁泥为0.31—0.62。DGGE条带测序结果显示,窖泥放线菌归于Olsenella、Atopobium、Streptomyces和Corynebacterium 4个属。Olsenella和Atopobium属为共有的优势属,且在窖壁泥中的优势度(di)均随窖龄延长而降低,在窖底泥中升高。实验结果表明,浓香型白酒窖泥蕴藏着丰富的放线菌资源,群落结构和多样性存在差异,菌群演替呈现一定规律性。     

塔里木盆地胀果甘草内生放线菌多样性及抗菌活性分析

【目的】发掘具有开发前景的放线菌资源,对分离自新疆胀果甘草的内生放线菌的多样性、抗菌活性和次级代谢产物合成相关基因进行研究。【方法】采用5种培养基和3种前处理方法,从胀果甘草中分离获得80株放线菌。基于菌株形态学特征,对36株代表菌株进行抗菌活性检测,通过特异性引物扩增方法,检测了PKS I、PKS II、NPRS和卤化酶基因,探究其合成天然产物的潜在能力。结合筛选结果,选取其中20株代表菌,经16S r RNA基因测序,对其进行系统发育分析。【结果】培养基E2和E3结合热处理的分离效果较好;86.1%的代表菌株对供试的细菌、病原真菌表现出了不同程度的抗菌活性,PKS I、PKS II、NRPS基因和卤化酶基因阳性检出率分别为16.7%、72.2%、25.0%和11.1%。具有活性功能的代表菌株经16S r RNA基因测序分析,分别属于链霉菌属(Streptomyces)、小单胞菌属(Micromonospora)、红球菌属(Rhodococcus)和游动放线菌属(Actinoplanes)4个属,其中链霉菌属(Streptomyces)为优势菌属,占60%以上。【结论】胀果甘草是我国传统的药用植物,其植株内部蕴藏着丰富的放线菌资源,并在次生代谢产物合成方面拥有巨大潜力,具有进一步开发的价值。     

大熊猫肠道放线菌的种群组成及多样性分析

【目的】探究不同年龄、不同性别大熊猫肠道放线菌的多样性及群落结构,为寻找潜在产生活性化合物的放线菌资源提供理论依据。【方法】采用PCR-DGGE技术对大熊猫肠道放线菌进行分析,对电泳结果进行UPGMA聚类分析、主成分分析、生物多样性等多重比较。【结果】变性梯度凝胶电泳(DGGE)图谱显示,不同大熊猫肠道中放线菌的多样性及群落结构存在明显差异。随着年龄的增长,雌性大熊猫肠道中放线菌的多样性指数(H')和丰富度(S)逐渐减少,而雄性大熊猫肠道内放线菌的多样性指数(H')和丰富度(S)逐渐增多。不同个体的大熊猫肠道放线菌的群落结构存在明显差异,但相同性别之间的相似性很高。DGGE条带回收测序结果表明,获得的28条序列归属于10个放线菌属,其中链霉菌属(Streptomyces)为优势菌属,占总数的46%;北里孢菌属(Kitasatospora)、红球菌属(Rhodococcus)、棒杆菌属(Corynebacterium)、迪茨氏菌属(Dietziaceae)、大理石雕菌属(Marmoricola)、布登堡菌属(Beutenbergia)、微杆菌属(Microbacterium)、链嗜酸菌属(Streptacidiphilus)和芽生球菌属(Blastococcus)等为非链霉菌属,占总数的54%。【结论】大熊猫肠道内蕴藏着丰富的放线菌资源,其肠道菌群的结构与组成受年龄和性别的影响。