自然界中不可培养微生物的研究进展

尽管微生物培养技术已经发展了几十年,但是环境中可培养的微生物比例仍然较低。目前研究者对微生物不可培养的原因有了进一步的了解,其关键在于：高浓度的营养基质、无法实现原位培养、不明确环境中微生物之间的相互作用、缺乏尖端的微生物检测方法等。研究者为了克服这些培养障碍,不断研究出许多提高微生物培养效率的方法,简要介绍改进培养基、发展新的培养条件等提高微生物可培养性的方法。     

微生物可培养性低的生态学释因与对策

纯培养技术一直是微生物学研究的基石,但其单一的营养结构和生境与自然环境中微生物多样性、协同代谢等明显矛盾,从而成为部分微生物难以复苏的主要障碍。细菌共同协作的自然生存方式的崩溃、生境的极度营养变化和生态位巨变等是微生物可培养性低的主要生态学原因。非培养技术、加富培养、混合培养、稀释培养、模拟自然培养和综合方法等是主要的研究手段和策略,可在不同程度上解决微生物可培养性低的缺陷和问题。     

青藏高原垫状点地梅叶际及内生可培养微生物多样性

【背景】垫状点地梅作为青藏高原最具代表性的垫状植物,其叶际和内生微生物对适应极端环境有重要意义,同时也是一种独特的资源。【目的】探究垫状点地梅叶际和叶内可培养微生物多样性,以及不同生存状态个体之间的微生物差异。【方法】采用纯培养方法分离和纯化3个不同地区垫状点地梅叶际和叶内的细菌、酵母菌和丝状真菌,并用16S rRNA基因和ITS区域序列进行分析鉴定。【结果】最终得到叶际微生物350株,鉴定为22属49种,优势种为Penicillium sajarovii;内生微生物274株,鉴定为19属45种,优势种为Bacillusmycoides;两者的优势属均为Penicillium。垫状点地梅叶际和叶内之间及不同生存状态个体之间微生物的α多样性大多无显著差异,各群落间的成员也有重叠,但物种组成存在显著的空间异质性。【结论】垫状点地梅叶际和叶内有着丰富的可培养微生物资源,来源于不同生存状态的个体或不同部位的微生物物种组成差别较大,微生物对不同环境的选择偏好形成了不同的群落模式。但这些不同来源的微生物群落之间同样存在高比例的共有菌株,这些共有菌株的异养方式和生态位并不固定,可兼共生和腐生生存,生...     

标准化微生物培养基研究进展

标准化微生物培养基研究进展吴清平,陈素云,阙绍辉,丘万英（广东省微生物研究所,广州５１００７０）７０年代以来,微生物学技术方法已从传统技术方法的改进、完善和应用范围的扩展,逐步在微量、简易监测系统的兴起、发展和应用的基础上,发展到微生物的自动化快速诊...     

提高微生物可培养性的方法和措施

目前自然界中只有极少部分微生物能够得到培养,严重阻碍了对微生物生命活动规律的研究和微生物资源的开发。改进传统培养方法,采用新型培养技术,提高微生物可培养性,大量培养自然界中存在的微生物,从而更全面、准确地了解微生物细胞的生命规律、获悉微生物群落中各种微生物之间的动态相互作用和相互协调的规律,对环境微生物工艺进行准确地设计、精细地调控和高效地利用。简要介绍了微生物不可培养的原因,系统总结了有关提高微生物可培养性方法的最新研究进展,提出研究中存在的问题,并阐述了模拟自然环境条件、强调微生物相互关系是提高微生物可培养性的关键。     

环境微生物可培养性影响因素及培养方法研究进展

目前,已知并能利用的微生物只是自然界微生物很小的缩影,过低的可培养效率使人类在认识和利用微生物上处于瓶颈阶段。现综述了微生物活的非可培养状态及其检测方法,阐述了微生物可培养性的影响因素,探讨了提高微生物可培养效率的培养策略和方法进展,以期为提高微生物的可培养性和菌种资源开发提供依据。     

