聚乳酸/聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯对土壤细菌群落结构的影响及其降解菌的筛选

【背景】近年来,聚乳酸/聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(polylactide/polybutyleneadipateco-terephthalate,PLA/PBAT)可降解地膜得到了广泛的使用,然而材料使用对土壤微生物的影响却鲜有报道。【目的】以新疆土壤为例,研究PLA/PBAT地膜的使用对土壤中微生物群落结构的影响;并从土壤中筛选可降解PLA/PBAT的菌株,为土壤环境的原位修复提供技术支持。【方法】采用高通量测序的方法对比使用PLA/PBAT地膜前后土壤中细菌群落的结构变化;采用筛选培养基从土壤中分离、鉴定PLA/PBAT的降解菌,通过改变不同培养条件研究菌株降解效果。【结果】使用PLA/PBAT地膜后,土壤中酸杆菌门、芽单胞菌门的相对丰度上升,变形菌门、放线菌门的相对丰度下降,这可能是地膜降解过程中其中间产物对土壤pH及微生物的抑制作用所致;并从土壤中分离出一株PLA/PBAT降解菌XJ11,初步鉴定为Delftiatsuruhatensis,在外加1.5%胰蛋白胨的PLA/PBAT (规格1×1×0.05 cm)筛选培养基中,接种菌液1 mL,在pH为7.2、37°C、130 r/min的条件下,7d内PLA/PBAT的降解率可达6.87%。【结论】PLA/PBAT地膜的使用可以改变土壤细菌群落结构,从环境中筛选出高效的PLA/PBAT降解菌成为解决地膜污染的有效措施。     

黄粉虫及其肠道微生物对聚氯乙烯的生物降解作用

【背景】塑料废物的累积是越来越严重的环境污染问题,其中聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)作为最常用的塑料之一,其生产与消耗量极大。【目的】基于黄粉虫(Tenebriomolitor)幼虫自然取食塑料的现象,探究黄粉虫及其肠道微生物对聚氯乙烯类塑料的生物降解作用。【方法】通过观测黄粉虫取食聚氯乙烯过程的重量变化、傅里叶变换红外光谱(fouriertransforminfrared spectroscopy,FTIR)、黄粉虫肠道微生物的筛选和高通量测序等方法研究黄粉虫幼虫及其肠道微生物对聚氯乙烯的降解作用。【结果】研究结果表明:仅以PVC作为碳源类营养来源,每200条黄粉虫为一组,共3组,喂养32d后,每组平均取食了0.499±0.023gPVC,黄粉虫平均体重增长0.015±0.002 g。采用傅里叶变换红外光谱检测发现虫粪组分中PVC官能团中的C-C骨架峰明显减弱,表明PVC长链有断裂现象。高通量测序黄粉虫幼虫肠道微生物菌群的结果显示肠道菌群以哈夫尼菌属(Hafnia)、摩根氏菌属(Morganella)、大肠埃希氏杆菌属(Escherichia coli)和未培养肠杆菌属(unclassifiedEnterobacteriaceae)为优势菌群。肠道菌群中哈夫尼菌属(Hafnia)和摩根氏菌属(Morganella)的丰度分别比常规饲养对照增加了35.20%和16.42%。【结论】证明了黄粉虫及其肠道微生物对PVC塑料具有一定的降解作用,且其肠道菌群中哈夫尼菌属(Hafnia)和摩根氏菌属(Morganella)菌株对PVC的利用效率最高,研究结果为"白色污染"的生物降解提供了科学证据。     

