大兴安岭地区粘细菌资源的多样性及其生物活性

【背景】粘细菌是一类具有社会性行为的高等原核生物,其代谢产物具有丰富、多样、新颖的生物活性,是筛选天然药物的良好资源,具有很大的研究开发应用价值。【目的】分析大兴安岭地区粘细菌资源的多样性;分离纯化可培养的粘细菌,分析其抗菌活性并从中筛选对马铃薯晚疫病菌具有拮抗作用的菌株。【方法】通过变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术对从大兴安岭地区采集的15个土样中粘细菌资源的多样性进行分析,利用兔粪诱导、大肠杆菌划线诱导和滤纸诱导3种方法从土样中分离可培养的粘细菌,结合形态观察、生理生化特征和16S rRNA基因序列分析确定这些菌株的分类地位,通过平板对峙法对其进行抗菌活性分析。【结果】DGGE的分析结果显示,15个土样中共鉴定到13个属的粘细菌,基本覆盖了大部分已知的粘细菌种属以及部分未分类的粘细菌,表现出了丰富的多样性。共分离得到88株菌,从中得到22株纯菌,经鉴定属于2个属(粘球菌属与珊瑚球菌属)8个种(黄色粘球菌、橙色粘球菌、变绿粘球菌、珊瑚粘球菌、具枝粘球菌、大孢珊瑚球菌、弱小珊瑚球菌和珊瑚状珊瑚球菌)。抗菌结果显示:22株纯菌均表现出可以对一种甚至多种指示菌产生抗性,其中19株抑制大肠杆菌的生长,14株抑制马铃薯晚疫病菌的生长,8株抑制金黄色葡萄球菌的生长,13株抑制酿酒酵母菌的生长,7株抑制枯草芽孢杆菌的生长。【结论】内蒙古大兴安岭地区蕴藏着丰富的粘细菌资源,粘球菌属及珊瑚球菌属可能为该地区粘细菌菌群中的优势菌。分离纯化出的粘细菌菌株均表现出抑制一种甚至多种指示菌生长的活性,其中64%的纯菌对马铃薯晚疫病菌产生抗性,具有进一步研究的潜在价值。     

粘细菌的种群生态及其生存策略

粘细菌是一类革兰氏阴性细菌,属于Delta变形菌纲,具有复杂的多细胞群体行为特性,并能够产生丰富的次级代谢产物,是重要的药源微生物和原核生物细胞间通讯、多细胞形态发生、生物进化等研究中的模式生物.在简要介绍粘细菌基本特性的基础上对粘细菌的生态多样性、生存策略及其在生态系统中功能进行了综述.     

药用植物根系土壤可培养粘细菌的分离鉴定

[目的]对药用植物根系土壤可培养粘细菌进行分离与鉴定,探讨药用植物根系土壤粘细菌资源多样性.[方法]采集华南植物园和南岭国家森林公园22种药用植物根系土,利用辅助菌诱导分离技术分离样品中可培养粘细菌;通过菌株显微形态和菌落形态观察,结合16S rDNA基因序列分析,确定分离粘细菌菌株的系统发育地位.[结果]分离获得50株粘细菌,分属于3个科,7个属,其中粘球菌属(Myxococcus)18株,珊瑚球菌属(Corallococcus)11株,孢囊杆菌属(Cystobacter)7株,原囊菌属(Archangium)8株,标桩菌属(Stigmatella)1株,软骨霉状菌属(Chondromyces)4株,匣状球菌属(Pyxidicoccus)1株.粘球菌属和珊瑚球菌属分布最为广泛.[结论]研究发现药用植物根系土壤可培养粘细菌与土壤pH和有机碳含量等环境因子有一定的相关性.粘细菌更适宜在有机质丰富、pH近中性的环境中生长;粘球菌属和珊瑚球菌属的菌株对pH适应性较强,而粘球菌属和孢囊杆菌属的菌株对土壤有机碳含量依赖性不强,在贫瘠土壤中仍有分布.本研究对后续粘细菌资源的开发和利用提供良好的实验材料和理论基础.     