开发未可培养微生物技术的研究进展

细菌的“活的非可培养状态”(VBNC, viable but nonculturable)发现于20世纪80年代, 处于此状态的细菌不但丧失了在培养基上生长繁殖的能力, 而且具有与原菌相似的致病性, 成为可以逃避检测的“隐性”传染源, 对周围的环境及人类安全构成潜在威胁。作为公认的未可培养微生物, 它一直是预防医学、流行病学、微生物生态学以及公共卫生检验检疫方面研究的热点问题之一。现代分子生物学技术和基因组学的深入研究, 为开发环境中的未可培养微生物提供了新的研究方法和机遇。其中遗传指纹图谱技术、宏基因组技术显示出一定的优势, 同时, 随着各种细菌的非可培养状态的实验室模型已日臻成熟, 这为开发和利用未可培养微生物资源提供了新的研究思路。     

滴水湖沉积物中可培养优势微生物种群初探

于滴水湖湖心采集底泥样品,对底泥中可培养优势菌种进行分离、纯化,并利用Biolog微生物自动分析系统进行鉴定。结果显示,滴水湖沉积物中菌落总数为2.43×104CFU/g,分离纯化后的8株优势菌种中,革兰氏阴性菌占87.5%,其中7株为GN-NENT(革兰氏阴性非肠道菌)、1株为GP-ROD SB(革兰氏阳性芽孢杆菌)。鉴定结果显示,8株菌种分别为:鳗鱼气单孢菌(Aeromonas encheleia)、乙酸钙不动杆菌/基因型1(Acinetobacter calcoaceticus/genospecies1)、舒氏气单胞菌(Aeromonas schubertiiDNA group12)、腐败希瓦氏菌B(Shewanella putrefaciens B)、维罗纳/温和气单胞菌(Aeromonas veronii/sobria DNA group8)、坎氏弧菌(Vibrio campbelli)、蕈状芽孢杆菌(Bacillus mycoides)和梅氏弧菌(Vibrio metschnikovii)。     

烟叶陈化过程可培养微生物的生态功能

【背景】烟叶陈化涉及多方面因素的相互作用。【目的】研究烟叶表面可培养微生物群落结构、功能和化学成分之间的联系。【方法】以储存于贵阳库、坛厂库、茅台库的烟叶为研究对象,分别对不同陈化时间的烟叶样品进行微生物分离,采用rDNA条形码技术对微生物优势菌株进行物种鉴定,利用FAPROTAX和FUNGuild数据库分别对细菌和真菌进行功能注释,并结合主要化学成分进行相关分析。【结果】243个烟叶样品中共分离到189株优势细菌菌株和229株优势真菌菌株,其中细菌以芽孢杆菌属(Bacillus)为优势种群,真菌以曲霉属(Aspergillus)和青霉属(Penicillium)为优势种群。随着陈化时间的延长,优势种群和优势功能类群比例逐渐降低,主要化学成分与微生物群落变化呈显著相关关系。【结论】微生物功能群通过结构变化推动烟叶陈化进程,同时陈化过程中主要化学成分的变化影响了微生物群落的组成与功能。     

异养微生物在金属生物淋滤技术中的应用

生物淋滤技术主要应用于低品位矿石金属选矿、煤气脱硫、废弃物中金属回收和污染介质中金属离子毒性的去除等方面。作为生物淋滤技术中的主体微生物之一,异养微生物可通过其产生的酸性代谢物还原、酸化及络合,提取或者溶解非硫化矿、固体废弃物、污水污泥及土壤中的金属,有助于解决目前的资源短缺问题,还可对污染环境治理提供技术支持,具有重要的理论意义和实践价值。应用于异养微生物淋滤技术中的常见微生物包括细菌(以假单胞菌为主)和真菌(以曲霉菌和青霉菌应用最为广泛)。淋滤过程涉及酸解、络合、还原及碱化等。目前,异养微生物淋滤技术主要应用于生物冶金、固体废弃物处理、污水处理和污染土壤修复等。本文分析了异养微生物金属淋滤过程中的问题,并提出了未来研究的发展方向。     

