海绵Pachychalina sp.体内古菌多样性非培养技术分析

采用非分离培养分析方法,即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.体内的古菌多样性进行了研究。从海绵体内直接提取古菌总DNA。以样品总DNA为模板,用古菌16S rDNA通用引物进行PCR扩增获得16S rDNA,回收、纯化16S rDNA产物并克隆到TVector。进行第二次PCR扩增反应,且对扩增产物进行ARDRA。在古菌16S rDNA的ARDRA图谱中,大多数克隆的酶切带谱上存在差异;随机挑选8个克隆子进行测序,获得古菌16S rDNA的部分序列,并对16S rDNA序列进行聚类分析构建了系统进化树,结果发现海绵体内的古菌主要属于Methanogenium organophilum、Methanoplanus petrolearius等古菌类。但它们与目前数据库中收录的古细菌间的相似性均不超过90%,它们极有可能是一些新的古菌。     

海绵Pachychalina sp．体内古菌多样性非培养技术分析

采用非分离培养分析方法 ,即 16SrDNA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Pachychalinasp .体内的古菌多样性进行了研究。从海绵体内直接提取古菌总DNA。以样品总DNA为模板 ,用古菌 16SrDNA通用引物进行PCR扩增获得 16SrDNA ,回收、纯化 16SrDNA产物并克隆到T Vector。进行第二次PCR扩增反应 ,且对扩增产物进行ARDRA。在古菌 16SrDNA的ARDRA图谱中 ,大多数克隆的酶切带谱上存在差异 ;随机挑选 8个克隆子进行测序 ,获得古菌 16SrDNA的部分序列 ,并对 16SrDNA序列进行聚类分析构建了系统进化树 ,结果发现海绵体内的古菌主要属于Methanogeniumorganophilum、Methanoplanuspetrolearius等古菌类。但它们与目前数据库中收录的古细菌间的相似性均不超过 90 % ,它们极有可能是一些新的古菌     

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。     

温度对厚指海绵Pachychalina sp.体内真细菌的影响

摘要：温度是影响微生物多样性的重要因素之一。【方法】本研究采用16S rDNAs扩增产物酶切片段多态性（amplified rDNA restriction analysis , ARDRA）和16S rDNAs序列分析方法,对生长在16℃和30℃条件下厚指海绵Pachychalina sp.体内真细菌（eubacteria）的多样性进行了研究,【目的】探讨温度对海绵体内细菌的影响。【结果】根据ARDRA 聚类分析,16℃条件下海绵体内100个真细菌的16S rDNAs克隆片断被分成34个类群,而30℃条件下,海绵体内100个细菌的16S rDNAs克隆片断则被分为32个类群,说明在不同温度条件下,海绵体内真细菌的组成与群落结构有所变化,但研究发现温度没有明显改变海绵体内真细菌总的群落结构。【结果】根据厚指海绵Pachychalina sp.体内真细菌的16S rDNAs序列分析结果发现：在16℃和30℃条件下,海绵体内的真细菌均属于α、γ、δ-变形菌、硫细菌、硫还原菌和烃类分解菌,此外还有少数放线菌。16℃条件下海绵体内的优势菌为γ-变形菌,而且体内的硫细菌和硫还原菌主要是耐寒细菌,而30℃条件下海绵体内的优势菌为α-变形菌。该研究还发现：同一ARDRA类型的克隆序列分析表明在同一ARDRA群内各组分间彼此关系比较密切。     

海洋古菌多样性研究进展

海洋古菌是海洋微生物中的一个大的类群,然而绝大多数的古菌不能分离培养.近年来分子生物学的方法广泛地应用于微生物多样性的研究中,研究发现,海洋古菌广泛地生活在各类海域环境中,而不仅仅是生活在极端的环境中.海洋古菌为海洋生态系统中主要的原核细胞成分,在海洋生态系统中的物质与能量循环中扮演着重要角色.主要阐述了生活在海洋不同环境中海洋古菌的多样性,有海洋浮游古菌的多样性、海底环境及海洋沉积物中古菌的多样性、附着或寄共生古菌多样性等的研究状况,以及研究海洋古菌多样性的分子生物学的主要方法.     

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。     

新疆顿巴斯他乌盐湖沉积物免培养古菌多样性

【目的】了解新疆顿巴斯他乌盐湖沉积物免培养古菌组成及多样性。【方法】利用免培养法直接从顿巴斯他乌盐湖沉积物样品中提取环境总DNA,采用古菌通用引物对16S rRNA基因进行扩增,构建基因克隆文库。对随机挑选的59个阳性克隆进行HaeⅢ限制性酶切分型并测序、BLAST比对及构建16S rRNA基因系统发育树。【结果】文库覆盖率为89%,Shannon-Wiener指数为2.69,共得到21个不同的可操作分类单元,分属于广古菌门(Euryarchaeota,92%)和泉古菌门(Crenarchaeota,8%),其中多数为盐杆菌科(Halobacteriaceae,88%)的盐杆菌属(Halobacterium,24%)、盐盒菌属(Haloarcula,18%)、盐碱红菌属(Natronorubrum,14%)、盐红菌属(Halorubrum,8%)等,与海盐环境(thalassohaline)获得的16S rRNA基因序列相似性最高(﹥95%);整个文库中约11%的克隆与可培养古菌多个属的相似性小于97%。【结论】顿巴斯他乌盐湖古菌多样性略低于同类高盐环境,组成较为一致,只是各类群所占百分比稍有不同,且可能存在一些潜在新物种或新类群。     

