应用16S rDNA克隆文库解析人工快速渗滤系统细菌种群多样性

本文出不穷通过构建16S rDNA克隆文库开展了人工快速渗滤(CRI)系统表层(10cm深)细菌种群多样性研究,结果表明,在CRI系统表层填料中细菌多样性十分丰富,存在7个主要类群,其中不可培养的酸杆菌纲(uncultured Acidobacteria)和其它不可培养细菌(uncultured bacteria)在整个克隆文库中比例最大,比例为53.72%,其次是浮霉菌纲(uncultured planctomycete)和β-变形菌纲(β-proteobacterium),分别占文库比例的13.89%和8.33%;克隆文库中反硝化菌的比例高于亚硝化单胞菌属细菌(O.925%),没有出现Nitrospira属的克隆子.本文通过16S rDNA克隆文库揭示了在生物膜上存在的优势茵为不可培养菌,而假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)和紫色色杆菌(Chromobacterium sp.)等在平板分离培养中出现的频率较高,两种方法之间的结果存在差异.本研究采用16S rDNA克隆文库方法揭示的结果,将为CRI系统生物降解的进一步提高提供依据.     

厌氧脱氮系统中微生物群落结构研究

[目的]研究厌氧氨氧化耦合异养反硝化脱氮系统中的微生物群落。[方法]采用聚合酶链式反应、克隆等分子生物学方法,通过构建16S rDNA克隆文库,进行同源性分析和系统发育树构建。[结果]从克隆文库中随机挑选的100个克隆子中有79个阳性克隆子,共分为17个操作单元,该基因文库的多样性覆盖率为87%,Shannon–Weiner指数为3.89,Simpson指数为0.92。经过比对发现这些微生物主要被划分为三个门类:变形菌门、拟杆菌门和绿菌门。其中变形菌纲所占比例为76.5%,包括α-proteobacteria、β-proteobacteria和γ-proteobacteria,拟杆菌门和绿菌门细菌所占比例分别为17.6%和5.9%。[结论]反应器内细菌多样性较丰富,包括变形菌门、拟杆菌们和绿菌门细菌,其中变形杆菌在该脱氮系统中是最主要的菌群。另外,反应器内可能存在部分未知细菌,有待进一步研究。     

应用16S rDNA克隆文库技术研究长期稻草还田对水稻土细菌多样性的影响

利用中国科学院桃源农业生态试验站施肥制度长期定位试验田对照(CK)和稻草还田(OM)施肥处理的土壤样品,应用16S rDNA克隆文库技术直接提取土壤微生物总DNA,分别构建细菌16S rDNA克隆文库,并进行序列测定和分析。结果表明,与对照(CK)相比,稻草还田(OM)后土壤细菌群落结构发生了显著改变,土壤细菌多样性和均匀度均有所降低。对照(CK)和稻草还田(OM)两个施肥处理的优势种群均为变形菌,酸杆菌次之;稻草还田减少了变形菌、疣微菌、绿弯菌和绿菌的分布,而增加了硝化螺旋菌的分布。16S rDNA系统发育分析则表明,稻草还田对酸杆菌群落结构影响最大,其次是疣微菌和δ-变形菌。     

东太平洋多金属结核区两个站位深海沉积物细菌多样性北大核心CSCD

【目的】为了解东太平洋中国多金属结核勘探合同区西区2个站位(WBC1305和WBC1316A)深海沉积物细菌群多样性。【方法】直接提取环境样品总基因组,通过PCR和TA克隆策略构建了2个站位6个层次16S r RNA基因文库,对2个站位沉积物表层泥样中细菌多样性和群落结构特征进行分析,并通过构建系统发育树,进行系统发育学分析。【结果】2个站位6个文库共获得有效克隆533个,其中472个克隆包括α-变形菌纲、β-变形菌纲、γ-变形菌纲、δ-变形菌纲、浮霉菌门、酸杆菌门、硝化螺旋菌门、放线菌门、绿弯菌门、厚壁菌门、拟杆菌门、迷踪菌门、芽单胞菌门、Hydrogenedentes、Chlorobi和Nitrospinae16个细菌类群,而另外61个克隆为不可分类细菌类群。【结论】结果表明γ-变形菌纲和厚壁菌门分别是WBC1305和WBC1316A站位的优势种群;WBC1316A站位细菌群落结构更加丰富和复杂。     

16S rDNA克隆文库方法分析太岁样品中细菌的多样性

通过构建16S rDNA克隆文库的方法,分析太岁样品中细菌的群落结构及多样性。太岁样品中的细菌归属于4个门9个目,优势类群依次是芽胞杆菌目(Bacillales,33.01%)、柄杆菌目(Caulobacterales,32.04%)和伯克霍尔德氏菌目(Burkholderiales,12.62%);优势属为短波单胞菌属(Brevundimonas,30.10%)、葡萄球菌属(Staphylococcus,29.13%)和食酸菌属(Acidovorax,7.77%)。并且其中的5个目中含有未培养的细菌,红杆菌目(Rhodobacterales)、伯克霍尔德氏菌目和红环菌目(Rhodocyclales)的11个克隆子的细菌16S rDNA序列同源性低于97%。研究表明太岁样品中细菌多样性较丰富,且蕴藏着许多未知的微生物资源。     

