纳帕海高原湿地噬藻体psbA遗传多样性

噬藻体在水生系统中分布广泛,数量丰富,具有丰富的生物多样性。为揭示纳帕海高原湿地噬藻体psbA遗传多样性,并分析其系统进化地位。本研究于纳帕海高原湿地采集土壤样品,以特异性引物对其光合基因psbA进行扩增,得到不同的psbA基因序列51条,并在淡水、海水、稻田等不同环境下进行PCoA分析和系统发育分析。通过研究得知,在纳帕海高原湿地环境下的psbA基因和在稻田环境中的psbA相接近,而与海洋环境相距较远,并且大多与蓝藻细菌相聚簇,而且psbA基因中的NT-4和NT-7与噬藻体具有较高相似性,和其他地区比较较远。推测NT-4和NT-7是纳帕海高原湿地特有的噬藻体类群。     

纳帕海高原湿地土壤细菌群落多样性初步研究

目的对云南省纳帕海高原湿地土壤中的细菌群落结构进行初步研究,为揭示纳帕海高原湿地生态环境变化提供理论依据。方法运用Illumina Miseq高通量测序平台,对纳帕海高原湿地不同生境类型土壤的细菌群落进行宏基因组测序,检测了纳帕海高原湿地淤泥、湿地和泥炭三种土壤样本细菌群落结构的变化。结果通过对Silva 119数据库进行对比,共获得475 288条序列,可由91 069条非冗余序列代表。对细菌群落结构的分析,结果表明,纳帕海湿地淤泥、湿地和泥炭三种土壤样本的优势菌群均为Proteobacteria、Chloroflexi和Actinobacteria,但Unclassified bacteria仍占有一定比例。结论本研究首次揭示了纳帕海高原湿地土壤细菌群落的多样性,阐明了三种土壤类型中细菌群落的结构变化。     

纳帕海高原湿地噬藻体g20基因系统发育多样性分析

【背景】噬藻体是感染蓝藻的病毒,是水生系统的重要组成部分。它们对宿主种群死亡率有重要影响,是控制蓝藻水华生消的潜在因子,对蓝藻群落结构的调控具有重要意义。大量研究揭示了海洋和淡水环境中噬藻体的高度多样性,但目前对高原湿地中噬藻体的多样性知之甚少。【目的】阐明我国纳帕海高原湿地噬藻体g20基因的遗传多样性,为进一步开展高原湿地微生物资源及其生态功能研究提供理论基础。【方法】采集雨季的水体样品,以衣壳蛋白基因g20为标记基因,利用特异性引物Cps1和Cps8对其进行PCR扩增,得到26条不同的g20基因有效序列,并将其与其他生境中g20基因序列进行主坐标分析和系统发育分析。【结果】与其他海洋和淡水的噬藻体序列相比,纳帕海高原湿地中噬藻体的序列与其他稻田序列更为相近;但也存在部分序列单独聚簇,这可能为纳帕海高原湿地中独有的噬藻体类型。【结论】表明该地区的噬藻体较丰富,并具有一定的独特性。     

纳帕海高原湿地T4类噬菌体遗传多样性分析

噬菌体在微生物中分布较广。为研究T4类噬菌体在纳帕海高原湿地的分布情况,本研究从纳帕海湿地分别采集水样和淤泥土样,采用g23基因为分子探针,利用MZIA1和MZIA6引物对其进行扩增,共获得92条基因序列,并与其他不同生境的g23基因进行比对和遗传多样性研究。结果显示,纳帕海高原湿地的T4类噬菌体与海洋基因序列相距较远,而与淡水湖泊和稻田土壤及平原基因序列相距较近。但也有部分序列独立聚簇,推测其为纳帕海地区的独有基因序列。本研究充分说明纳帕海地区拥有独特而丰富的微生物资源,为研究高原淡水湖泊中噬菌体的生态功能提供了理论依据。     

流式细胞仪检测纳帕海高原湿地浮游病毒和浮游细菌丰度

【背景】浮游病毒是水体微生物群落中重要的组成成分,深入研究浮游病毒的时空分布有助于更好地保护和开发当地的微生物资源。【目的】对采集到的纳帕海高原湿地水样中的浮游病毒和浮游细菌进行计数,揭示纳帕海高原湿地浮游病毒的分布规律。【方法】采用流式细胞仪检测2013年12月和2014年9月纳帕海高原湿地7个水样的浮游病毒与浮游细菌丰度,并对影响浮游病毒丰度的因素,如细菌丰度、叶绿素a含量以及其他环境因子进行了相关性分析。【结果】季节分布上,雨季浮游病毒和浮游细菌丰度高于旱季;水平分布上,原水样品的浮游病毒高于湿地水和淤泥水。旱季水样的浮游病毒丰度受到细菌丰度及叶绿素a浓度的影响较大;雨季水样的浮游病毒丰度受到水体的p H值和温度的影响较大。【结论】纳帕海高原湿地的浮游病毒和浮游细菌是比较活跃的。浮游病毒丰度在不同季节、不同采样点受到细菌丰度和叶绿素a浓度等因素的不同影响。在旱季噬菌体而非噬藻体或浮游植物病毒是纳帕海高原湿地中浮游病毒的优势种群。     