新疆艾比湖和伊吾湖可培养嗜盐古菌多样性

新疆地区盐湖密布,蕴藏着丰富的微生物资源。为保护和利用微生物物种与基因资源,作者从新疆准噶尔盆地的艾比湖和天山山间盆地的伊吾湖分离纯化嗜盐微生物。采用PCR方法扩增其中65株嗜盐古菌16SrRNA基因序列。序列分析表明,分离的嗜盐古菌分属6个属,艾比湖以Haloterrigena和Natrinema属的菌株为主,伊吾湖由Haloarcula和Halorubrum两个属的菌株构成。通过多样性指数、丰富度指数、均匀度指数和物种相对多度模型对分离的菌株进行多样性分析和比较,结果表明,盐湖嗜盐古菌的多样性指数、丰富度指数和均匀度指数具有一定相关性,艾比湖可培养嗜盐古菌的多样性高于伊吾湖。研究发现了一些新的物种资源,表明新疆盐湖中孕育的特色微生物资源亟待保护与利用。     

内蒙古锡林浩特地区嗜盐古菌多样性的研究

从内蒙古锡林浩特地区3个不同的盐湖中共分离到165株古菌,通过ARDRA分析后得到不同的类群,从各个类群中随机选取1~2个代表菌株进行16S rDNA序列测定和系统发育的分析。结果表明分离的菌株分布在Halorubrum,Natronococcus,Natronorubrum,Haloterrigena,Halorhabdus,Halobiforma,Haloarcula,Haloferax8个属和另外两个分支中,表现了锡林浩特地区嗜盐古菌的多样性。部分菌株的16S rDNA序列同源性低于97%,可能是潜在的新属或新种,代表了该地区嗜盐古菌的独特类型。     

新疆沙湾冷泉沉积物中免培养古菌多样性初步研究

【目的】了解新疆沙湾冷泉沉积物的古菌组成及多样性。【方法】采用免培养法,液氮研磨提取冷泉沉积物总DNA,使用古菌通用引物进行16S rRNA基因扩增,构建16S rRNA基因文库。对阳性克隆进行HhaI限制性酶切分型,选出具有不同酶切图谱的序列进行测序,将所得序列与GenBank数据库中序列比对并构建16S rRNA基因系统发育树。【结果】从冷泉沉积物古菌16S rRNA基因文库中随机挑选了121个阳性克隆,共得到22个不同的可操作分类单元,BLAST结果表明全部克隆子归属于泉古菌门(Crenarchaeote)中免培养类群。系统发育分析归类为Soil-Freshwater-subsurface group和MarinegroupI,2个亚群并且各占整个文库的50%。其中40%左右的克隆子与具有无机碳和硝酸盐同化能力的泉古菌有高的相似性。此外还发现40%的克隆子与低温泉古菌类群具有很高的相似性。【结论】新疆沙湾冷泉沉积物中古菌类群多样性较低,但存有大量高度适应此低温、贫营养环境的泉古菌类群。     

新疆乌鲁木齐10号冷泉古菌群落结构多样性

[目的]探究新疆地震断裂带含硫冷泉泉水古菌群落组成及多样性.[方法]利用酶解法直接从冷泉泉水样品中提取环境总DNA,采用古菌通用引物对16S rRNA基因进行扩增,构建16S rRNA基因克隆文库,通过Alu Ⅰ和AfaⅠ两种限制性内切酶对随机挑选的115个阳性克隆子进行酶切分型,将不同酶切带型对应的克隆子送样测序,测序结果与GenBank序列进行比对并构建16S rRNA基因系统发育树.[结果]古菌克隆文库中共得到44个不同的酶切带型,BLAST序列比对和系统发育分析将它们划分于广古菌门(Euryarchaeota,94.78％)和奇古菌门(Thaumarchaeota,4.35％).奇古菌门克隆与Nitrosopumilus.sp序列相似性达到了93％;而广古菌门类群较为多样,其中,42.61％的克隆子属于RC-V cluster,20.87％与13.91％的克隆子分别属于LDS cluster和Methanomicrobiales,4.35％的克隆子与甲烷厌氧氧化相关的类群(ANME-1a-FW)具有较高的的相似.另外,13.05％的克隆子属于广古菌门中的未知类群.[结论]乌鲁木齐10号泉水体中广古菌类群多样,可能蕴藏有大量潜在的古菌新类群.     

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.     

