新疆巴里坤、七角井和台特玛盐湖沉积物中免培养放线菌群落组成与离子成分分析

【背景】新型病原微生物层出不穷,放线菌作为最重要的抗生素生产菌仍受制于纯培养困难和菌种资源不足,而对于盐湖沉积物中的丰富放线菌资源却鲜有报道。【目的】探索巴里坤、七角井和台特玛盐湖沉积物放线菌群落结构及其多样性,分析盐湖沉积物中化学离子成分对放线菌群落的影响。【方法】每个盐湖采集5份样品并混合,使用SDS-CTAB抽提法提取总DNA,使用放线菌特异性引物进行PCR扩增并构建16S r RNA基因文库,每个样品随机挑选220个克隆子,经过Hae III酶切筛选后对阳性克隆子进行测序分析;对每个样品的8种主要化学离子进行检测,并将沉积物化学离子成分与放线菌群落进行关联性分析。【结果】获得的381个克隆序列属于143个操作分类单元(Operational taxonomic Unit,OTU),聚类结果显示从3个盐湖中共探测到37个放线菌属(台特玛盐湖:24;巴里坤盐湖:16;七角井盐湖:14)。3个盐湖共有的放线菌属为Aciditerrimonas、Aquihabitans、Demequina、Dietzia、Ilumatobacter和Amycolatopsis。从放线菌群落结构上看,台特玛盐湖与其他两湖差异性很大,巴里坤盐湖与七角井盐湖群落相似性更高,巴里坤、七角井和台特玛盐湖未知放线菌的组成分别为47.59%、53.07%和51.53%。利用RDA(Redundancy analysis)分析盐湖沉积物化学离子与放线菌群落的关联性,结果显示与Na~+、Cl~-和K~+相比,Mg~(2+)、Ca~(2+)、SO_4~(2-)、HCO_3~-和CO_3~(2-)与盐湖放线菌类群的相关关系要更加紧密。【结论】3个盐湖中具有丰富的放线菌多样性,包含大量的未知放线菌。盐湖沉积物不同的化学离子成分影响着各自独特的放线菌群落,可为开发新的盐湖放线菌资源提供依据。     

新疆醉马草内生菌群落结构

【目的】揭示醉马草不同组织内生细菌和内生真菌种群组成和分布。【方法】采用液氮研磨法分别提取醉马草种子、叶、茎、根组织总DNA,采用通用引物扩增内生细菌16S rDNA和真菌ITS,通过限制性内切酶HhaⅠ和RsaⅠ对16S rDNA PCR产物酶切,HhaeⅢ和HinfⅠ对真菌rDNA ITS PCR产物酶切得到不同的TRFs片段。TRFs经T-RFLP分析程序结合基因文库比对后,分析醉马草不同组织中内生细菌和内生真菌的群落组成及内生菌群落相似性。【结果】研究表明醉马草根部内生细菌多样性最高,而种子内生真菌多样性最为丰富。醉马草各组织内生细菌优势菌属均为Bacillus(29%以上),种子、叶、茎、根内生真菌优势菌属分别为Mycosphaerella(6.5%),Teratosphaeria(4.5%),Fragum(1.1%),Sebacina(11.3%)。聚类分析表明茎和叶内生细菌群落结构相似,种子和其他组织内生细菌群落结构相似性较远,而茎和种子内生真菌群落结构相似,叶和其他组织内生真菌群落结构相似性较远。醉马草内生菌多样性丰富且存在尚未认识的新类群。     

东太湖表层沉积物放线菌群落结构多样性及其空间异质性

采用基于16SrRNA基因变性梯度凝胶电泳(DGGE)方法,考察东太湖表层沉积物放线菌群落结构多样性及其空间分布特征.结果显示:东太湖表层沉积物中放线菌群落结构多样性较高,DGGE指纹图谱样品的平均条带数为21.5±2个,群落结构多样性(如Shannon-Wiener指数)在空间尺度上差异不明显;聚类分析表明放线菌群落结构空间分布特征表现为相邻采样位点群落结构较为相似,这可能与相邻位点沉积物理化性质类似有关.典型对应分析结果表明,东太湖表层沉积物中放线菌群落结构变化的主要影响因子为沉积物pH.     

