相容溶质四氢嘧啶与羟基四氢嘧啶的代谢调控研究进展

四氢嘧啶(Ectoine)及其衍生物羟基四氢嘧啶(5-hydroxyectoine,5-HE)是嗜盐微生物胞内合成的一类能够抵抗外界高盐胁迫的相容溶质,具有细胞、细胞膜、蛋白质和核酸的保护作用,可抵抗高盐、高温、冷冻和干燥等极端环境因素的刺激,从而倍受关注。本文对不同类型微生物Ectoine/5-HE(Ects)生物合成代谢、分解代谢以及吸收/转运系统涉及的调控机制进行综述,以期为Ects合成产量的提升与高效积聚策略的优化,提供一定的理论参考依据。     

基于高通量测序研究青藏高原茶卡盐湖微生物多样性

【目的】茶卡盐湖(Chaka Salt Lake,CSL)是青藏高原有名的天然结晶盐湖,具有独特的石盐盐湖矿床,盛产青盐。盐湖卤水环境中存在丰富的嗜盐菌资源和潜在的新种,细菌和古菌的群落结构特征和物种多样性尚不明确。【方法】采用Illumina高通量测序平台对茶卡盐湖水样和底泥混合物中的细菌和古菌群落进行16S r RNA基因(V3-V5区)高通量测序,检测4个样本的群落结构差异和微生物多样性。【结果】获得细菌和古菌总有效序列分别为117 192和110 571条。结果分析表明细菌和古菌的物种注释(Operational taxonomic unit,OTU)数目分别为421和317,获得分类地位明确的细菌种类为14门28纲170属,古菌为5门4纲34属。细菌的优势类群是厚壁菌门(Firmicutes),所占比例为68.37%,其次为变形菌门Proteobacteria(20.49%);优势种属依次为芽孢杆菌属Bacillus(41.94%)、海洋芽孢杆菌属Oceanobacillus(8.03%)、假单胞菌属Pseudomonas(7.67%)、盐厌氧菌属Halanaerobium(7.42%)和乳球菌属Lactococcus(7.38%);古菌的优势类群以广古菌门(Euryarchaeota)盐杆菌纲(Halobacteria)为主,优势菌是Halonotius(17.21%)和盐红菌属Halorubrum(16.23%)。【结论】揭示了茶卡盐湖中细菌和古菌的群落结构及物种多样性,为嗜盐菌的开发及后续微生物资源的挖掘提供了理论依据。     

獐(Hydropotes inermis)的警戒行为模式及逃跑起始距离的适应性变化

为了掌握獐的警戒行为特征并为重引入项目提供管理依据,以人为干扰源观察獐的警戒反应,发现其警戒模式包括听 (listen) 或扫视 (scan) ,盯视 (stare) ,走开 (walk away) ,跑开 (run away),吼叫 (bark) 和压脖 (stretch) 。利用逃跑起始距离对上海松江圈养 (自由采食) 獐、上海华夏圈养(人工饲喂) 獐和江苏盐城野生獐进行警戒性比较,得出：人工饲喂獐警戒性最小,野生獐警戒性最大。可通过野化训练提高人工饲喂獐的警戒性;人类活动、种群密度、围栏和区域面积可能影响獐的警戒性。     

相容溶质四氢嘧啶的微生物合成研究进展北大核心CSCD

四氢嘧啶(ectoine)作为一种氨基酸的衍生物,是嗜盐微生物胞内重要的天然次级代谢物,具有保护细胞和稳定生物大分子的功能,可广泛应用于药物制备佐剂、器官移植与保存、皮肤创伤修复与新型化妆品研发等生物医学领域。由于四氢嘧啶的医用价值和商业市场需求,文中从野生菌株的筛选与诱变育种、构建基因工程菌株与系统代谢整合工程菌株、四氢嘧啶的优化发酵与生产工艺以及抽提纯化工艺等方面,系统论述了四氢嘧啶高效积聚和过量化生产研究策略,并展望多组学、计算生物学及“细胞工厂”等技术在后续四氢嘧啶高效生产上的应用前景。     