Assessment of endophytic yeast diversity in rice leaves by a culture-independent approach

Endophytic microorganisms inhabit internal plant tissues in the host plant without causing any symptoms or negative effects. Although the diversity of endophytes has been evaluated by both culture-dependent and culture-independent methods, less information is available on yeast communities. Therefore, in this study a culture-independent method was used to examine endophytic yeasts associated with rice leaves based on the large subunit of ribosomal DNA using a semi-nested PCR technique. Sequence analysis indicated that the colonization frequency and the relative species frequency (RF) of endophytic yeast phylotypes were 0.41 and 0.06, respectively, and the majority of the yeast phylotypes were basidiomycetous yeasts. The phylotypes were designated as five known species (Cryptococcus victoriae, Debaryomyces hansenii, Debaryomyces vindobonensis, Meyerozyma guilliermondii and Pseudozyma antarctica), together with seventeen phylotypes closest to Candida metapsilosis, Cryp. foliicola, Cryp. laurentii, Pseudozyma abaconensis, Pseudozyma aphidis and Trichosporon asahii, among which some could be novel species. The most prevalent phylotypes were those closest to Cryp. foliicola (47.5 % RF) followed by D. hansenii (22.8 % RF) and P. antarctica (16.8 % RF). The presence of the phylotypes related to species known for their potential applications as biocontrol agents and plant growth promoting hormone producers suggests that they may have valuable applications. In addition, our findings revealed the occurrence of novel phylotypes at high frequency, which should encourage extensive studies to discover novel yeast species and to understand their roles in the rice leaves.     

醉马草免培养内生细菌的多样性

为了解醉马草内生细菌的组成和多样性,采用液氮研磨法提取醉马草总DNA,利用内生细菌16S rRNA基因特异性引物对醉马草总DNA 进行16S rRNA 基因扩增,构建醉马草内生细菌16S rRNA基因文库。对筛选到249个克隆进行Hae Ш酶切分析,得到57个操作分类单元(OTUs)。系统发育分析将其归为4个门:变形杆菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)以及1个未知类群。其中74%的克隆与可培养细菌中的37个属具有高的16S rRNA基因序列相似性 (97％-100％),其中芽孢杆菌属(Bacillus spp.)、红球菌属(Rhodococcus spp.)、黄杆菌属(Flavobacterium spp.)、黄单胞杆菌属(Xanthomonas spp.)最为丰富。另外26%的克隆序列与GenBank中已存细菌16S rRNA基因序列相似性小于96%。研究结果表明,醉马草中可培养内生细菌丰富,多样并且可能存在一些潜在新物种或新类群。     

Diversity of bacteria and polyketide synthase associated with marine sponge Haliclona sp.

The microbial community associated with a marine sponge (Haliclona sp.) collected from Tateyama city, Japan was studied using 16S rRNA gene clone libraries. Two DNA templates were prepared using methods recommended for Gram-positive and Gram-negative bacteria in the Qiagen kit manual. From each DNA template, two 16S rRNA genes were PCR amplified, using the combination of universal bacterial primer 27f and primers 1385r and 1492r, respectively. A total of 347 clones were sequenced and compared with those available in DNA data banks. These sequences were members of ten bacterial phyla. Interestingly, more than 30 % of the clones represent novel sequences. A comparison of these sequences with sequences in a library prepared from DNA extracted from the surrounding water shows minimum DNA contamination. Taxonomically, the highest diversity was detected in the clone library prepared using a combination of primers 27f and 1492r and DNA isolated using the Gram-positive bacteria protocol. The potential of Haliclona sp.-associated bacteria to produce secondary metabolites was studied by cloning and sequencing the polyketide synthase (PKS, type 1) gene using the same DNA samples. Analysis of partial sequences derived from the sponge metagenome revealed 27 unique ketosynthase domains of PKS type I. This study suggests strongly that this Haliclona sp. plays host to diverse novel bacteria with a potential to produce novel polyketides.     

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。     

Microbial diversity in bighorn sheep revealed by culture-independent methods

We investigated the effectiveness of culture-independent molecular methods for determining host-associated microbial diversity in bighorn sheep (Ovis canadensis). Results from bacterial culture attempts have been the primary source of information on host-associated bacteria, but studies have shown that culture-based results significantly underestimate bacterial diversity in biological samples. To test the effectiveness of culture-independent methods, we extracted DNA from nasal and oropharyngeal swab samples collected from bighorn sheep in four different populations. From these samples, we amplified, cloned, and sequenced small subunit (16S) ribosomal DNA (rDNA) to identify the scope of microbial diversity in bighorn respiratory tracts. Phylogenetic analysis of these rDNA gene sequences revealed organismal diversity an order of magnitude higher than was determined by culture methods. Pasteurellaceae bacteria were the most diverse phylogenetic group in live bighorn sheep, and members of bacterial genera often associated with respiratory disease were found in all the samples. Culture-independent methods were also able to directly detect leukotoxin (lktA) gene sequences in swab and lung tissue samples. Overall, our results show the power of culture-independent molecular methods for identifying microbial diversity in bighorn sheep and the potential for these methods to detect the presence of virulence genes in biological samples.