柠檬酸废水IC反应器厌氧颗粒污泥真细菌结构分析

目的:分析柠檬酸工业废水IC厌氧反应器处理时产生的厌氧颗粒污泥中真细菌的菌群结构.方法:构建细菌的16S rDNA克隆文库,对文库中的16S rDNA基因序列进行测序,然后Blast比对,并进行分类、建系统发育树.结果:对获得的77个16S rDNA序列进行测序,按序列相似性≥97％的分类标准,这些序列可分为22个OTU,其中4个优势OTU分别与棒杆菌属(Corynebacterium)、梭菌属(Clostridium)、消化球菌属(Peptococcus)、疣微菌属(Verrucomicrobia)最为相近,其余OTU的克隆数较少.颗粒污泥中的真细菌主要为放线菌纲(Actinobacteria)、梭菌纲(Clostridia)、拟杆菌纲(Bacteroidetes)以及δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria)的细菌,分别占克隆总数的34/77、31/77、6/77、6/77.结论:该文研究了柠檬酸废水处理过程中产生的厌氧颗粒污泥中细菌的菌群组成和结构,为深入了解柠檬酸废水的厌氧处理过程提供了一定的理论借鉴作用.     

滑桃树不同器官伴生细菌多样性的分子特征

应用不依赖于培养的16S rRNA基因技术,揭示滑桃树根皮、茎皮以及种子伴生细菌的种类多样性,为建立伴生细菌的宏基因组文库奠定基础。基于我们新近发表的植物伴生菌富集方法,建立富集和未富集样品的全长16S rRNA基因文库,随机挑取至少100个克隆进行酶切分型并测序,根据16S rDNA的部分序列推测其所属伴生菌的种类。结果表明,所检测的细菌克隆大部分属于γ-Proteobacteria,有少量来源于α-Proteobacteria或放线菌（Actinobacteria）,也包括不可培养或分类地位不明确的细菌。经过富集,16S rRNA基因文库中细菌克隆的比例和序列多样性显著增加,根皮的伴生细菌种类最为丰富,其次是成熟种子和茎皮;幼嫩种子16S rDNA文库的细菌克隆比例较小（1．18％）,说明幼嫩种子的伴生菌最少。     

污水处理活性污泥微生物群落多样性研究

为研究污水处理活性污泥微生物多样性,提取了活性污泥宏基因组DNA,并采用细菌通用引物27F和1492R扩增了上海污泥厂活性污泥细菌16S rDNA片段,构建了细菌16S rDNA克隆文库,并对该文库中的微生物群落进行了分析。共获得200条高质量序列并建立系统发育树,结果显示活性污泥主要的细菌类群为变形菌门(Proteobacteria)(91.9%)、厚壁菌门(Firmicures)(4.6%)、拟杆菌门(Bacteroidetes)(2%)、绿弯菌门(Chloroflexi)(0.5%)、硝化螺菌门(Nitrospirae)(1%)。其中,明显的优势菌群为Alcaligenes feacalis(55%)、Pseudomonas aeruginosa(12.8%)和Stenotrophomonas(12.8%),优势菌的产酶能力在活性污泥中显示生态修复功能菌的作用。     

东海表层沉积物纯培养与非培养细菌多样性

于2011年7月采集了浙江舟山沿岸海底沉积物样品(122°10′41″E,29°49′7″N),通过埋片原位观察、荧光显微计数、纯培养菌分离以及非培养细菌构建克隆文库的方法,分析和研究了东海表层沉积物细菌群落结构及其多样性.埋片原位观察和荧光显微计数法的结果表明:沉积物样品中细菌的细胞数量为(9.30±3.44)×107 cells/g;通过分离纯化共获得313株细菌,分属于20个属,4种培养基对细菌的分离效果依次为RO＞M l＞Zobell 2216＞MR2A;常规形态学与生理生化鉴定结果显示芽孢杆菌属(Bacillus)和海球菌属(Marinococcus)从数量和种类上皆为优势菌属,分别占分离菌株总数的21.08％和17.25％;对73株典型海洋细菌进行16S rDNA分子鉴定发现,厚壁菌门(57.5％)、γ-变形杆菌纲(32.9％)、黄杆菌纲(4.1％)和放线菌纲(5.5％)等为主要类群.非培养细菌克隆文库序列分析发现:细菌克隆子主要属于厚壁菌门和变形杆菌门,而芽孢杆菌纲和γ-变形杆菌纲是上述两个门的优势类群.综合纯培养与非培养数据得出东海海域表层沉积物细菌多样性丰富,具有进一步开发研究的价值.     

日粮中添加鱼油后肉牛瘤胃细菌区系的变化

目的：研究肉牛日粮中添加2%鱼油后瘤胃细菌区系的变化。方法：分别于添加鱼油前后取瘤胃液提取总DNA,根据细菌通用引物27F/1492R扩增16S rDNA基因序列,分别构建2个16S rDNA基因文库;从每个文库中各随机挑取384个克隆,对阳性克隆用HhaⅠ进行限制性片段长度多态性（RFLP）分析、聚类,取各RFLP类群中的代表克隆进行16S rDNA序列测定,构建系统发育树,研究细菌区系多样性的变化。结果：添加鱼油前、后,文库的RFLP图谱分别可以分成74和41个RFLP类群;添加鱼油前后的优势菌群均为噬纤维菌-屈挠杆菌-拟杆菌（CFB）和低（G＋C）含量的革兰阳性菌（LGCGPB）,但添加鱼油后文库中LGCGPB比例降低,而且未检测到纤维菌门细菌;有50%～60%的测定序列与GenBank数据库中的序列相似性高于97%,90%以上为未培养的细菌;添加鱼油后瘤胃细菌的多样性减少。结论：日粮添加鱼油后CFB比例增高但多样性下降,LGCGPB、纤维杆菌比例下降,这一结果为调控瘤胃发酵提供了依据。