磁性纳米颗粒介导分离技术筛选土壤中多氯联苯降解菌及其降解特性

【背景】磁性纳米颗粒介导分离(magnetic nanoparticle-mediated isolation, MMI)技术是近年来发展起来的一种无须底物标记就能从复杂菌群中分离活性功能微生物的方法,目前尚无研究报道该技术应用于难降解污染物3,3′,4,4′-四氯联苯(3,3′,4,4′-tetrachlorobiphenyl, PCB77)。【目的】从土壤中筛选PCB77活性降解菌并研究其污染物降解特性。【方法】利用磁性纳米颗粒(magnetic nanoparticles, MNPs)富集原位活性PCB77降解菌群,通过高通量测序分析细菌群落变化,经平板筛选得到PCB77降解菌,并研究其对多氯联苯和多溴联苯醚的降解特性。【结果】基于MMI技术获取的富集培养液能够高效地转化PCB77,与对照组相比底物降解效率从6%提升至79.3%,同时该富集培养液中细菌物种多样性显著降低,群落组成发生明显变化。从对照组和MMI处理组中分别筛选到PCB77降解菌红球菌CT2和类芽孢杆菌MT2,发现红球菌为对照组中唯一的优势物种,而MMI处理组的优势物种由红球菌和类芽孢杆菌共同组成。菌株MT2对PCB...     

芘降解菌群驯化过程中的演变

【目的】筛选、驯化获得芘的高效降解菌群,为利用其对多环芳烃污染土壤进行生物修复奠定理论基础。【方法】利用芘作为底物在矿物盐培养基(MSM)中富集驯化,得到了一个混合菌群PYR,利用分光光度计和HPLC测定混合菌群的生长与降解的关系,并对混合菌群降解多环芳烃底物的广谱性和降解芘性能的稳定性进行了测定;通过冷冻干燥的方法对菌群进行了保藏,通过HPLC的方法对保藏后复壮的菌群的降解性能进行了测定;通过培养和非培养方法对菌群的多样性进行了调查,通过构建16S rRNA基因文库的方法,分析焦化厂原始土壤中菌群组成和混合菌群转接3次(PYR-3)、6次(PYR-6)和9次(PYR-9)后的组成变化。【结果】该混合菌群可以利用芘作为唯一碳源和能源生长,12 d对芘的降解率为89%,对于菲(86%)及荧蒽(49%)也具有较高的降解率,但不能降解萘和茚并芘,并且该菌群的降解活性经过多次转接和冷冻干燥保藏保持稳定,从混合菌群中分离得到了9株菌,这9株菌分布在无色杆菌属(Achromobacter),芽胞杆菌属(Bacillus),节杆菌属(Arthrobacter),微小杆菌属(Exiguobacterium)和类土地杆菌属(Parapedobacter)。系统进化分析表明变形菌门是土壤原样(100%)及以芘为底物富集的混合菌群中的主要类群(PYR-3,83%),与原土壤样品相似,PYR-3中γ-Proteobacteria(占变形菌门的77%)中假单胞菌属的菌依然占主导地位,但由于菌群的多样性增加,假单胞菌属所占比例减少。随着富集代数的增加,菌群的多样性进一步增加,γ-Proteobacteria的比例在混合菌群中的比例下降(PYR-6中占变形菌门的33%,PYR-9中占变形菌门的18%),而β-Proteobacteria在混合菌群中的比例上升(PYR-3中占变形菌门的13%,PYR-6中占变形菌门的36%,PYR-9中占变形菌门的55%)。【结论】混合菌群具有很强的芘的降解性能,并且随着传代次数的增加,菌群的组成趋于稳定。     

模拟增温对青海湖鸟岛土壤微生物的影响

【背景】土壤微生物对其生存的微环境变化极为敏感,鸟岛作为湖滨湿地,对气候变化具有敏感性,但目前关于青海湖鸟岛的土壤微生物鲜有研究。【目的】探究气候变暖后青海湖鸟岛土壤微生物群落特征的变化。【方法】利用开顶箱模拟增温,通过高通量测序方法了解温度升高后土壤细菌及真菌的群落结构以及多样性的变化情况。【结果】温度的升高并未改变青海湖鸟岛土壤微生物的优势菌群,细菌优势菌群为变形菌门和酸杆菌门;真菌优势菌门为子囊菌门,优势菌纲为座囊菌纲。但增温改变了土壤微生物的群落结构,显著升高了拟杆菌门、蓝细菌门、Patescibacteria及球囊菌纲的相对丰度,显著降低了锤舌菌纲的相对丰度。土壤微生物群落的多样性指数也发生了变化,温度上升后微生物的ACE指数及Chao1指数均降低,细菌的Simpson指数及真菌的Shannon指数降低。【结论】青海湖鸟岛土壤微生物对温度升高的响应明显,增温改变了土壤细菌拟杆菌门、蓝细菌门、Patescibacteria的相对丰度及真菌的球囊菌纲、锤舌菌纲的相对丰度,降低了土壤微生物的多样性。     