纳帕海高原湿地浮游病毒丰度及其与可溶性有机碳关系

【背景】浮游病毒在有机碳循环中具有重要作用。【目的】研究纳帕海高原湿地不同季节水样及土样中的浮游病毒和细菌丰度,并分析不同季节浮游病毒丰度与可溶性有机碳的关系。【方法】利用荧光显微镜技术检测不同季节水样中浮游病毒和细菌丰度,利用流式细胞仪技术检测不同季节土壤样品中病毒颗粒和细菌丰度。【结果】雨季所有样品浮游细菌和浮游病毒丰度分别为3.38×10~6/mL和4.38×10~7/mL,旱季所有样品的浮游细菌和浮游病毒丰度分别为8.85×10~5/mL和9.66×10~6/mL,浮游细菌和浮游病毒丰度年平均值分别为2.13×10~6/mL和2.67×10~7/mL。不同季节浮游细菌和浮游病毒的丰度有显著性差异,雨季明显高于旱季(P0.01)。雨季细菌碳产量为8.01μg C/(L·h),旱季为10.30μg C/(L·h)。雨季浮游病毒裂解细菌贡献的可溶性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)占总DOC库的32.38%-76.38%,而旱季为8.23%-47.87%。【结论】浮游病毒在纳帕海高原湿地有机碳循环中具有重要作用。     

基于宏基因组分析纳帕海高原湿地微生物及其碳氮代谢多样性

由于地理位置特殊和生态系统类型的复杂多样性,高原湿地在水源供给、温室气体调节、生物多样性保护等方面具有不可忽视的生态作用。纳帕海高原湿地是特殊的低纬度高海拔湿地类型,目前关于其微生物多样性的研究较少。文中基于宏基因组学方法对纳帕海高原湿地微生物的基因组进行测序,在细菌域中鉴定出184个门、3 262个属、24 260个种;在古菌域中检测到13个门、32个属;在真菌域中共有13个门、47个属。土壤和水体的物种多样性具有明显差异：在门水平上,土壤中酸杆菌门、变形菌门和放线菌门为优势菌门,水体则以变形菌门和拟杆菌门为主。通过宏基因组分析获得纳帕海微生物群落的多样性数据,并对高原湿地中固碳途径和氮代谢途径进行了初步分析。研究表明碳、氮代谢基因丰度较高,湿地微生物固碳途径主要以卡尔文循环、还原性三羧酸循环和3-羟基丙酸循环为主,变形菌门、绿弯菌门、泉古菌门为主要固碳菌群;对于氮循环,水中以固氮和异化硝酸盐还原过程为主,土壤则以硝化和反硝化过程为主,变形菌门、硝化螺旋菌门、疣微菌门、放线菌门、奇古菌门和广古菌门的微生物为氮循环的主要贡献者。本研究揭示的纳帕海高原湿地微生物多样性,为湿地环境的综合治理和保护提供了新的知识。     

纳帕海高原湿地浮游病毒丰度及与环境因子相关性研究

目的 利用EFM技术对纳帕海湿地不同季节7个水样样品中的浮游病毒丰度开展了调查,并对影响浮游病毒丰度的环境因子进行了相关性分析。方法 元素检测,叶绿素a检测,荧光显微镜检测浮游细菌及浮游病毒的丰度。结果 从生态分布上来看旱季和雨季浮游病毒丰度的平均值分别为3.63×106/mL和3.71×107/mL,浮游病毒丰度季节性变化不显著。从对影响浮游病毒丰度的环境因子相关性分析来看,旱季浮游病毒与Chl-a具有弱负相关性（r=0.49,P<0.05）;而雨季浮游病毒丰度与Chl-a具有显著正相关性（r=0.37,P<0.05）,表明雨季纳帕海湿地浮游病毒丰度受Chl-a含量的影响较大。旱季浮游病毒丰度与温度显著负相关,虽然在雨季浮游病毒丰度与温度也呈负相关,但并不显著;在雨季,水体pH变化较明显,而浮游病毒丰度与水体pH呈显著负相关,表明湿地的来水主要在雨季,而离子组成变化大。虽然在雨季和旱季,从多点采样的平均值来看浮游病毒丰度并无明显差异,但从一些局部的采样点来看,雨季的浮游病毒丰度显著高于旱季,说明在纳帕海区域浮游病毒的分布并不平均,因采样点环境的不同会产生明显的区别。结论 对纳帕海高原湿地浮游病毒生态分布的调查,是对该地域生态学研究的补充,使得这一独特地理环境的微生物研究更加系统化。     

