云南热带户用沼气池的原核生物群落结构研究

【目的】揭示云南热带农村户用沼气池中的原核生物(细菌和古菌)的群落结构特征。【方法】采用16S r RNA基因克隆文库技术对云南(北)热带代表性气候区的户用沼气池中的原核生物(细菌和古菌)多样性进行研究。【结果】得到细菌330条有效序列,划分为108个OTUs,文库覆盖度为81.5%;古菌有效序列185条,划分为17个OTUs,文库覆盖度为97.8%。通过Gen Bank数据库进行相似性比对与系统发育分析,结果表明:大部分细菌为未知细菌(Unclassified bacteria,占24.19%),优势细菌类群归属拟杆菌门(Bacteroidetes,占23.58%)、绿弯菌门(Chloroflexi,占21.46%)、厚壁菌门(Firmicutes,占13.91%)和变形菌门(Proteobacteria,占8.74%);古菌主要的优势类群为乙酸盐营养型的甲烷八叠球菌目(Methanosarcinales)的鬃毛甲烷菌属(Methanosaeta,占76.75%);此外还检测到少量未培养的泉古菌门细菌(Crenarchaeota,占9.19%)。【结论】云南(北)热带代表性气候区的农村户用沼气池中的微生物种类十分丰富,不同微生物种类的丰度存在明显差异,并存在明显优势种群,且细菌比古菌具有更丰富的多样性。  

三氯乙烷污染地地下水中Dehalobacter属细菌定量与多样性分析

[目的]对某公司6个以1,1,1-三氯乙烷(1,1,1-Trichloroethane,1,1,1-TCA)为主要污染物的地下水样品中的降解微生物Dehalobacter spp.(Dhb)进行相对定量和多样性分析.[方法]采用气相色谱法测定6个样品中1,1,1-TCA、1,1-二氯乙烷(1,1-DCA)和氯乙烷(CA)的浓度；通过定量PCR法分别测定6个样品中Dhb占总菌的百分比；以16S rRNA基因通用引物和Dhb特异性引物扩增获得的PCR产物构建了6个样品的Dhb特异性克隆文库,所得序列与GenBank中的最相似序列构建系统发育树.[结果]6个样品中均有1,1-DCA和(或)CA的检出,推测此6处地下水中1,1,1-TCA可能存在生物降解.定量PCR结果表明,6个样品中Dhb丰度差异较大.6个Dhb特异性克隆文库获得41条序列,序列比对结果表明,与它们最相似的已知分类地位的序列全部属于Dhb属.这些序列按99％的相似性被划分成7个可操作性分类单元(OTU).其中24条序列属于OTU1,该OTU的序列与已知能阵解1,1,1-TCA的Dehalobacter sp.str.TCA1的16S rRNA基因序列相似性达98％;文库中的3个OTU与GenBank中16S rRNA基因序列同源性最高仅为95％-96％.[结论]该污染场地地下水中存在多样性较丰富的降解微生物Dehalobacter属细菌,它们可能与现场的1,1,1-TCA生物降解有关.  

贫营养湖泊花神湖和紫霞湖浮游细菌群落结构分析

以南京市花神湖和紫霞湖两个贫营养型湖泊为研究对象,通过构建花神湖和紫霞湖16S rRNA基因克隆文库探讨了浮游细菌群落结构组成的变化.结果表明,花神湖和紫霞湖两湖泊水体中浮游细菌群落结构相似,主要隶属于放线菌门(Actinobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)、α-变形菌门(Alphaproteobacteria)、β-变形菌门(Betaproteobacteria)、杆菌门(Bacteroidetes)、浮霉菌门(Planctomycetes),疣微菌门(Verrucomicrobia)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes),其中放线菌门(Actinobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)、β-变形菌门(Betaproteobacteria)是优势细菌类群.两个湖泊水体中75%的细菌与GenBank中已有的未培养细菌同源性高于97%,同时在两个克隆文库中还发现了6个淡水细菌新类群.通过对低纬度区域贫营养型湖泊浮游细菌群落结构的分析,加深了我们对浮游细菌多样性的了解,表明湖泊浮游细菌多样性有待进一步认识.  