一个植物分类数据库

本文介绍了一个苔藓植物分类数据库的设计及其结构,是使用ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ４０,以中国苔藓植物的标本,学名,分布,文献,分类性状等为基本资料,以打印标签、名录、文献索引,构成分类性状的原始数据矩阵,并与数量分类程序,以及ＤＥＬＴＡ,ＰＡＵＰ和ＣＬＵＳＴＡＮ等应用程序的连结为目标进行开发的。其基本构想是在这样一个框架之下,逐渐积累中国苔藓植物的基本资料,能够完成大部分的标本室和分类学工作,并在使用过程中进一步扩展和完善其结构和功能,从而为中国苔藓植物的研究提供极大的便利。     

UNIQEM, a microbiological database: Problems and prospects

The UNIQEM database, designed to accumulate general microbiological data, is currently used to store and make available information about microorganisms studied and maintained at the Institute of Microbiology, Russian Academy of Sciences. UNIQEM can accumulate and maintain list-form information on a wide range of microorganisms (a property database) and facilitates collecting, processing, and publishing diverse data having to do with these microorganisms and their properties (a catalogue database). The database supports the retrieval of microorganisms by specifying an arbitrary set of their properties and has the potential for eventually evolving into a computer instrument for unattended identification of microorganisms. UNIQEMAkhlynin, D.S. and Gal’chenko, V.F., 1998.     

A database on natural and transgenic luminous microorganisms: BiolumBase

The database BiolumBase was designed for the collection and systematization of available information on microorganisms containing bioluminescent systems; it includes two sections: natural and transgenic luminous microorganisms. By now, logic schemes of these sections have been developed, classification of the objects has been performed, ways of presentation of characteristics and structure of fields for input of information have been elaborated, and the necessary program modules have been developed. The database is filled on the basis of published data and our own experimental results; subsequent linkage of the database to the Internet is envisaged. Users will be able to obtain not only catalogues of strains but also information concerning the properties and functions of the known species of luminous bacteria, the structure, regulatory mechanisms, and application of bioluminescent systems and genetically engineered constructions with lux genes, as well as to find references and to search strains by using any set of attributes. The database will provide information that is of interest for the development of microbial ecology and biotechnology, in particular, for the prediction of biological hazard from the application of transgenic strains.__________Translated from Mikrobiologiya, Vol. 74, No. 2, 2005, pp. 278–286.Original Russian Text Copyright © 2005 by Medvedeva, Boyandin, Lankin, Kotov, Kargatova, Rodicheva, Popova.     

高校实验室病原微生物管理现状调查及对策

【背景】近年来埃博拉病毒等病原微生物大范围传播引发了严重的公共安全问题,生物实验室安全管理受到各国政府的高度重视。【目的】了解国内高校病原微生物的管理状况,为实验室生物安全管理提供针对性举措。【方法】在查阅资料、与生物安全管理人员座谈的基础上设计调查问卷,对50所高校的341名师生进行调查并统计分析。【结果】国内高校实验室在病原微生物的安全教育、安全管理制度建设、实验室规范化建造、生物废弃物处置、实验室安全设施维护等方面存在明显不足。【结论】高校应严格落实安全管理责任制,采取措施消除各类安全隐患。     

黑土肥沃耕层构建效应

东北黑土区粘重的耕地土壤,经多年不合理耕作后产生了较厚的“犁底层”,成为该地区农业生产的主要限制因子.本研究利用田间试验,分析了构建肥沃耕层对作物产量、土壤物理性质、土壤含水量和微生物数量的影响.结果表明：肥沃耕层构建后,土壤形成了一个深厚的耕层,作物产量增加.与常规耕作法相比,向20～35 cm土层施用秸秆和有机肥使土壤容重分别降低了9.88%和6.20%,总孔隙度分别增加了9.58%和6.02%,饱和导水率分别增加了167.99%和73.78%,表明肥沃耕层的构建能够有效地改善土壤的通气透水性,提高大气降水的入渗能力;向“犁底层”施用秸秆和有机肥处理0～100 cm土层土壤含水量和水分利用效率均显著高于常规耕作法,该处理玉米出苗率与0～35 cm土层土壤含水量之间呈显著正相关关系.肥沃耕层的构建由于增加了土壤中的有机碳源和透气性,从而增加了土壤中的微生物数量.     