新疆红井子盐碱土壤非培养放线菌多样性

【目的】研究新疆红井子盐碱土壤中的放线菌物种多样性。【方法】应用基于16S rRNA基因序列系统发育分析的免培养方法进行放线菌物种多样性分析。利用放线菌特异性引物,以土壤样品总DNA为模板,扩增16S rRNA基因,构建16S rRNA基因克隆文库,并对文库中的插入序列进行RFLP分析。【结果】随机挑选的246个阳性克隆通过酶切筛选出61个不同图谱的重组克隆并测序。分析结果显示这61个克隆序列分属于42个OTUs,分布于放线菌纲(Actinobacteria)的放线菌亚纲(Actinobacteridae)、酸微菌亚纲(Acidimicrobidae)和红色杆菌亚纲(Rubrobacteridae);该环境中有71.4%的序列与已有效发表菌株的序列相似性小于97%,代表着放线菌新类群,其中部分序列形成了几个独立的进化分支,可能代表更高级的新分类单元。【结论】红井子土壤中的放线菌组成具有丰富的多样性,并有新放线菌分类单位的潜在资源,值得进一步进行开发研究。     

出土竹简饱水期间放线菌群落结构与功能

【背景】出土竹简需经历一个较长时间的饱水保存后才进行脱水处理,在此期间微生物的滋生和蔓延威胁竹简的安全保存。【目的】研究分析成都老官山汉墓出土竹简浸泡液中的放线菌群落结构与功能,为科学有效保存竹简提供理论依据。【方法】采用PCR-DGGE(变性梯度凝胶电泳)技术与传统可培养方法相结合的方式对成都老官山汉墓出土竹简夏季浸泡液中的放线菌群落结构和功能进行了初探。【结果】DGGE图谱显示,各样品间放线菌多样性指数(H′)、优势度指数(C)、辛普森指数(D)和均匀度指数(J)均有所不同,主成分分析结果反映出竹简浸泡液中放线菌种群结构存在较大差异;DGGE条带回收测序显示15条序列归于10个属,其中检出率较高的有原小单孢菌属(Promicromonospora)、纤维微菌属(Cellulosimicrobium)、芽球菌属(Blastococcus)、链霉菌属(Streptomyces),而原小单胞属(Promicromonospora)在各个样品中均有检出;可培养方法获得12株放线菌,分属于链霉菌属(Streptomyces)和原小单胞属(Promicromonospora);通过刚果红实验对分离获得的菌株进行初步筛选,得到5株具有纤维素降解能力的菌株。【结论】竹简浸泡液中的放线菌不仅种群丰富,而且存在降解竹简的潜在可能。     

新疆于田流水墓地青铜时代人类颅骨非连续性特征研究

新疆是欧亚大陆东西方人群交流的关键地带,新疆人群是研究东西交流史的主要对象.本文对昆仑山北麓青铜时代的新疆于田流水墓地出土的20具颅骨进行了61项非连续性特征的观察,对其中的20项非连续性特征与世界范围近代和现代人群进行频率数据的主成分分析,计算样本间的史密斯生物学距离,根据距离系数作邻接法聚类分析和多维尺度分析.结果...     