纳帕海高原湿地真菌群落多样性和组成的分布

【背景】位于滇西北的纳帕海高原湿地,是我国唯一的低纬度、高海拔、季节性半封闭型高原湿地。真菌在湿地生态系统的维持和稳定中发挥着特殊作用,然而关于纳帕海高原湿地真菌群落多样性和组成的研究目前仍无报道。【目的】对纳帕海高原湿地不同季节和土壤类型真菌群落多样性和组成及与环境因子的关系开展系统研究分析,促进对高原湿地微生物多样性的深入认识。【方法】采用荧光定量PCR和高通量测序技术,分析了纳帕海高原湿地不同季节和土壤类型中真菌的数量、群落多样性和组成及其与环境因子的关系。【结果】真菌数量级的变化对于人为干扰下的湿地土壤退化是敏感的响应指标。在真菌群落组成中,约有60%以上未确定的分类信息,40%有确定分类信息的包括6个门17个纲37个目53个科63个属,大部分分类信息集中在Ascomycota门,相对优势属为Gibberella。通过分类水平、OTU水平和β多样性分析比较,在纳帕海高原湿地整体真菌群落多样性和组成受季节变化影响不显著,但不同土壤类型的变化呈显著差异,推测是由于不同采样区植物根际效应和种类的影响。CCA (Canonical correlation analysis)分析表明,在不同采样区受不同土壤理化因子的影响。【结论】揭示了纳帕海高原湿地土壤真菌群落多样性和组成的区域特征,从微生物学角度进一步提出了对纳帕海高原湿地环境保护和恢复的重要性。     

正痘病毒属成员血凝素分子的结构及分子进化途径的分析

利用DNA聚合酶链式反应(PCR)及其它分子生物学技术克隆了23株包括所有正痘病毒属成员在内的病毒血凝素(HA)基因.核苷酸序列分析及结构与功能的研究发现HA分子具有与细胞粘着分子超家族成员(CAM)相似的结构,其生物学功能主要与结构中的IgG结构域和广泛的O型糖基化结构有关.另外,以HA分子基因的核苷酸和其氨基酸序列为比较指标,首次在基因水平对正痘病毒的起源和进化途径以及病毒间的抗原相关性等进行了分析.基因的分子进化树和蛋白质系统分类树的演段揭示了病毒在宿主选择压力作用下的自然进化途径及相互间的亲缘关系,为进一步阐明正痘病毒的进化过程和控制与预防该类病毒性疾病的流行提供了有价值的依据.     

麻疹病毒F基因测序及其进化关系的初步分析

研究麻疹病毒疫苗株S191毒种及其传代的病毒溶血素F(Haemolysin,HL)基因稳定性;对该序列一些重要位点的氨基酸进行比较,推测其功能结构及生物学活性变化;同时对该基因与M蛋白基因之间的非编码序列进行比对分析。利用RT-PCR方法扩增S191减毒株MeV23、26、27代及一株流行株YunnanLC-10的F基因,测序后进行比对分析。S191传代病毒F基因序列之间核苷酸同源性为99.8%,氨基酸同源性为99.5%～99.6%;S191疫苗株与流行株之间核苷酸序列同源性达95.2%;疫苗株与流行株1003nt的非编码区序列同源性为85.0%。S191传代病毒F基因具有较高遗传稳定性,关键功能位点氨基酸未发生传代改变;1003nt非编码区序列变异速度较快。     