结合宏基因组末端随机测序和16S rDNA技术分析温室黄瓜根围土壤细菌多样性

土壤细菌在温室土壤环境中具有十分重要的生态功能，与温室作物以及微生物内部存在互作关系。研究土壤细菌的群落结构组成，有助于了解土地利用变化与生态环境效应之间的关系。结合16S rRNA基因克隆文库和宏基因组末端测序对温室黄瓜根围土壤细菌的多样性进行了分析。在16S文库中，根据97%的序列相似性水平划分OTU，共有35个OTU，其中优势菌群是γ-Proteobacteria，其次为Firmicutes，Bacillus为优势细菌。在纲分类水平上，16S文库和宏基因组末端测序结果均包含γ-Proteobacteria、α-Proteobacteria、δ-Proteobacteria、β-Proteobacteria、Actinomycetales和Firmicutes，各纲比例有差别；在优势种群属水平上，末端测序的结果包含的属多于16S文库（40>35）；在优势细菌种类上，两者反映的结果一致，均为Bacillus。但是，宏基因组末端测序包含了大多数的弱势种群，更能反映细菌多样性的真实水平。与露地土壤细菌16S文库相比较，土壤细菌多样性降低，这可能与温室多年连作，种植蔬菜种类单一直接相关。  

珠三角养殖水体中参与氮循环的微生物群落结构

【目的】为了研究珠三角地区养殖水体中各种含氮化合物循环转化的特征及其相关功能微生物的群落结构。【方法】构建人工模拟养殖系统,采用15N-稳定性同位素探测技术(stable isotope probing,15N-SIP)标记参与氮素迁移的微生物,通过氯化铯-溴化乙锭密度梯度超高速离心法分离15N标记的DNA,并以此构建含15N-DNA的细菌和古菌16S rRNA基因克隆文库。【结果】15N标记的基因组DNA经过超高速密度梯度离心后成功与14N-DNA分离;对克隆文库序列的分析表明:细菌文库得到的19个可操作分类单元(Operational TaxaUnits,OTUs)分别归为变形菌门(Proteobacteria)和浮霉菌门(Planctomycetes)。变形菌门为绝对优势类群,占整个细菌克隆文库的99.2%,其中优势菌群为丛毛胞菌属(Comamonas)(15.7%)、亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)(12.4%)、肠杆菌科(Enterobacteriaceae)(11.5%)和硝化杆菌属(Nitrobacter)(11.5%);古菌文库得到的9个OTUs归为奇古菌门(Thaumarchaeota)、泉古菌门(Crenarchaeota)和广古菌门(Euryarchaeota)。【结论】将15N-SIP技术应用于珠三角养殖水体氮素循环微生物群落结构的研究中,得到了丰富的氮素循环微生物群落的组成,这些信息为进一步分离纯化氮素降解微生物提供了重要的参考,为营造健康的水产养殖环境提供科学依据。  

石油污染盐碱土壤翅碱蓬根围的细菌多样性及耐盐石油烃降解菌筛选

为了更好地了解石油污染盐碱土壤翅碱蓬根围的细菌多样性,采用16S rRNA基因克隆文库方法对其进行分析,在此基础上采用富集培养方法从该生境中分离筛选耐盐石油烃降解菌.16S rRNA基因克隆文库分析结果表明,海杆菌属(Marinobacter)、食烷菌属(Alcanivorax)和假单胞菌属(Pseudomonas)是该生境中的优势菌.他们可能在石油污染盐碱土壤翅碱蓬植物修复过程中起重要作用.进一步采用富集培养方法,从该生境中分离得到8株耐盐石油烃降解菌,可以耐受6％-10％浓度的NaCl,石油烃降解率在32.3％-57.0％之间.经16S rRNA基因序列分析,8株菌隶属于戈登氏菌属(Gordonia)、无色杆菌属(Achromobacter)、迪茨菌属(Dietzia)、芽胞杆菌属(Bacillus)和假单胞菌属(Pseudomonas).他们可能参与石油污染盐碱土壤翅碱蓬植物修复过程中的石油烃降解.  