澄黄滨珊瑚和丛生盔型珊瑚非培养放线菌多样性

【目的】研究澄黄滨珊瑚(Porites lutea)和丛生盔型珊瑚(Galaxea fascicularis)联合放线菌物种多样性。【方法】实验提取两种珊瑚的总DNA,利用放线菌特异性引物对样品总DNA进行扩增,通过构建16S rRNA基因克隆文库和系统发育分析,对三亚鹿回头岸礁区优势物种澄黄滨珊瑚和丛生盔型珊瑚联合放线菌的多样性和群落结构进行研究。【结果】118个从澄黄滨珊瑚克隆文库中随机挑选的阳性克隆子归为58个OTUs,主要分布于酸微菌亚目、棒状杆菌亚目、微球菌亚目、丙酸杆菌亚目和未知类群。丛生盔型珊瑚克隆文库共获得96个序列,归为31个OTUs,主要分布于酸微菌亚目和未知的放线菌类群。多样性指数和稀疏度曲线分析结果显示澄黄滨珊瑚联合放线菌物种多样性比丛生盔型珊瑚更高。【结论】澄黄滨珊瑚和丛生盔型珊瑚拥有较高水平的放线菌物种多样性和复杂的群落结构,并隐藏着大量的高等级放线菌新分类单元。     

西洋参内生菌群落结构与多样性

摘要:【目的】分析了不同产地西洋参内生菌的组成、结构及其定殖部位差异,明确了吉林省西洋参内生菌的资源状况。【方法】利用组织块法进行内生菌的分离,通过16S rDNA和ITS序列分析,结合培养形态对内生菌鉴定,并对分离得到的内生菌进行生态指数分析。【结果】从西洋参根部分离到内生菌13属26种,茎部分离到10属18种,叶部分离到9属16种。芽孢杆菌属(Bacillus)和假单孢菌属(Pseudomonas)为西洋参内生菌中的优势属,分别占内生菌总种数的17.6%和14.7%。多样性指数显示,珲春＞靖宇＞抚松＞集安＞长白;均匀度指数显示,珲春＞集安＞靖宇＞抚松＞长白;优势度指数显示,靖宇＞珲春＞抚松＞集安＞长白。【结论】西洋参内生菌具有较丰富的遗传多样性,不同海拔高度产地西洋参内生菌种群数量、均匀度、奇异度存在差异,高海拔地区西洋参内生菌优势菌群集中,优势属突出,奇异度较高,而低海拔地区西洋参内生菌奇异度较低,但种群种类较丰富,且分布均匀。     

黄河三角洲盐碱地花生根层土壤菌群结构多样性

花生属豆科固氮作物,具较强的抗旱耐盐性,土壤微生物在盐碱土生态系统中具有重要的生态功能。以花生平作、花生/棉花间作为对象,通过16S rRNA基因克隆文库技术分析了黄河三角洲滨海盐碱地花生旺盛生长期不同含盐量盐碱地和非盐碱地0—40cm根层非培养土壤微生物群落组成及其多样性,分析了盐碱地花生根层土壤细菌群落与非盐碱地花生根层土壤细菌群落的差异,为揭示盐碱地花生根层土壤微生物的多样性以及土地利用变化与生态环境效应间的关系奠定基础。利用免培养技术直接从土壤样品提取总DNA,针对细菌基因组16S rRNA基因的V3高变区进行PCR扩增;利用焦磷酸测序的方法对V3高变区PCR产物进行高通量测序,并对测序数据进行生物信息学分析。结果表明,(1)黄河三角洲滨海盐碱土较高含盐量土壤中根层土壤微生物种类、优势种群数量和群落功能多样性较非盐碱土壤较为丰富。(2)盐碱土花生平作或花生//棉花间作两种种植方式基本不影响二者0—40cm根层土壤微生物优势类群;不同土壤类型和种植模式下,花生和棉花根层土壤中优势菌群均为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和酸杆菌门(Acidobacteria) 4种菌群,其总丰度为80%—90%。非盐碱土壤中花生根层的酸杆菌门(Acidobacteria)丰度是盐碱土壤中的3倍以上,嗜热油菌纲(Thermoleophilia)和放线菌纲(Actinomycetales)丰度远高于各种盐碱土壤花生平作和花生//棉花间作两种植模式下的花生根层土壤;非盐碱土平作花生0—40cm土层中Rubellimicrobium、Pontibacter和Lamia细菌则显著缺失。(3)土壤类型对土壤微生物菌群类型影响较大,聚类分析表明,10个土壤样本依据土壤含盐量高低和根系分布深度聚为3类,即非盐碱土壤归为1类,盐碱土壤根系密集分布层0—20cm、20—40cm各归为1类。     