新疆阿克苏地区盐碱地粘细菌分离鉴定

【目的】采用传统的纯培养技术,分离新疆阿克苏地区典型的盐碱地中的粘细菌,并初步分析盐碱地土壤中可培养粘细菌资源的多样性。【方法】采用传统的水琼脂法、滤纸法和改良的土壤浸出液法分离新疆阿克苏地区25份盐碱地的粘细菌。结合分析土样的酸碱度、含盐量、地理位置及其植被分布情况分析新疆阿克苏地区盐碱地粘细菌资源多样性。【结果】共分离到58株粘细菌,它们被鉴定为:粘球菌属(Myxococcus)33株;珊瑚球菌属(Corallococcus)14株;孢囊杆菌属(Cystobacter)6株;堆囊菌属(Sorangium)2株;侏囊菌属(Nannocystis)2株;多囊菌属(Polyangium)1株。其中粘球菌抗逆性强,分离的菌株数最多,在pH值7.5-8.5范围的盐碱地中普遍存在;其次为珊瑚球菌属;而侏囊菌属、多囊菌属的菌株较少见。【结论】新疆阿克苏地区盐碱地粘细菌多样性不高,可能受分离纯化方法、含盐量以及土壤性质影响较大。     

浙江晚稻稻种非致病细菌多样性初步研究

为了解特定生态环境中晚稻稻种的非致病细菌多样性以更有效地治理水稻主要病害,于1996－2001年间对采自浙江平原、丘陵及山区的606份稻种样本进行了非致病细菌种类、频率及对水稻纹枯病和恶苗病的抑菌作用研究。从中分离出9605个菌株,经致病性测定、菌落形态及部分细菌学特征（革兰氏染色、KMB培养基上的荧光色素和扩散性非荧光色素、YDC培养基上黄色菌落的产生、好气性、鞭毛及芽孢的染色镜检等）测定后,选出代表菌株622个,连同80个对照菌株用Biolog及脂肪酸分析法（FAME）进行测试。鉴定出Pseudomonas属11个种或型及其他14属的23种非致病细菌,并发现Pseudomonas属中55％的种及其他属中49％的种存在对水稻纹枯病或恶苗病的拮抗菌株,但不同种间的抑菌率存在较大差异。3类稻区均以Bacillus spp.、Acinetobacter spp.和P.putida等3个种群为主导并同时存在许多其他相似种,其中7个常见种的分离频率在不同稻区有显著差异。     

污水净化湿地模拟系统中的细菌和藻类的生态分布研究

以湿地土壤－微生物模拟系统为基础,研究了细菌和灌类关不同处理单元中的生态分布和种类变化。随着系统中微生物的净化作用,污水中污染物浓度下降,污染负荷降低,细菌和藻类的种类和数量也发生相应的变化。系统中,藻类种类由耐污种类向喜清种类过渡,显示了藻类是良好的水质评价和监测的指示生物。细菌总量降低,第４单元中的细菌总量比第１单元要低２个数量 级。Ｍａｒｇａｌｅｆ多样性指数逐渐升高,第１单元为０．３８,第２     

红豆杉免培养内生细菌多样性的初步研究

【目的】了解红豆杉(Taxus chinensis)内生细菌的组成及多样性。【方法】提取红豆杉组织总DNA,选用细菌通用引物799F和1492R对总DNA进行16S rDNA特异性扩增,构建红豆杉内生细菌16S rDNA克隆文库,对阳性克隆进行PCR-RFLP(限制性内切酶片段长度多态性)分析,并对酶切带谱不同的菌液进行测序,构建系统发育树。【结果】根据酶切带谱分析和测序结果的不同,将随机挑取的158个阳性克隆归为26个不同的可操作分类单元(OUTs),系统发育分析表明这些克隆序列分别属于变形菌门(Proteobacteria,包含Alpha、Beta、Gamma、Delta亚群)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)4个门。其中,变形菌门(Proteobacteria,占克隆总数的58.86%)为最优势类群。序列比对结果表明这些克隆序列分别与已报道的20个属具有较高的相似性。此外,还有一个OUTs在系统发育树上形成独立分支且未能确定其分类。【结论】红豆杉内生细菌多样性丰富,并且可能存在新的分类单元。     