温州市境内城市河流底泥氨氧化菌富集培养物微生物群落结构分析

【背景】城市河流底泥含有丰富的微生物资源,底泥表面更是硝化作用的主要位点之一,其表面微生物在河流生态系统氮的转化过程中发挥着重要作用。【目的】以温州市境内的城市河流水系温瑞塘河茶山段舜岙河和横江河的4条河道作为采样点,比较分析4种不同环境下城市河流表层底泥氨氧化菌富集培养物的微生物群落结构。【方法】通过野外采样及室内培养对底泥中氨氧化功能菌进行富集培养,采用高通量测序技术分析微生物群落的组成、丰度和多样性。【结果】富集培养后主要优势类群为变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)。4个样品共涉及氨氧化细菌3个属,分别为亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)、亚硝化螺菌属(Nitrosospira)、亚硝化球菌属(Nitrosococcus),涉及氨氧化古菌1个属为Nitrososphaera,其中所有样品均以Nitrosomonas为主。不同底泥富集样品氨氧化微生物可操作分类单元(Operational taxonomic unit,OTU)组成存在明显差异,栽种有水生植物的河道底泥样品DA2具有最高的氨氧化细菌OTU数量和相对丰度,而存在生活餐饮污染的河道底泥样品DA4具有最高的氨氧化古菌OTU数量和相对丰度;相较于滞留水体,采自相对流动水体的富集样品DA2、DA4具有更高的氨氧化微生物OTU数量和相对丰度。【结论】阐述了4种不同环境下城市河流底泥氨氧化菌富集培养物微生物群落结构的多样性,确定了富集培养之后的优势类群,为氨氧化微生物培养源的选择提供了参考,也为城市河流底泥中氨氧化菌进一步的筛选分离及其生理生态特征的研究提供了科学依据。     

厦门近海海水中多环芳烃降解菌的原位富集与降解菌多样性

摘要：【目的】为了分析厦门近海原位海水中多环芳烃降解菌的多样性。【方法】将涂有菲的聚氯乙烯（PVC）板悬挂在厦门国际邮轮码头的海水中,进行菲降解菌的原位富集。利用变性梯度凝胶电泳（Denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE）和16S rRNA基因文库两种方法分析了在PVC板表面富集微生物的菌群结构。之后,在实验室模拟原位条件下,对PVC板表面富集的菲降解菌群进行进一步富集、分离和初步鉴定。【结果】PVC板在海水中浸没6 d后,16S rRNA基因文库分析表明,在涂菲的PVC板表面富集的菌群中解环菌属（Cycloclasticus）对应的克隆子占文库总克隆子的50%;在未涂菲的PVC板表面吸附的菌群中红杆菌科（Rhodobacteraceae）为优势菌,其对应的克隆子占文库总克隆子的47%;而解环菌属的克隆子只占文库总克隆子的2%。DGGE的分析结果也证明解环菌是菲原位富集降解菌群中的优势菌。实验室进一步富集后,从该菌群中分离鉴定出14株细菌,其中一株新鞘氨醇杆菌B14(Novosphingobium sp.B14)具有菲降解能力。但是,解环菌未能获得纯培养。【结论】菲原位富集发现,厦门近海水体中解环菌是多环芳烃的主要降解菌。     