灌木林土壤古菌群落结构对地表野火的快速响应

为了评价地表野火对土壤古菌群落结构的即时影响,在灌木林火发生18h后,于火烧迹地和未烧地采集土壤样品,通过构建两个土壤古菌16S rDNA基因文库,研究火烧后小时尺度下土壤古菌群落结构的变化。从火烧和对照未烧土壤古菌文库中共得到19个古菌的操作分类单元 (Operation taxonomic units,OTUs),其中对照未烧林地土壤文库中存在9个OTUs是火烧土壤中缺失的类群,占克隆总数的5.91%。未烧林地中3个优势古菌克隆YMar-F25（GQ304791）、YMar-F32（GQ304792）及YMar-F21（GQ304789）系统发育归类为泉古菌门亚群GroupⅠ,分别占克隆总数的15.50%,18.18%,41.36%;而在火烧迹地中这3个古菌分类群仍为优势群,分别占克隆总数的15.59%,22.58%,46.24%。多样性指数分析显示对照土壤古菌文库Shannon-Wiener指数为1.87,而火烧土壤古菌文库为1.40。结果表明,在小时尺度上,高强度灌木林火使土壤古菌多样性立即降低,低丰度土壤古菌种群对火干扰敏感,高丰度古菌的种群结构火烧后无明显变化。     

云南江城和黑井盐矿沉积物未培养放线菌多样性比较

类群特异性引物的应用使得研究者可以对感兴趣的微生物类群进行针对性研究.围绕云南江城和黑井两个地区的3个盐矿样点沉积物中放线菌的多样性和群落组成,我们通过放线菌特异性引物对总DNA进行16S rRNA基因扩增,经过克隆文库构建,利用酶切并选择其中不同带型的133个克隆的16S rRNA基因插入片段进行测序.系统发育分析和统计学结果表明,两地放线菌16S rRNA基因克隆广泛分布于整个放线菌门,同时发现部分序列可能属于放线菌的新类群.分析结果还预示,江城和黑井两地盐矿虽处云南不同地域含盐区,但两地未培养放线菌物种多样性和系统发育关系均较为相似.     

Bacterial Community Structure in a Semi-Arid Haloalkaline Soil Using Culture Independent Method

Bacterial community structures in two physicochemically different soils from the coastal region of Gujarat, India were investigated using PCR, 16S rRNA gene clone libraries and sequencing methods. The aim of the study was to determine the diversity of bacterial communities inhabiting haloalkaline soil from a semi-arid coastal region. The phylogenetic diversity of bacteria in a haloalkaline soil (EC 20 dS/m; pH 9.5) was compared with a normal soil (EC 0.93 dS/m; pH 7.2). Clones representing phyla Proteobacteria, Bacteroidetes, Chloroflexi, Firmicutes, Actinobacteria, Acidobacteria and Planctomycetes were found in both soils. Cyanobacteria, Verrucomicrobia, OP10 and Bacteria incertae sedis were detected in normal soil whereas Nitrospira was found only in haloalkaline soil. The dominant phylum in the haloalkaline soil was Bacteroidetes followed by Proteobacteria whereas normal soil was dominated by Proteobacteria and Actinobacteria. About 82% of the sequences from the haloalkaline library were related to those previously retrieved from various saline, alkaline and oil-natural gas field ecosystems whereas 50% of the sequences from normal soil resembled sequences of bacteria retrieved from agriculture-related habitats viz. agriculture fields, rhizosphere and grasslands. One third of the total sequences from both soil samples showed low BLAST identities (<95%) suggesting that these soils may harbor unique, novel taxa. Further, the correlation analysis revealed negative correlations of Shannon diversity indices and species evenness with salinity (EC) and pH but positive correlations with total carbon and total nitrogen contents of the soil samples. The haloalkaline soil exhibited less bacterial diversity and communities were significantly different from those of normal soil. In this study, the haloalkaline soil from a semi-arid region supports oligotrophic microbes.