黑土肥沃耕层构建效应

东北黑土区粘重的耕地土壤,经多年不合理耕作后产生了较厚的“犁底层”,成为该地区农业生产的主要限制因子.本研究利用田间试验,分析了构建肥沃耕层对作物产量、土壤物理性质、土壤含水量和微生物数量的影响.结果表明：肥沃耕层构建后,土壤形成了一个深厚的耕层,作物产量增加.与常规耕作法相比,向20～35 cm土层施用秸秆和有机肥使土壤容重分别降低了9.88%和6.20%,总孔隙度分别增加了9.58%和6.02%,饱和导水率分别增加了167.99%和73.78%,表明肥沃耕层的构建能够有效地改善土壤的通气透水性,提高大气降水的入渗能力;向“犁底层”施用秸秆和有机肥处理0～100 cm土层土壤含水量和水分利用效率均显著高于常规耕作法,该处理玉米出苗率与0～35 cm土层土壤含水量之间呈显著正相关关系.肥沃耕层的构建由于增加了土壤中的有机碳源和透气性,从而增加了土壤中的微生物数量.     

中华民族基因组多态性数据库的构建

为配合总体的实验研究构建了中华民族基因组多态性(Genomic Polymorphism of Chinese Ethnic Groups,简称GPCEG)数据库,现已初步建成包括民族名称、基本情况介绍、体态特征、基因多态性数据、永生细胞株系、参考文献、国际相关数据库连接等内容的数据库,并完成了其可视化浏览及查询系统的建立,为建成具有中国特色的国家自有数据库奠定了基础,也可为从事相关研究的科学工作者提供信息服务。     

芝麻香型白酒大曲中酵母菌的分离与鉴定

为了开发利用白酒大曲中的酵母菌资源,采用稀释涂布平板法,从芝麻香型白酒大曲中分离得到15株酵母菌株。利用26S rRNA基因序列分析技术对其进行分类鉴定。结果表明,其中6株酵母菌为酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）,6株为库德里阿兹威氏毕赤酵母（Pichia kudriavzevii）,3株为热带假丝酵母（Candida tropicalis）;并对代表菌株Y1、Y2及Y4进行了形态观察;最后通过随机扩增多态性DNA标记（random amplified polymorphic DNA, RAPD）对分离得到的酵母菌进行分型,表明6株酿酒酵母分属于5个株型,6株库德里阿兹威氏毕赤酵母分属于5个株型,3株热带假丝酵母分属于3个株型。     

Isolation and characterization of acid- and Al-tolerant microorganisms

Acid- and aluminum (Al)-tolerant microorganisms were isolated from tea fields, from which six strains were selected and identified as Cryptococcus humicola, Rhodotorula glutinis, Aspergillus flavus Link, Penicillium sp., Penicillium janthinellum Biourge and Trichoderma asperellum. They were tolerant to Al up to 100-200 mM and could grow at low pH, 2.5-2.2. In a glucose medium (pH 3.5) the pH of the spent medium decreased to below 3.0. The toxic inorganic monomeric Al in the spent medium decreased with three strains (A. flavus F-6b, Penicillium sp. F-8b and P. janthinellum F-13), but the total Al remained constant for all strains. In a soil extract medium (pH 3.5), the pH of the spent medium of all strains increased to around 6.0-7. 2 and total Al in the spent medium was removed by precipitation due to pH increase. Thus, different tolerance mechanisms were suggested in glucose and soil extract media.