取食不同食物对小菜蛾幼虫肠道细菌多样性的影响

【目的】植食性昆虫肠道细菌的组成与其食物密切相关。本研究旨在探究小菜蛾Plutella xylostella幼虫肠道细菌多样性与其取食食物之间的关系以及它们之间相互适应的过程。【方法】本研究选取小菜蛾人工饲料品系(S)及其转寄主到结球甘蓝Brassica oleracea var. capitata、结球白菜Brassica rapa subsp. pekinensis和花椰菜Brassica olerocea var. botrytis饲养后第1代(分别为G1C, G1CC和G1WC)和第3代(分别为G3C, G3CC和G3WC)的4龄幼虫,提取小菜蛾肠道细菌基因组DNA,利用Illumina MiSeq二代高通量测序技术,分析其肠道细菌多样性和丰度。【结果】α多样性指数分析发现,取食不同食物的小菜蛾4龄幼虫肠道细菌多样性高低顺序为G1WC>G1CC>S>G1C。在菌群组成上,以人工饲料为食的S样品肠道细菌主要由厚壁菌门(Firmicutes)组成,转寄主植物后的G1C, G1CC和G1WC肠道中厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度显著下降,G1C和G1CC小菜蛾肠道中变形菌门(Proteobacteria)相对丰度显著上升成为优势菌群,G1WC肠道中拟杆菌门(Bacteroidetes)成为优势菌群。在寄主植物上连续饲养3代后,与第1代相比,小菜蛾肠道细菌α多样性指数没有显著性改变,但在结球甘蓝和结球白菜上小菜蛾肠道菌群结构却发生了变化,相比G1C,G3C肠道中芽孢杆菌目(Bacillales)的相对丰度显著下降;相比G1CC, G3CC肠道中放线菌门(Proteobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和硝化螺旋菌门(Nitrospirae)的相对丰度均显著上升。【结论】取食人工饲料和不同寄主植物的小菜蛾幼虫肠道细菌多样性和群落构成存在显著差异,寄主植物对小菜蛾肠道微生物的结构组成具有重要的影响,且小菜蛾肠道微生物对寄主植物可能存在一个长期适应的过程。本研究为进一步探讨影响小菜蛾肠道细菌变化的因素,以及后续研究肠道细菌与寄主植物之间的互作奠定了良好的基础。     

近海柴油降解菌群的构建及其对柴油的降解特性

【目的】实施近海柴油污染的生物治理。【方法】以柴油为唯一碳源,从深圳港口海域富集筛选柴油降解菌;采用复配、正交试验等方式构建混合菌群;通过单因素试验研究环境因素对菌群降解柴油的影响;使用气相色谱-氢火焰检测器(GC-FID)分析降解前后柴油各组分的变化;通过生理生化试验和16S rRNA基因序列分析对菌株进行鉴定。【结果】获得了16株柴油降解菌,7 d内对柴油的降解率最高达40.8%;选择菌株C1-8、C2-10、C3-13构建了混合菌群CQ1,投加量分别为0.5%、2.0%和1.0%,CQ1对柴油去除率比单菌提高了10%以上;CQ1的最适环境条件为：温度30 °C、pH 7.6、摇床转速220 r/min、柴油浓度20 g/L,优化后9 d内对柴油去除率达60%以上;GC-FID结果显示,菌群CQ1可降解大部分C11?C27的正构烷烃,对C21?C27的烷烃降解可达100%。经鉴定,菌株C1-8、C2-10和C3-13分别为微杆菌(Microbacterium sp.)、剑菌(Ensifer sp.)和变异棒杆菌(Corynebacterium variabile)。【结论】CQ1在近海柴油污染的生物修复中具有良好的应用前景。     

大兴安岭典型永久冻土土壤细菌群落组成和多样性

【背景】土壤微生物是土壤生物中的重要成分,参与了土壤生态系统中关键的生物化学循环过程。但是关于寒温带多年冻土土壤微生物的研究还比较薄弱。【目的】探究大兴安岭多年冻土土壤中微生物的多样性和种群结构。【方法】利用MiSeq高通量测序技术对黑龙江大兴安岭地区呼中保护区落叶松冻土和樟子松林冻土土壤样品进行测序。【结果】在落叶松冻土和樟子松林冻土土壤中,相对丰度最高的优势菌群的组成基本一致,在门水平有疣微菌门(Verrucomicrobia)、变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、绿菌门(Chlorobi)、Parcubacteria、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)10个细菌门类,其中,疣微菌门(Verrucomicrobia)在樟子松林土壤中的相对丰度较多,变形菌门(Proteobacteria)在落叶松林土壤中的相对丰度较多。通过α多样性分析可知,落叶松冻土土壤微生物的群落多样性高于樟子松林冻土,而且两者的细菌群落组成与结构差异性较大。【结论】为深入认识大兴安岭多年冻土区的土壤微生物群落结构组成以及影响因素提供数据支撑。     

Recent advances in the study of Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus replication and pathogenesis

It has now been over twenty years since a novel herpesviral genome was identified in Kaposi's sarcoma biopsies. Since then, the cumulative research effort by molecular biologists, virologists, clinicians, and epidemiologists alike has led to the extensive characterization of this tumor virus, Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus(KSHV; also known as human herpesvirus 8(HHV-8)), and its associated diseases. Here we review the current knowledge of KSHV biology and pathogenesis, with a particular emphasis on new and exciting advances in the field of epigenetics. We also discuss the development and practicality of various cell culture and animal model systems to study KSHV replication and pathogenesis.     