Supplemental materials are available for this article. Go to the publisher's online edition of Geomicrobiology Journal to view the supplemental file.     

新疆乌尔禾地区盐渍土壤耐盐细菌多样性与群落结构研究

研究新疆北部乌尔禾地区盐渍土壤中微生物群落结构及多样性,以期发现新的高盐环境耐盐性微生物资源菌株。采用传统分离培养法获得可培养耐盐菌株并对菌株形态学、16S rRNA基因测序、耐盐特性进行研究,同时结合高通量测序技术分析新疆乌尔禾地区盐渍土壤耐盐细菌的多样性与群落结构。共分离得到耐盐细菌11株,分属6个属,均为中度耐盐菌,以芽胞杆菌属(Bacillus)为优势菌。对盐渍土壤微生物16S rRNA(V3～V4)基因测序,共获得细菌序列290 952条,分属24个门410个属,变形菌门(Proteobacteria, 60.31%)、厚壁菌门(Firmicutes, 21.52%)、拟杆菌门(Bacteroidetes, 6.9%)和放线菌门(Actinobacteria, 6%)相对丰度较高。优势属为克吕沃尔菌属(Kluyvera,21%)、Hafnia-Obesumbacterium(19.6%)和假单胞菌属(Pseudomonas,7.5%)。结果表明,新疆乌尔禾地区盐渍土壤耐盐细菌优势菌群以芽胞杆菌属(Bacillus)居多,细菌群落结构较复杂,潜在可利用微生物资源较为丰富,对高盐极端环境耐盐微生物新资源有进一步研究的意义。     

新疆泥火山细菌遗传多样性

为了解新疆乌苏泥火山细菌多样性,从泥火山泥浆样品中直接提取总DNA,构建了含150个有效转化子的泥火山细菌16S rDNA基因文库,转化子经菌液PCR及HaeⅢ酶切后获得16个不同带型,克隆测序结果表明,其分属于16个不同的分类单元.一部分序列与已知细菌类群的16S rDNA序列相似性较高,归属变形菌门(Proteobacteria),厚壁菌门(Firmicutes),梭杆菌门(Fusobacteria),放线菌门(Actinobacteria);另外一部分序列与已知细菌类群的16S rDNA序列同源性较低,可能代表新的分类单位.研究结果显示,泥火山环境中微生物种群丰富,值得进一步研究.     

黄河三角洲滨海湿地非培养放线菌多样性

【目的】利用免培养技术对黄河三角洲滨海湿地土壤中放线菌多样性进行分析。【方法】提取样品总DNA, 利用放线菌门特异引物扩增放线菌16S rRNA基因序列, 构建放线菌16S rRNA基因克隆文库, 文库经RFLP分析后挑选代表序列测序并进行多样性指数分析和系统发育分析。【结果】构建的放线菌16S rRNA基因克隆文库覆盖率(C)为96.3%, 116个测序序列可化分为46个OTUs, 58.7%的OTUs (27个)存在于放线菌亚纲(Actinobacteridae)放线菌目(Actinomycetales)的7个亚目中, 分布于10个科中, 其中弗兰克氏菌亚目(Frankineae)最多, 共7个OTUs, 有30.4%的OTUs (14个)存在于酸微菌亚纲(Acidimicrobidae)醋微菌亚目(Acidimicrobineae)中, 没有发现与红色杆菌亚纲(Rubrobacteridae)和科里氏杆菌亚纲(Coriobacteridae)亲缘关系较近的序列。有10.9%的OTUs序列与有效发表的所有类群无亲缘关系, 在进化树上成为一个独立的进化分支, 有可能代表新亚目或更高级分类单元的类群。【结论】黄河三角洲滨海湿地蕴含着丰富的放线菌物种多样性及潜在的放线菌新类群, 具有深一步研究的价值。     