青藏高原4类典型水化学特征湖泊的细菌多样性差异及影响因素

青藏高原分布着我国最密集的极端环境湖泊群, 湖泊类型和水化学特征多样, 而不同类型湖泊的细菌群落组成与多样性差异的系统研究相对较少。本文以青藏高原4类典型水化学特征湖泊(即氯化物型、MgSO₄亚型、Na₂SO₄亚型、碳酸盐型)为研究对象, 借助Illumina测序16S rRNA基因(V₃‒V₄区)分析细菌多样性、群落组成差异及其优势属与环境因素的制约关系。结果表明: MgSO₄亚型与氯化物型湖泊多属于超盐环境, 而大多数Na₂SO₄亚型与碳酸盐型湖泊属于咸水、微咸水或淡水环境。4类湖泊获得分类地位明确的细菌共计45门81纲1,148属(52,031个OTUs), 细菌Shannon指数为碳酸盐型(5.27 ± 0.57) > Na₂SO₄亚型(4.96 ± 0.51) > 氯化物型(4.12 ± 0.80) > MgSO₄亚型(3.64 ± 1.04)。优势细菌门是变形菌门、厚壁菌门和拟杆菌门。变形菌门的相对多度总体较高, 优势纲是γ-、α-和β-变形菌纲; 厚壁菌门多分布于MgSO₄亚型和氯化物型湖泊, 优势纲是芽孢杆菌纲; 拟杆菌门主要分布于碳酸盐型和Na₂SO₄亚型湖泊, 优势纲是黄杆菌纲。全部氯化物型和少数MgSO₄亚型湖泊的细菌组成相似, 优势属是假单胞菌属(Pseudomonas)、乳球菌属(Lactococcus)和不动杆菌属(Acinetobacter), 其聚集分布与总盐度、主要离子(Mg²⁺、Cl^-、Na⁺与K⁺)和温度相关; MgSO₄亚型湖泊独有的常见属是芽孢杆菌属(Bacillus)、气单胞菌属(Aeromonas)、大洋芽孢杆菌属(Oceanobacillus)等, 其聚集分布与SO₄ ^2-浓度正相关; Na₂SO₄亚型与碳酸盐型湖泊的细菌组成相似, 优势属是水弯曲菌属(Aquiflexum)、海仙菌属(Haliea)与苍黄杆菌属(Luteolibacter), 其聚集分布与HCO₃ ^-浓度、pH值和海拔高度呈显著正相关。与世界上其他湖泊组/群相比, 青藏高原湖泊具有独特的细菌优势属和常见属, 不同类型湖泊的细菌群落组成存在显著差异, 可能与水化学类型或地理位置有关。     

上海地区重引入獐野放后的活动规律

野生动物的规律性活动受外界环境和内在生理机制的共同作用,对野生动物的活动规律进行研究是实施科学保护的基础。本文采用无线电遥测技术对重引入上海松江浦南林地和上海滨江森林公园的6只獐(Hydropotes inermis)的活动规律、强度和节律进行了研究,并分析了人为活动对獐活动规律的影响。松江浦南林地3只野放獐的活动强度平均为144.88 m/h,昼间活动强度略低于夜间,从夏季到次年春季活动强度依次降低,春季显著低于其他季节。獐在松江浦南林地每日清晨(5:00~8:00时)和黄昏后(18:00~21:00时)出现活动高峰,午后(13:00~15:00时)存在小活动高峰,只有秋季存在凌晨活动小高峰,夏季和秋季的晨昏型活动节律明显。上海滨江森林公园的3只野放獐活动强度平均为69.90 m/h,昼间活动强度略高于夜间,冬季活动强度显著高于春季。獐在上海滨江森林公园并未表现出明显的晨昏型活动节律,活动高峰出现在接近正午时段(9:00~11:00时),尤其是冬季的雄性。人工投食、游客干扰等人为活动已经对野放獐的活动规律产生了影响。     