The structure, reproduction and taxonomy of Vidalia and Osmundaria (Rhodophyta, Rhodomelaceae)

Comprises species occurring mostly in subtidal habitats in tropical, subtropical and warm-temperate areas of the world. An analysis of the type species, V. spiralis (Sonder) Lamouroux ex J. Agardh, a species from Australia, establishes basic characters for distinguishing species in the genus. These characters are (1) branching patterns of thalli, (2) flat blades that may be spiralled on their axis, (3) width of the blade, (4) primary or secondary derivation of sterile and fertile branchlets and (5) position of sterile and fertile branchlets on the thalli. Application of the latter two characters provides an important basic method for separation of species into three major groups. Osmundaria , a genus known only in southern Australia, was studied in relation to Vidalia , and its separation from the Vidalia assemblage is not accepted. Species of Vidalia therefore are transferred to the older genus name, Osmundaria. Two new species, Osmundaria papenfussii and Osmundaria oliveae are described from Natal. Confusion in the usage of the epithet, Vidalia fimbriala Brown ex Turner has been clarified, and Vidalia gregaria Falkenberg, described as an epiphyte on Osmundaria pro/ifera Lamouroux, is revealed to be young branches of the host, Osmundaria prolifera.     

New or rare chromosome counts in Artemisia L. (Asteraceae, Anthemideae) and related genera from Kazakhstan

Fifteen chromosome counts of six Artemisia taxa and one species of each of the genera Brachanthemum, Hippolytia, Kaschgaria, Lepidolopsis and Turaniphytum are reported from Kazakhstan. Three of them are new reports, two are not consistent with previous counts and the remainder are confirmations of very scarce (one to four) earlier records. All the populations studied have the same basic chromosome number, x = 9, with ploidy levels ranging from 2x to 6x. Some correlations between ploidy level, morphological characters and distribution are noted.     

肝癌中HBV和HCV基因和抗原的分布及意义

采用原位分子杂交方法检测HCV RNA及HBV X基因;采用免疫组织化学方法研究HCV核心抗原,非结构区C33c抗原及HBxAg在肝细胞肝癌中的定位及分布.结果表明(1)HCV RNA、HBV X基因在肝细胞肝癌组织检出率分别为40%(55/136)和82%(112/136).HCV RNA定位于癌细胞的胞浆内,阳性细胞呈散在、灶状及弥漫分布三种形式;HBV X基因在肝癌细胞中的分布呈胞浆型、核型及核浆型,阳性细胞也呈上述三种分布形式;(2)HCV C33c抗原、核心抗原在肝细胞肝癌中的阳性率为81%(133/164)及86%(141/164).C33c抗原定位于癌细胞及肝细胞的胞浆内;核心抗原既定位于癌细胞核中,又可定位于胞浆中.C33c抗原阳性细胞以灶状分布为主;而核心抗原阳性细     

Selection with two alleles and complete dominance

For a plant selection model with frequency-independent viabilities, fertilities and selfing rates, it is shown that apart from global fixation, for certain parameter combinations a protected polymorphism and facultative fixation (either allele may become fixed according to initial frequencies) may both occur. Facultative fixation requires different selling rates for the dominant and recessive type. Protection of the polymorphism requires resource allocation for male and female function. In this connection the problem of purely genetically caused population extinction is discussed.
For general frequency dependence and regular segregation, the chances for establishment of a completely recessive gene are compared to those of a completely dominant gene. It is proven that the process of establishment of the recessive gene, despite a fitness advantage, may be considerably endangered by drift effects if random mating prevails. The recessive gene may reach the same effectivity in establishment as a dominant gene, only if the recessive homozygote mates exclusively with its own type during the period of establishment.