北衙金矿矿区可培养细菌多样性初步研究

目的 对北衙金矿矿区样品中的可培养细菌进行分离并对其多样性进行研究.方法 采集云南北衙金矿矿区土样和矿石样,采用固体肉汤培养基、卵黄培养基及PYGV培养基分离矿区环境可培养细菌,并利用16S rRNA基因序列分析构建系统发育树,初步评估细菌多样性.结果 北衙金矿矿区环境细菌的主要种群包括厚壁菌门和放线菌门的不同菌属:芽胞杆菌、微杆菌属、考克菌属、葡萄球菌属及节杆菌属的菌株,其中抗逆境较强的优势菌群为放线菌门的细菌.结论 本研究初步证实北衙金矿矿区可培养细菌种类丰富.     

艾比湖湿地芦苇根际黏细菌群落多样性及其时空分布特征

【目的】研究艾比湖湿地芦苇根际土壤未培养黏细菌多样性、群落结构及其时空分布特征,提高对盐碱湿地等极端环境黏细菌资源的认知,为今后开发利用极端环境黏细菌资源奠定基础,也为艾比湖湿地盐漠生态系统修复提供数据支撑。【方法】采集艾比湖湿地10个样地3个月份的芦苇根际土壤,针对16S rRNA基因的V4–V5区使用高通量测序技术研究黏细菌多样性、群落结构及其时空分布特征。【结果】艾比湖湿地黏细菌16S rRNA基因Tags数占细菌的0.22%–3.54%,7月份和样地4的多样性最高,说明属多样性与季节和样地相关。本研究共鉴定到黏球菌目的3个亚目、8个科、14个属,其中海无柄孢囊黏细菌属(Haliangium)为优势属,占10.83%–71.01%。网络共现图表明绝大多数细菌与黏细菌存在相互作用。Spearman分析表明,细菌的Shannon、Chao1和ACE指数影响着黏细菌的多样性和丰富度。冗余分析(redundancy analysis, RDA)表明,土壤无机氮(inorganic nitrogen, IN)、有机质(organic matter, OM)和水溶性镁离子(Mg²⁺)是影响黏细菌多样性、群落结构的主要非生物因子。【结论】艾比湖湿地黏细菌资源丰富,其多样性、群落结构受时空变化影响。生物因素(细菌)和非生物因素(土壤理化性质)共同影响着黏细菌多样性。     

生态条件的多样性变化对蜜蜂生存的影响

蜜蜂在整个生态系统中起着重要的传花授粉作用,是生态链中不可或缺的物种。随着现代农业的发展,蜜蜂赖以生存的环境遭到破坏,继而引发蜜蜂数量大幅减少,影响了蜂种的生存与可持续发展。总结了近年来生态条件的变化,归纳了影响蜜蜂生存的主要因素,分析了蜜蜂生存艰难的原因,提出了蜜蜂生存的关键问题,并展望了未来维持蜜蜂强群的主要研究方向。     

Patterns of ecological diversity in fossil and modern mammalian faunas

Ecological diversity provides a means of analysing the community structure of fossil mammalian faunas in order to obtain information on the habitat of the fauna. As a basis for the analysis, 23 modern mammalian communities from distinct habitats have been used to establish patterns of community structure for tropical African habitats according to their species diversity by taxonomic group, size, locomotor zonal adaptation, and feeding adaptation. All the communities tested were in tropical Africa, but additional analyses on tropical forest communities in Australia, Malaya, and Panama have shown that these communities, which all have completely different species composition, nevertheless have community structures very similar to each other and to those of the African forest communities.     