纳帕海高原湿地不同干扰强度下土壤真菌的分布格局

将无干扰的原生沼泽作为对照, 运用比较法研究了纳帕海高原湿地不同干扰强度下形成的湿地利用类型, 即沼泽(无干扰)、沼泽化草甸(轻度干扰)、草甸(中度干扰)和垦后湿地(重度干扰) 4个湿地利用类型的碳氮含量及其分布格局, 揭示干扰对纳帕海不同湿地利用类型碳氮及土壤真菌分布的影响。研究表明: (1) 4个湿地利用类型上下层土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、碳氮比(C:N)和pH值均有显著的差异性(p < 0.01), 并且随着干扰强度的增大, SOM和TN含量逐渐减少。(2)土壤真菌经PDA培养基培养后计数, 在同一湿地类型上层的真菌数量大于下层, 随着干扰强度的增加, 真菌的数量逐渐增加。相关性分析表明: 真菌的数量与pH值、SOM和TN呈极显著负相关, 与C:N呈显著正相关。(3)系统发育研究表明: 纳帕海湿地分布有土壤真菌Ascomycota、Basidiomycota和Zygomycota, 其中Ascomycota是优势类群, 在高原湿地土壤碳氮分解等物质循环过程中Ascomycota处于主导地位。     

副猪嗜血杆菌aroA基因鉴定及遗传进化分析

[目的]细菌aroA基因参与芳香族氨基酸的生物合成,被成功应用于细菌分类和基因失活致弱突变菌株的构建.副猪嗜血杆菌(Hps)是感染猪出现多发性浆膜炎和关节炎的一种病原细菌,鉴定该菌aroA全基因序列将有助于鉴定遗传进化关系和突变分析.[方法]利用PCR和细菌基因组步移技术鉴定Hps的aroA基因序列,进而对不同血清型菌株该基因序列进行鉴定,并与其它革兰氏阴性细菌进行比对和遗传进化分析.[结果]自Hps血清5型基因组DNA中获得包含完整aroA基因的3.7 kb基因片段,其中aroA基因全长1314 bp,编码产物长度437 aa,分子量大小47.9 kDa,该基因上游为磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因.自本试验选择的Hps不同血清型菌株中均可扩增出包含完整aroA基因的1476 bp片段,且这些不同血清型菌株间核酸序列同源性在97.7%以上.Hps血清5型aroA基因序列与巴氏杆菌科其它成员核酸序列同源性为70.6%-78.9%,与E.coli和S.typhi-murium的同源性分别为66.4%和67.2%.[结论]本试验首次对Hps的15个血清型国际参考菌株及地方分离株aroA全基因序列进行了鉴定,序列比较结果显示aroA基因在革兰氏阴性细菌中具有较高的同源性.aroA基因鉴定对构建基因失活突变菌株以研究Hps生物学特性奠定了基础.     

2010年云南省1株ECHO-9病毒全基因序列的遗传特性分析

为了解云南省手足口病患者标本中分离到的一株ECHO-9病毒基因组特征,对2010年云南省ECHO-9病毒分离株MSH-KM812-2010全基因组序列测序,并与GenBank中其它ECHO-9病毒株基因组序列比对和分析。MSH-KM812-2010基因组长为7 424bp,编码2 203个氨基酸,其结构基因区与其它ECHO-9病毒核苷酸和氨基酸的同源性高于其它型别肠道病毒;而在非结构区,与其它肠道病毒血清型的同源性高于ECHO-9病毒株。VP1系统进化分析显示ECHO-9病毒株可形成A、B和C三个进化分支,MSH-KM812-2010株以及其它中国分离株属于C簇。三个分支之间核苷酸序列的差异大于15.0%可将ECHO-9病毒分为三个基因型。通过重组检测软件3(RDP3)和基本局部比对搜索工具(BLAST)比对分析,发现在非结构区可能存在重组。本文首次对我国分离的ECHO-9病毒全基因组序列的测定和分析,对了解ECHO-9病毒遗传特性具有重要意义。     

基于PCA的滇西北高原纳帕海湿地退化过程分析及其评价

以滇西北高原纳帕海湖滨过度放牧、水文改变协同胁迫(简称GAD)和过度放牧单独胁迫(简称GD)退化湿地为研究对象,将其划分为4个梯度:原生湿地、轻度退化、中度退化、重度退化,采用聚类分析和主成分分析(PCA)在“植物-水体-土壤”系统上进行湿地退化过程、机制探讨及定量评价.沿退化梯度,植物群落演替规律为“水生植物群落→沼泽植物群落→沼泽化草甸植物群落→草甸植物群落”,群落结构趋于复杂,向中生植物群落演替;矿化度、总硬度、总碱度、氮、磷等水质指标在GD梯度上升,在GAD梯度下降,水文改变对水质影响显著;土壤有机质、全氮、速效氮含量降低,全磷、全钾有所增加,速效磷和速效钾含量无明显变化规律.基于PCA建立了纳帕海湖滨湿地退化模型,并给出不同程度退化湿地的阈值.     

