海绵共附生微生物的研究新进展

海绵是最原始的一类后生动物,已被作为海洋活性化合物的重要来源之一,其独特的孔状结构使其成为许多海洋微生物的优良宿主。近年来国内对海绵及其共附生微生物的研究主要集中在它们产生的活性物质方面,但对海绵共附生微生物的分布、多样性及其对宿主海绵作用的研究鲜有报道,就国内外研究进展进行了综述。     

海绵共生微生物研究中的分子技术

海绵共生微生物与海绵活性物质有紧密的关系,由于其大多不可培养,分子生物学技术成为海绵微生物研究的有效方法。本文重点介绍了海绵共生微生物研究中经常应用到的FISH、PCR、16S rRNA克隆测序、DGGE、RFLP等各种分子技术,对它们的特点及缺陷进行了分析与小结,希望有助于海绵共生微生物分子研究的进一步发展。     

海绵微生物生物活性物质的研究进展

海绵独特的摄食、滤食系统使其体内体表富集了大量的微生物,这些微生物能够产生多种结构新颖的生物活性物质,对海绵微生物的研究正在成为开发海洋药物资源的重要内容之一。本文概述了近十年来对海绵微生物生物活性物质的化学成分和生物活性的研究进展。     

钙质海绵之古生态

古生代生物礁中钙质海绵(纤维海绵、房室海绵、硬海绵)的生态位在中三叠世以后被生态竞争能力更强的六射珊瑚所占据.在古生代和中三叠世的钙质海绵礁上,0-10m深度内钙质海绵很发育.由于与钙藻共生,典型的造礁钙质海绵生活在透光带以内,并且在其上部更丰富.钙质海绵礁也会生长到破浪带内并受风浪的破坏而形成倒骨岩和骨屑岩.对古生代的钙质海绵礁而言,倒骨岩和骨屑岩形成于0-3m水深范围内,亮晶骨架岩形成于3-10m深度范围内,灰泥骨架岩形成于10-20m的水深,障积岩形成于20-30m的水深,潜障积岩形成于30-40m的水深.钙质海绵的生长形态与水深的关系与六射珊瑚与水深的关系一样:细枝状的钙质海绵生长在最浅的水中(相当于礁生长带的上部),在稍深的水中(相当于礁生长带的中部和下部)各种形态的海绵都会出现,在更深的水中可以出现特别大的、锥状的海绵.     

江西玉山上奥陶统凯迪阶三衢山组的丛花海绵(Corymbospongia)*

串管海绵在中–晚奥陶世经历了的首次辐射演化事件, 在北美、新南威尔士、哈萨克斯坦、西伯利亚和中国西北等地的上奥陶统地层中皆有报道, 但研究程度较低。本文系华南奥陶系串管海绵首次系统古生物学的报道, 详细描述江西玉山上奥陶统凯迪阶三衢山组的Corymbospongia (丛花海绵属)化石, 并基于C. amplia Rigby, Karl, Blodgett & Baichtal, 2005和C. mica Rigby & Potter, 1986的标本展示该属化石外壁的微孔等特征性结构, 这2个种具有跨板块的生物地理分布。综合串管海绵产出层的碳酸盐岩微相以及伴生钙藻和珊瑚化石等群落分子的指相参照, 识别C. amplia和C. mica均具有明显的生态专属性: C. amplia为造礁生物, 在小型微生物岩中出现; C. mica则代表适应于更浅水生境的平地群落代表。本研究将为从底栖生物群落角度开展扬子区生物地层学及古地理重建提供进一步的依据。     

房室海绵特征与分类

对房室海绵化石的出水管系统类型进行了总结，增添了１１种新类型，提出以出水管系统的类型作为房室海绵科级及亚目级的分类标准，并据此对房室海绵的分类进行了重大改革。     

繁茂膜海绵细胞内微生物多样性的研究

采用海绵组织离散、细胞分离的方法,对繁茂膜海绵细胞进行纯化、胞内微生物DNA提取,构建了繁茂膜海绵细胞内微生物的16SrDNA克隆,对其遗传多样性进行了分析,发现海绵细胞内微生物16SrDNA序列主要归类于紫硫细菌门(Proteobacteria)中的α-亚门、γ-亚门和浮霉菌门(Planctomycetes)等类群。与研磨直接提取海绵组织DNA所得海绵组织中总微生物多样性相比,海绵细胞内存在丰富的浮霉菌(23%),说明浮霉菌主要存在于海绵细胞胞内。     

