黑果枸杞不同组织内生细菌群落多样性

【目的】黑果枸杞是我国荒漠区特有的药用盐生植物,本研究分析了黑果枸杞不同组织中内生细菌群落多样性特征及分布规律。【方法】应用Illumina MiSeq高通量测序技术对黑果枸杞内生细菌的16S rRNAV5-V7区域序列进行测定,并分析群落组成、多样性及功能等生物学信息。【结果】黑果枸杞不同组织内生细菌群落多样性及功能均有较大的差异。花、叶、果、茎和根产生的OTUs分别是182、173、119、187和254,群落多样性表现为根花果、茎叶。从门水平上看,变形菌门是优势菌门,在不同组织中均有分布,花、叶、果、茎和根中的相对丰度分别为87.66%、41.51%、81.76%、97.67%和61.85%。在属水平上显示内生细菌的分布表现出器官差异性。花部能够准确分类的优势菌属为沙雷氏菌属和不动杆菌属,相对丰度分别为11.57%和8.55%。叶部为红球菌属和慢生根瘤菌属,相对丰度分别为29.68%和5.53%。果实中为泛菌属、红球菌属和沙雷氏菌属,相对丰度分别为23.12%、5.52%和4.29%。茎部为沙雷氏菌属和假单胞菌属,相对丰度分别为12.03%和17.71%。根部为盐单胞菌属、Fodinicurvata和Lipingzhangella,相对丰度分别为24.18%、5.16%和4.86%。在不同组织中分布较广的盐单胞菌、沙雷氏菌、不动杆菌、红球菌、泛菌等菌属均具有较高耐盐性和促生、生防、降解有机污染物及抗氧化等功能。PICRUSt功能预测分析显示,黑果枸杞组织中内生细菌功能中涉及丰富的多糖、萜类和酮类、酶及维他命等次生代谢产物的生物合成。【结论】黑果枸杞内生细菌具有丰富的群落和功能多样性,拥有多种益生功能性状,也含有多个与人和植物体代谢相关的功能信息。不同组织优势菌属和功能信息各有不同,其中根部的内生细菌物种最丰富,花部和茎部参与各种代谢调控的细菌丰度最高。此外,不同组织中还含有大量未知种属的微生物类群,这些都为内生细菌功能利用和挖掘新的有益微生物资源提供广阔的发展空间。     

一株耐辐射新菌种的分离鉴定及其多糖的抗氧化研究

【目的】确定新疆辐射污染土样中分离筛选获得的一株产多糖的耐辐射菌株W36-1的分类学地位和抗氧化特性。【方法】对该菌株进行的60Co辐照,结合菌落形态和菌丝特征显微观察、Biolog鉴定以及16S rRNA基因序列分析。采用苯酚硫酸法测定其多糖含量,采用Fenton法测定多糖的粗提物对超氧阴离子清除率;用DPPH法测定抗氧化性;采用邻苯三酚自氧化法测定对超氧阴离子的清除率。【结果】W36-1可耐5 kGy辐照,为一株欧文氏菌属(Erwinia)新种;其粗多糖含量为53.17%,该多糖对超氧阴离子清除率为75.63%,对DPPH清除率为62.43%,羟基自由基去除率为54.89%。【结论】菌株W36-1产的多糖具有抗氧化性。     

耐辐射黑色酵母状真菌的筛选和特性研究

【目的】确定辐射污染土样中分离筛选获得的一批黑色酵母状真菌的分类学地位和抗逆特性。【方法】通过菌落形态和菌丝特征观察,结合LSU rDNA D1/D2区序列的系统发育分析,并进行了菌株的60Coγ射线照射、紫外线照射和对等重金属离子以及NaCl生长压力实验。【结果】上述菌株均为Aureobasidium属菌,其中菌株F99和F134均与A.pullulans var.subglaciale CBS 123388T具有最大同源性,为100%;菌株F19与A.pullulans var.melaogenum CBS 105.22T具有最大同源性,为99.8%;上述菌株均具有极强的抗逆特性。【结论】为了解耐辐射真菌抗逆机理提供了重要的研究材料。     

基于高通量测序的辐射污染区细菌群落特征分析

【目的】为了更加全面地揭示辐射污染区细菌种群多样性,了解辐射污染对辐射区土壤中细菌群落结构的影响。【方法】运用高通量测序方法,分别进行了土样细菌16S r RNA基因的V3可变区测序,进而对无辐射污染对照和不同辐射污染程度的土样中细菌群落组成和多样性进行分析。【结果】研究共获得110 348条有效序列,17 604个OTUs,共涉及细菌域的19个门和6个潜在菌门和其它未分类菌群的726个属。多样性分析表明,辐射污染会引起土壤样品中微生物群落的分布显著差异化,显著提高细菌群落种群多样性和微生物丰度。微生物群落组成分析发现,在辐射污染胁迫下,辐射污染区样品中变形杆菌门分布比例显著下降;随着辐射污染程度的提高,放线菌门所占比例逐步提高,未分类菌门、厚壁菌门和酸杆菌门也有明显的提高。同时,研究发现辐射污染区中存在着大量未分类菌属。【结论】研究揭示了辐射污染区极为丰富的细菌多样性,大量微生物新物种资源有待发掘。     

新疆具抗菌活性的植物资源

对分属于新疆41科88种高等植物的抗菌活性进行了归纳。这些抗菌植物主要分布在菊科、唇形科、豆科、百合科、蓼科和伞形科。对人体和植物病原菌抗性较强的有土木香(Inula helenium)、苍耳(Xanthium sibiricum)、蓖麻(Ricinus communis)、荆芥(Schizonepeta tenuifolia)、石榴(Punica granatum)、孜然芹(Cuminum cyminum),以及蒿属(Artemisia spp．)、槐属(Sophora spp．)和酸模属(Rumex spp．)植物。新疆植物的抗菌活性成分和结构阐明还需要进行深入的研究。     