不同人为干扰下纳帕海湖滨湿地植被及土壤退化特征

以滇西北高原纳帕海湖滨退化湿地为研究对象,对比分析了人为隔断水源补给、牛羊过度放牧和家猪拱地三种人为干扰下湿地植被和土壤退化特征。结果表明：三种干扰方式下,纳帕海湖滨湿地植物群落类型多样性、物种丰富度、物种数、Shannon-Wiener指数、沼生植物重要值以及土壤有机质、全氮、速效氮、含水率、毛管孔隙度变化规律为：人为隔断水源补给＞牛羊过度放牧＞家猪拱地,而土壤容重和全钾含量变化规律完全相反。Pearson相关性分析表明,不同人为干扰下相同土壤指标之间相关性质和相关强度不同;CCA分析表明植物群落种类组成和分布与土壤含水率和全磷含量显著相关。以原生湿地样点为对照,人为隔断水源补给、牛羊过度放牧和家猪拱地样带土壤退化指数分别为-7.40%、-14.53%、-45.01%。认为纳帕海湖滨湿地退化是三种干扰协同作用结果,但作用程度不同,其顺序为家猪拱地＞牛羊过度放牧＞人为隔断水源补给。     

滇西北高原典型退化湿地纳帕海植物群落景观多样性

采用时空替代法,运用3S技术,结合植物群落实地调查,研究了云南西北高原典型退化湿地纳帕海的植物群落景观多样性格局。结果表明:人为干扰加速了纳帕海原生沼泽、沼泽化草甸植物群落景观向草甸、垦后湿地植物群落景观演替,湿地环境不断丧失,湿地功能逐渐退化;不同演替阶段沼泽植物群落景观多样性在空间上呈现出不同的格局是对湿地环境变化的响应,体现了湿地环境变化与功能现状,并在一定程度上反映了人为干扰的类型与强度。     

水稻条叶枯病毒NS2基因遗传多样性分析

应用单链构象多态性 (SSCP)和序列分析方法研究了来自我国 9个省份的水稻条叶枯病毒(RSV) 80个田间分离物的NS2基因遗传结构特征 .SSCP分析结果表明 ,我国RSVNS2基因遗传结构符合准种 (quasispecies)结构特征 .部分分离物的序列分析结果表明 ,RSV上述分离物和已报道的日本 2个分离物可以归入 2个组 :云南的部分分离物划分为 1个组 ;其它分离物及日本T、O的 2个分离物为另 1组 .组与组之间 ,NS2蛋白基因核苷酸同源性为 94 %～ 95 % ,氨基酸同源性为 95 %～ 97% .遗传多样性分析结果表明 ,RSV种群存在地理隔离但在种群间可能发生了基因漂移 (geneflow) .NS2蛋白可能的运动蛋白功能所造成的负选择压力和介体传播引起的奠基者效应可能是RSV种群内和种群间遗传多样性差别的主要因素     

风疹病毒松叶株衣壳蛋白C基因稳定性研究

目的研究风疹病毒(Rubella virus,RV)疫苗松叶株(Matsuba)衣壳蛋白(Capsid Protein)的基因稳定性及遗传特征,探讨其功能结构及生物学活性在病毒传代过程中的变化特点。方法利用RT-PCR方法扩增风疹病毒Matsuba株14、16、17、18、23代次C基因序列,测序后进行序列比对分析,并将各代次病毒的C基因与风疹病毒疫苗株Matsuba(GenBank登陆号:AB588193)及其他风疹病毒株C基因序列进行同源性分析。结果风疹病毒Mat-suba株传代病毒C基因在传代过程中核苷酸及氨基酸均未发生变异;各代次病毒与AB588193核苷酸及氨基酸序列完全一致,各关键功能区未发生变异;Matsuba株与18株风疹病毒核苷酸相似性在90.2%～99.9%之间。结论风疹病毒Matsuba疫苗株C基因遗传特性非常稳定,与生物学作用相关的区域未发生传代改变。从分子水平证明Matsuba疫苗株毒种及其生产的疫苗具有安全性。     

痘苗病毒原核增强子样序列VV1的结构和功能的研究

增强子是基因转录调控的一个重要而必需的元件,其最.初发现于SV40早期基因的表达过程中[1,2].自此以后,相继发现这一远端基因调控序列广泛存在于真核细胞、原核细胞和病毒基因组中[3-7].本文选取活性较高的痘苗病毒原核增强子样序列VV1为目的片段,利用缺失和随机突变的方法对VV1功能区进行分析,阐明其结构和功能的关系,进一步丰富原核增强子的作用机理和基因转录调控方面的研究.