海绵Pachychalina sp.体内细菌多样性的研究

通过非分离培养分析方法,直接从海绵体内提取细菌总DNA。以样品总DNA为模板进行PCR扩增获得细菌16S rDNA。用16S rDNA限制性酶切片段长度多态性(ARDRA)和测序方法对南海湛江海域海绵Pachychalina sp．体内的细菌多样性进行了研究。在细菌16S rDNA的ARDRA图谱中,大多数克隆的酶切带谱间存在差异;随机挑选22个克隆进行测序得到它们的16S rDNA部分序列,大部分序列属于γ-proteobacterium和α-proteobacterium,但有少数克隆序列与RDP数据库中收录的16S rDNA序列间的相似性极小,不参与系统发育树的构建。研究结果表明海绵Pachychalina sp.体内细菌组成具有丰富的多样性。     

可培养海绵共附生微生物的PKS基因筛选

利用PCR技术对21株分离自我国南海澳大利亚厚皮海绵的放线菌及9株分离自贪婪倔海绵的芽孢杆菌进行了聚酮合酶(PKS)基因筛选。从芽孢杆菌C89中获得了一条669bp片段,BLAST比对结果表明该基因对应的氨基酸序列和枯草芽孢杆菌I型聚酮合成酶基因(PKS)KS域的相似性达96%。通过系统发育分析推测芽孢杆菌C89PKS基因属于trans-AT型。首次证明了贪婪倔海绵共附生微生物中存在PKS基因,这为海绵活性物质的微生物来源假说提供了证据;同时也为可以产生聚酮类化合物的微生物筛选以及聚酮类化合物的发酵制备奠定了基础。     

海绵生物活性物质及海绵细胞离体培养

介绍了来自海绵的生物活性物质种类、分布及其潜在的应用价值。讨论了其作为抗癌、抗病毒、抗细菌等药用的生物活性物质及其相关的海绵种属 ;强调海绵生物活性物质的商业化和临床应用所面临的“供给短缺问题”。作为解决这一问题的途径之一 ,海绵细胞离体培养是最有前景的技术。讨论了海绵细胞离体培养技术的研究现状 ,存在的问题及未来的发展趋势。对我国海域的海绵生物活性物质的研究开发现状进行总结 ,强调海绵研究对开发具有我国自主知识产权的新药、新化合物的必要性及重要性 ,并提出进行研发的可能优先领域     

海绵中可培养与原位微生物组成的DGGE指纹分析

采用不依赖于分离培养的PCR-DGGE基因指纹技术对我国南海4种海绵体内的原位微生物种群组成以及混合培养的海绵微生物组成进行分析,通过比较不同指纹图间的差异与相似性,揭示可培养微生物与海绵原位存在的微生物的关系。由实验可以看出,来自同一海域的不同海绵体内的微生物存在宿主特异性,不同的培养条件是影响微生物可培养的重要因素,目前所能培养的海绵微生物还仅占自然环境下海绵微生物总量的很少一部分。     

房室海绵化石的微机研究:性状演化

利用微机对房室海绵进行了１）属的清理工作，２）标准化术语的建立与属的标准化术语描述，３）建数据库，４）性状的统计分析。并发现了房室海绵出水管类型、房室排列方式、房室充填物类型、孔和管、体型和房室形态方面的六大演化趋向。     

美丽海绵提取物防污损作用

从美丽海绵分离提取了2-去氧-1-氢-1,2,4,三唑、环(脯氨酸-甘氨酸)、尿嘧啶、环(脯氨酸-丙氨酸)、6-氨基嘌呤、4-(1-苯乙基)苯酚、1-氢-1,2,4,三唑和胆甾-5-烯-3β,7α-二醇等8种化合物,并研究了其对网纹藤壶金星幼虫的影响,其中6-氨基嘌呤(7.1 μg/cm2)和4-(1-苯乙基)苯酚(5.9μg/cm2)对金星幼虫具有明显的毒杀作用.美丽海绵可能通过这些活性化合物的协同作用来防止它种生物附着污损.     