Spatial structure leads to ecological breakdown and loss of diversity

Spatial structure has been identified as a major contributor to the maintenance of diversity. Here, we show that the impact of spatial structure on diversity is strongly affected by the ecological mechanisms maintaining diversity. In well-mixed, unstructured environments, microbial populations can diversify by production of metabolites during growth, providing additional resources for novel specialists. By contrast, spatially structured environments potentially limit such facilitation due to reduced metabolite diffusion. Using replicate microcosms containing the bacterium Escherichia coli, we predicted the loss of diversity during an environmental shift from a spatially unstructured environment to spatially structured conditions. Although spatial structure is frequently observed to be a major promoter of diversity, our results indicate that it can also have negative impacts on diversity.     

粘细菌资源挖掘与多相分类研究进展

粘细菌(Myxobacteria)是一类具有复杂多细胞行为、能够广泛捕食各类细菌和真菌并能产生丰富次级代谢产物的药源微生物,具有重要研究和应用价值。然而,由于资源挖掘困难,多相分类研究进展缓慢,严重阻碍了粘细菌的开发利用。本文对粘细菌的特性、分离和纯化方法、目前存在的不足及改进措施进行阐述,并对粘细菌多相分类研究进展及存在的问题进行解析。另外,结合当前技术手段和发展现状,进一步对粘细菌的未来发展趋势进行展望,以期为相关研究提供参考。     

从旱生植物叶结构探讨其生态适应的多样性

以西北地区６２种旱生植物的叶器官为研究对象,通过切片显微观察、生物学统计及模糊数学分析,探讨旱生植物生态适应的多样性,获得如下结果：①旱生植物依叶肉组成和细胞排列可划分为正常型、双栅型、环栅型、全栅型、不规则型,折迭和和无叶肉型;②叶肉类型的演化是以正常型与不规则型两条路线呈树枝状发展。深化较原始的偏向于中生,演化层次较高的更具适应旱生环境的能力;③进生植物的叶肉类型与生活型具有相关性,与环境具有     

粘细菌生物活性产物及其应用研究进展

粘细菌(myxobacteria)是一类具有多细胞群体行为特征的药源微生物类群。粘细菌能通过次级代谢产生大量结构新颖并具有生物活性的小分子天然产物,还能分泌种类、功能丰富多样的酶类。这些生物活性产物使粘细菌不仅具有重要的研究价值,还有广泛的应用前景。然而,资源挖掘困难、次级代谢产物得率低等制约因素的存在严重阻碍了粘细菌的研究和应用。本文主要对粘细菌的生物学特征、生物活性产物、生物合成调控及在医疗、农业和食品上的应用进行归纳总结,并结合已有成果对粘细菌研究存在的问题提出可能的对策和展望,为今后粘细菌的深入研究和资源开发利用提供参考。     

Maximal ecological diversity exceeds evolutionary diversity in model ecosystems

Understanding community saturation is fundamental to ecological theory. While investigations of the diversity of evolutionary stable states (ESSs) are widespread, the diversity of communities that have yet to reach an evolutionary endpoint is poorly understood. We use Lotka–Volterra dynamics and trait-based competition to compare the diversity of randomly assembled communities to the diversity of the ESS. We show that, with a large enough founding diversity (whether assembled at once or through sequential invasions), the number of long-time surviving species exceeds that of the ESS. However, the excessive founding diversity required to assemble a saturated community increases rapidly with the dimension of phenotype space. Additionally, traits present in communities resulting from random assembly are more clustered in phenotype space compared to random, although still markedly less ordered than the ESS. By combining theories of random assembly and ESSs we bring a new viewpoint to both the saturation and random assembly literature.