荒漠土壤藻群落结构的原生演替

微生物结皮是荒漠化治理中新的热点之一,但其关键形成生物--微型藻类如何通过群落结构的变化向地衣结皮、藓类结皮转变的机理仍是未知的.本文以时空替代法,将沙坡头流沙,4、8、17、34及42龄结皮当作同一群落演替进程中的6个阶段,通过系统聚类、丰分量分析的方法首次对这一问题进行了研究,结果显示该地荒漠藻群落的原生演替朝着蓝藻总丰度和爪哇伪枝藻(Scytonema javanicum)丰度逐渐下降,纤细席藻(Phormidiumtenue)、绿藻、硅藻丰度逐渐增加的方向进行;多样性随群落演替的发展而增高;生物量在初期呈正向演替,后期随地衣、藓类的入侵逐渐下降;演替速度非常缓慢,高龄结皮中的优势种仍是建群种,只是优势度略有下降;水分、植被覆盖、地形、时间,土壤理化性质都影响演替途径和速度,特别是Mn含量对演替有重要的阈值作用.     

荒漠土壤藻群落结构的原生演替

微生物结皮是荒漠化治理中新的热点之一,但其关键形成生物——微型藻类如何通过群落结构的变化向地衣结皮、藓类结皮转变的机理仍是未知的。本文以时空替代法,将沙坡头流沙,4、8、17、34及42龄结皮当作同一群落演替进程中的6个阶段,通过系统聚类、主分量分析的方法首次对这一问题进行了研究,结果显示该地荒漠藻群落的原牛演替朝着蓝藻总丰度和爪畦伪枝藻(Scytonema javanicum)丰度逐渐下降,纤细席藻(Phormidium tenue)、绿藻、硅藻丰度逐渐增加的方向进行;多样性随群落演替的发展而增高;生物量在初期呈正向演替,后期随地衣、藓类的入侵逐渐下降;演替速度非常缓慢,高龄结皮中的优势种仍是建群种,只是优势度略有下降;水分、植被覆盖、地形、时间,土壤理化性质都影响演替徐径和速度．特别是Mn含量对演替有重要的阈值作用。     

中国新疆野苹果[Malus sieversii(Lebed.)Roem.]群体遗传结构的SSR分析

以中国新疆伊犁地区的巩留县莫合镇库尔德宁、新源县交吾托海、霍城县大西沟和塔城地区的裕民县巴尔鲁克山4个种下居群的109个新疆野苹果实生株系为材料,利用8对苹果SSR引物进行群体遗传结构的研究。结果表明:8对SSR引物在4个居群中可平均扩增出16条带,其中巩留县居群多态性带数百分比最高为89.06%,各位点平均Nei基因多样度为0.257;4个群体共扩增出128个位点,在种级水平及巩留县、新源县、霍城县和裕民县4个居群水平多态性位点百分比分别为100%、88.28%、84.38%、87.50%、78.12%,种级水平Nei基因多样度(H=0.2619)和香农信息指数(I=0.4082)大于种下居群,4个种下居群Nei基因多样度和香农信息指数比较巩留县>霍城县>新源县>裕民县;巩留县居群和新源县居群遗传一致度最大,遗传距离最近;根据基因分化系数(GST=0.064)值,测得的基因流Nm为7.265。UPGMA聚类分析结果表明,巩留县和新源县居群遗传关系最近,霍城县居群次之,裕民县居群远离其他3个居群,巩留县、新源县、霍城县和裕民县4个居群是相对独立的群体,但同时存在部分基因交流。所有参数分析表明,巩留县遗传多样性最丰富,故在制定原位种质保护计划时应优先考虑巩留县居群。