胶原海绵的羟脯氨酸含量测定

选用普通实验室均能实现的 Woessner第 法对自制胶原海绵和 Gelfix(国外样品 )进行了羟脯氨酸含量测定 ,结果表明 ,该方法操作简单 ,重复性好 :自制胶原海绵的羟脯氨酸含量稳定 ,与国外样品的羟脯氨酸含量接近 ,且与胶原蛋白的羟脯氨酸含量接近 ,证实了两种胶原海绵的纯度均较高     

颅内海绵窦脑膜瘤的临床研究进展

海绵窦脑膜瘤虽多为良性肿瘤,但由于其解剖位置的特殊性,往往可累及颈内动脉、Ⅲ~Ⅵ对颅神经甚至垂体等重要结构,表现出类似恶性肿瘤的生物学行为。由于其毗邻颅内重要结构,手术全切难度高。近年来,随着CT、MR等现代影像技术的发展及广泛应用,以及对海绵窦解剖的认识、显微外科和颅底外科技术的发展,海绵窦脑膜瘤在术前诊断、评估及手术治疗等方面已取得了长足进步。然而,由于此区解剖复杂,手术难度大,在治疗方法上还存在一定的争议。我们对海绵窦脑膜瘤目前诊断及治疗策略的进展进行简要概述。     

对一些二叠纪-三叠纪房室海绵属种的分类厘订

Ott(1967)归入Cryptocoelia zineli的材料在房室充填物类型方面与Cryptocoelia zitteli的模式标本完全不同,但又不能归入其它属,故建立新属 Vermicoeliao Senowbari-Daryan(1990)归入Cryptocelia siciliana的材料与该属的定义差别很大,应改归入Guangxispongia Wu。Senowbari-Daryan和Rigby(1988)归入Crystothalamia ramosaGlornocystospongia gracilis的材料与该属模式种的水沟系类型不同,应改归入Imbricatocoelia中。Rigby,Fan和Zhang(1989)归入其新种的Glomocystospongia gracilis的材料之一部分(图版19,图5)应改归入Waagen和Wentzel(1887)建立的Carterina之中,即为Carterina gracilis(Rigby,Fan et Zhang)。     

川西北晚三叠世的灯海绵动物群*

由于印支运动的结果,我国晚三叠世卡尼期地层分布局限。川西北广元县至什邡县分布的地台型海湾相卡尼期地层称汉旺组。此组下段含菊石Trachyceras, Protrachyceras, Clionites等,相当于下卡尼阶;该段下部厚0—37m,为海百合、钙藻生物骨屑灰岩滩相;上部厚32—91m,为亮晶鲕粒灰岩滩相。汉旺组上段含菊石Tropites, Discotropites, Hanaceras,Buchites等,相当于上卡尼阶;该段下部厚3—16m,为生物骨屑灰岩滩相;     

南海软海绵Halichondria sp.化学成分研究

为了寻找有生物活性的次生代谢产物,对从采集自中国南海的软海绵(Halichondria sp.)进行了化学成分研究,从中共分离得到了9个化合物,并对部分化合物进行了抗菌活性测试。根据现代波谱技术并结合文献数据,鉴定化合物的结构为:1,2,3,4-四氢-3-羧基-2-卡波林(1),色氨酸(2),环(异亮氨酸-脯氨酸)(3),开环(脯氨酸-缬氨酸)(4),环(丙氨酸-脯氨酸)(5),胆甾醇(6),二-(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯(7),邻苯二甲酸正丁异丁酯(8)和邻苯二甲酸二异丁酯(9)。     

湖北宜昌乔家坪村寒武系水井沱组海绵动物化石群

海绵动物是最原始的动物门类之一,其演化史对于研究多细胞动物的起源和早期演化至关重要.现有的化石记录显示,水体较深的贫氧环境可能是寒武纪早期海绵动物演化的重要场所之一.前人在贵州、湖南、安徽等多地的斜坡至盆地相黑色页岩中已经报道了数个海绵化石群.在这样的环境中,由于水动力作用较弱,海绵骨架结构容易得到原位保存.湖北宜昌秭...     

中国的淡水海绵及三新种记述

本文概述了我国淡水海绵的研究历史和地理分布,并记述了三个新种：九江针海绵Sponiglla jiujiangensis sp.nov.、巢湖针海绵Spongilla chaohuensis sp.nov.、青浦盘海绵Trochoospongilla tsingpuensis sp.nov.。