健康妇女及3例细菌性阴道病患者阴道菌群的非培养分析

根据Amsel标准及Nugent标准, 确诊筛选健康妇女及细菌性阴道病(bacterial vaginosis, BV)患者各3例。提取其阴道分泌物样本的总DNA, 构建16S rRNA基因克隆文库, 并对阳性克隆进行ARDRA和测序分析。结果表明, 健康妇女样本的基因文库中, 分别以卷曲乳酸杆菌(L. crispatus)和惰性乳酸杆菌(L. iners)的克隆子占较大比例, 另外存在少量的阴道乳酸杆菌(L. vaginalis)或詹氏乳酸杆菌(L. jensenii)的克隆子。BV患者样本的基因文库中, 克隆子所代表的菌种类型明显增多, 但均以阴道加德纳氏菌(Gardnerella vaginalis)和阴道阿托波氏菌(Atopobium vaginae)的克隆子占较大比例, 且无乳酸杆菌克隆子。说明健康妇女阴道菌群的种类单一, 以乳酸杆菌占优势, L. iners为优势菌种之一; BV患者阴道菌群的种类复杂多样, 但均以Gardnerella vaginalis及Atopobium vaginae共同占优势。  

纳豆芽胞杆菌16S rRNA基因的克隆及其系统进化分析

纳豆芽胞杆菌是从豆豉中分离出的一种具有益生功能的芽胞杆菌。该研究从纳豆芽胞杆菌提取基因组DNA，以芽胞杆菌16S rRNA基因的通用引物,用PCR方法成功扩增出纳豆芽胞杆菌的部分16S rRNA基因，所克隆序列长1 435 bp,G＋C含量为55%,该序列已被GeneBank收录,其编号为AY864812。BLAST分析结果显示，AY864812与GeneBank中收录的枯草芽胞杆菌16S rRNA基因同源性最高,其中与AY601722的同源性为100%.用Clustalx 1.8对相关序列进行系统进化分析,结果显示纳豆芽胞杆菌与枯草芽胞杆菌在进化关系上的地位最近,从分子水平上证实了纳豆芽胞杆菌是枯草杆菌的1个亚种。  

健康妇女及3例细菌性阴道病患者阴道菌群的非培养分析

根据Amsel标准及Nugent标准,确诊筛选健康妇女及细菌性阴道病(bacterial vaginosis,BV)患者各3例.提取其阴道分泌物样本的总DNA,构建16S rRNA基因克隆文库,并对阳性克隆进行ARDRA和测序分析.结果表明,健康妇女样本的基因文库中,分别以卷曲乳酸杆菌(L.crispatus)和惰性乳酸杆菌(L. iners)的克隆子占较大比例,另外存在少量的阴道乳酸杆菌(L.vaginalis)或詹氏乳酸杆菌(L.jensenii)的克隆子.BV患者样本的基因文库中,克隆子所代表的菌种类型明显增多,但均以阴道加德纳氏菌(Gardnerella vaginalis)和阴道阿托波氏菌(Atopobium vaginae)的克隆子占较大比例,且无乳酸杆菌克隆子.说明健康妇女阴道菌群的种类单一,以乳酸杆菌占优势,L. iners为优势菌种之一;BV患者阴道菌群的种类复杂多样,但均以Gardnerella vaginalis及Atopobium vaginae共同占优势.  

腾冲两热泉泉古菌多样性及系统发育的初步分析

通过构建16S rRNA基因片段的克隆文库对腾冲热海两温泉中泉古菌的多样性和系统发育关系进行了初步的研究.一共得到18个泉古茵克隆序列,可分为12个OTUs,两温泉的克隆序列与已知GenBank上关系最近序列的平均相似性较低,无名泉为92.56%,热爆区为93%.从基于16S rRNA基因片段序列构建的系统发育树来看,74℃的无名泉样点中既有属于超高温环境类群的泉古菌,同时又有属于和常温环境较接近的泉古菌;45℃的热爆区样点的泉古茵,相对来说则更接近于常温类群.本次研究表明,腾冲热泉与世界其它同类热泉之间的泉古茵类群存在着一定的差异;而且两实验样点代表了超高温和高温环境泉古菌逐渐向常温过度的两个重要环境.