五种新疆植物的抗真菌活性

对采自新疆的黄花蒿(Artemisia annua)、北艾(Artemisia vulgaris)、梭梭(Halaxylon ammodendron)、盐爪爪(Kalidium foliatum)和多枝柽柳(Tamarix ramosissima)抗植物病原真菌的活性进行了研究,植物病原真菌包括番茄灰霉病菌(Botrytis cinerea)、棉花枯萎病菌(Fusarium axysporum f.sp.vasinfectum)、稻瘟病菌(Magnaporthe grisea)、烟草黑胫病菌(Phytophthora parasitica var.nicotianae)和瓜果腐霉(Pythium aphani-dermatum),其中黄花蒿对真菌菌丝生长、多枝柽柳对稻瘟病菌孢子萌发表现出强的抑制活性。本研究为植物病害防治和新疆植物资源的开发和利用提供了依据。     

新疆胀果甘草内生细菌枯草芽胞杆菌产甘草酸类代谢产物的初步研究

为筛选到可产生甘草酸的内生茵,从健康的胀果甘草(Glycyrrhiza inflata Bat.)不同组织中分离得到149株内生细菌,采用发酵培养的方法,以甘草酸单铵盐为标准品采用TLC法和HPLC法对这些细菌的代谢产物进行筛选,得到一株可能产甘草酸类似物的内生枯草芽胞杆菌Bacillussubtilis.     

核辐射污染区真菌的分布及多样性研究

为揭示中国辐射污染区真菌多样性,了解辐射污染对辐射区土壤中真菌群落分布的影响。以中国辐射污染区某污染源为圆心,在其半径50 km范围内采集各类样品54份,依据其辐射剂量合并为高、中、低三组9份样品,采用不同处理方法及多种培养基对辐射区内真菌进行了分离筛选。共分离出真菌209株,通过形态学观察和鉴定,确定其分属于交链孢霉(Alternaria)、离蠕孢属(Bipolaris)、茎点霉属(Phoma)、Westerdykella、短梗霉属(Aureobasidium)、曲霉属(Aspergillus)、青霉属(Penicillium)、根霉属(Rhizopus)、Kernia、毛壳属(Chaetomium)、葡萄穗霉属(Stachybotrys)、座孢霉属(Myrothecium)、镰孢属(Fusarium)、小克银汉霉属(Cunninghamella)、红酵母属(Rhodotorula)、隐球酵母属(Cryptococcus),共计16个属,其中曲霉属、隐球酵母属、青霉属和镰孢霉属菌株为主要菌群,分别占分离株的22.5%、19.1%、17.2%和11.0%。同时发现,辐射污染区真菌的群落丰富度及多样性明显受辐射污染程度的影响,各类菌株的分布呈现一定的分布规律。本研究首次分析了中国辐射污染区真菌的分布和多样性,并收集了大量辐射污染区真菌资源,为进一步研究该区域真菌耐辐射特性及探讨真菌耐辐射机理提供参考。     

新疆胀果甘草内生菌的分离和鉴定

对采自新疆的健康野生胀果甘草不同组织中的内生菌进行分离,确立了分离的条件为5%NaClO4浸5min,分离纯化得到149株细菌和2种真菌。通过形态学观察和革兰氏染色,细菌中芽孢杆菌为93株,杆状菌56株,使用法国梅里埃细菌自动鉴定仪对其进行鉴定,得到鉴定结果的细菌属于13个属,真菌显微形态鉴定属于Penicillium青霉菌属和Fusarium镰刀菌属。     

不同品种苹果树内生细菌群落多样性及功能

【背景】目前苹果树内生细菌的研究较多,但对不同品种苹果树内生细菌群落多样性分析比较的相关报道还较少。【目的】通过分析比较新疆本地和吉尔吉斯斯坦引进的8个不同品种苹果树内生细菌群落多样性的差异,可以充分挖掘其蕴含的丰富微生物资源。【方法】采用MiSeq高通量测序技术分别测定不同品种苹果树内生细菌群落16S rRNA基因V3-V4区序列并进行生物信息学分析。【结果】不同品种苹果树中获得的V3-V4区有效序列数在61487-71583条之间,聚成24-92个操作分类单元(operationaltaxonomicunit,OTU),Shannon指数和Simpson指数分别在0.729-1.177和0.265-0.457之间,新疆本地品种的苹果树内生细菌种类和多样性高于吉尔吉斯斯坦品种。内生细菌种群分析结果表明,变形菌门和放线菌门的OTU总计分别覆盖了不同品种苹果树内生细菌的61.16%-97.08%,为苹果树的主要优势细菌门。优势细菌属数目、组成及其丰度随苹果品种的不同而有所差异。马赛菌属(Massilia)和节杆菌属(Arthrobacter)的总丰度最高,其丰度分别在6.06%-71.37%、1.29%-17.86%之间,且优势细菌属中存在具有一定促生抗逆或与降解环境有毒有害物质相关的有益功能性状的微生物类群。群落功能预测分析初步显示不同品种的苹果树内生细菌群落功能有所差异,新疆本地品种微生物群落的功能信息多于吉尔吉斯斯坦品种,主要体现在化能异养、需氧化能异养、尿素分解、砷酸盐解毒和异化砷还原等功能方面。此外,这8个品种苹果树内生菌中可能还存在大量的未知属,其范围在13.74%-69.60%之间。【结论】不同品种苹果树内生细菌群落多样性较为丰富,种群组成和功能存在较大差异,且潜在分类信息也给新的微生物资源挖掘和功能分析提供线索,值得进一步研究。