高盐盐湖可分离嗜盐耐盐菌的种群多样性及四氢嘧啶产量评价

为了解柴达木盆地茶卡盐湖、柯柯盐湖和小柴旦盐湖等三大硫酸镁亚型高盐盐湖可分离嗜盐耐盐菌的种群多样性,采用RM中、高盐培养基筛选分离可培养的嗜盐菌和耐盐菌,扩增16S rRNA基因序列进行种属鉴定和环境因子典范对应分析(CCA),选取优势菌属构建系统发育树,并采用高效液相色谱法(HPLC)检测次级代谢产物四氢嘧啶(Ect...     

上海滨江森林公园重引入獐野放后的活动范围与栖息地选择

本文对重引入后野放于上海滨江森林公园的獐进行无线电遥测跟踪研究,确定其在公园内286个斑块内的有效活动位点,分析其活动范围,并通过Vanderloeg选择系数和Scavia选择指数分析其栖息地选择。结果显示,以最小凸多边形法得到的重引入獐的活动范围面积从 24.94 hm² 至 83.24 hm² 不等,均值为 58.74 hm²;以固定核空间法得到的面积从 11.23 hm² 至 41.52 hm² 不等,均值为 26.93 hm²。野放后的獐偏好选择面积为 1-2 hm² 的较大斑块和距离水源较远的栖息地。在植被因子的选择上,野放后的獐倾向选择野草地为主、乔木和灌木密度适中、乔木高度10-15m、草本高度 30cm 以上的栖息地,避免选择乔木高度低于 5m、草本高度过低（<5cm）和无草本植物分布的栖息地。建议在今后重引入项目实施中,在郊野公园或者其它城市绿林地内为獐营造植被盖度和密度适中、隐蔽性良好、斑块面积适中的栖息地,并补种高草本,促进物种重引入成功。     

獐的警戒行为模式及逃跑起始距离的适应性变化

为了掌握獐(Hydropotes inermis)的警戒行为特征并为重引入项目提供管理依据,以人为干扰源观察獐的警戒反应,发现其警戒模式包括听(hear)或扫视(scan)、盯视(stare)、走开(walk away)、跑开(run away)、吼叫(bark)和压脖(stretch)。利用逃跑起始距离对上海松江野化圈养(自主采食)獐、上海华夏圈养(人工饲喂)獐和江苏盐城野生獐警戒性进行比较,得出人工饲喂獐警戒性最小,野生獐警戒性最大。野化獐警戒性提高,表明可通过降低人类活动和种群密度、扩大区域面积等途径野化提高獐警戒性。     

青海湖嗜盐微生物系统发育与种群多样性

青海湖是我国境内最大的内陆咸水湖泊,水体中嗜盐微生物的生存现状尚不明确。本研究利用OSM培养基(Oesterhelt-Stoeckenius medium),从湖域生境水样中富集和分离获得嗜盐微生物35株,以中度嗜盐菌为主,约占62.9%(22株);轻度嗜盐菌次之,约占22.9%(8株);耐盐菌与非嗜盐菌分别占11.4%(4株)和2.9%(1株)。根据16SrDNA序列的系统发育分析表明,γ-变形菌纲(γ-Proteobacteria)菌株最多,约占68.6%(24株);芽孢杆菌纲次之,约占17.1%(6株);放线菌纲、α-变形菌纲(α-Proteobacteria,1株)和散囊菌亚纲(Eurotiomycetidae,1株)的类群相对较少。这些嗜盐菌属于14个属,其中以海洋螺菌目盐单胞菌属(Halomonas)为优势种群,共计10株;其次为海单胞菌属(Marinomonas),共4株。中度嗜盐菌盐单胞菌属应为青海湖嗜盐菌的优势种群,可能因为相对偏低的盐度环境,为其长期进化和适应性生存提供了必要条件。