简讯

用电子计算机进行微生物数值分类的一项程序中国科学院微生物研究所技术室和中国科学院计算中心四室合作,完成了一项微生物数值分类的电子计算机程序。根据实验所得的原始数据表,由操作分类单位可直接计算出菌株之间的相似系数,按大小次序加以排列,并可自动把全部菌株按不同水平划分成若干簇群,完成树状谱并打印出三角矩阵。程序用《013机BCY语言》编写,使用     

安徽定远盐矿可培养嗜盐微生物多样性

【背景】嗜盐微生物多生活于高盐环境,具有独特的生理代谢特征,是一类重要的极端环境微生物资源。【目的】为更好地认识我国陆相盐矿的嗜盐微生物多样性组成,更好地开发利用嗜盐微生物资源积累丰富的微生物菌种。【方法】对安徽定远盐矿盐芯样品进行嗜盐微生物的纯培养分离,并对所分离菌株进行基于16SrRNA基因的测序和序列相似性分析,并对所分离菌株进行物种多样性分析。在此基础上,对代表菌株进行菌落形态和耐盐度及酶活测定。【结果】通过纯培养共分离获得了嗜盐微生物264株,其中嗜盐古菌150株,占56.8%;嗜盐细菌114株,占43.2%。嗜盐古菌物种分别来自于Halorubrum、 Halopenitus、 Haloterrigena、 Natrinema、 Natronoarchaeum和Natronomonas等6个属;嗜盐细菌物种分别来自于Pseudomonas、Aliifodinibius、Halobacillus、Halomonas和Halospina等5个属。通过代表菌株的酶活平板检测,发现产胞外蛋白酶菌株1株,酯酶1株,淀粉酶2株;能液化明胶菌株2株。在物种多样性组成方面,发现嗜盐古菌的物种多样性指数高于嗜盐细菌。【结论】本研究对我国安徽定远陆相盐矿的可培养嗜盐微生物多样性进行探究,积累了丰富的嗜盐微生物菌株资源。     

香坊肠球菌和罗伊氏乳杆菌在无菌猪肠道中的定殖

【背景】已有研究表明,微生物在宿主肠道中的定殖受宿主、肠道环境、微生物物种特性和菌株来源等多个因素的影响。一般认为,来源于同类宿主的微生物菌株,在该类宿主肠道中具有定殖优势,但缺乏在物种和菌株水平上研究微生物自身特性在宿主肠道中定殖的研究报道。【目的】将不同来源(同类宿主肠道、非同类宿主肠道和非肠道环境)、具有不同生物学特性的3株香坊肠球菌(Enterococcus xiangfangensis)和4株罗伊氏乳杆菌(Lactobacillusreuteri)对无菌猪肠道进行定殖,在物种和菌株2个水平上探究物种特性和菌株来源对宿主肠道定殖的偏好性,揭示影响微生物定殖效率的关键因素。【方法】在本项研究中,将从藏猪(Tibetan pigs)、小鼠(ob/ob mice)、食蟹猴(Macaca fascicularis)和发酵食品中分离得到的多株香坊肠球菌和罗伊氏乳杆菌,制成混合菌剂对无菌巴马香猪(Bama miniature pig)进行为期4周的饲喂,并通过实时荧光定量PCR方法检测这7株菌在无菌猪肠道中的定殖情况。【结果】在物种水平上,香坊肠球菌和罗伊氏乳杆菌在无菌猪体内具有相近的定殖...     

高寒特境中甸黄芪植物根际微生物物种多样性及其抗生物膜活性成分

滇西北高寒地区分布着丰富的黄芪属植物资源，该属植物“根际效应”明显，其根际微生物极具抗菌药用资源研究价值。【目的】认知滇西北高寒特境中甸黄芪根际微生物的物种多样性，探究其可培养菌株次生代谢产物的化学多样性及抗菌、抗生物膜活性。【方法】采用宏基因组和微生物纯培养方法对中甸黄芪植物根际微生物进行物种多样性分析，同时采用高效液相色谱（high performance liquid chromatography，HPLC）、超高效液相色谱-质谱联用法（ultra-performance liquid chromatography-mass spectrometry，UPLC-MS）结合“微量肉汤稀释法” “孔板法”等多级联合筛选策略综合评估可培养菌株的抗菌活性药源研究价值。【结果】对中甸黄芪根际土壤样本的微生物分类操作单元（operational taxonomic units，OTU）进行分类注释，得到22门54纲105目187科316属856种微生物，其中优势菌群为慢生根瘤菌属。纯培养共获得27属54种95株可培养菌株，包括20属33种54株细菌和7属21种41株真菌，优势属分别为芽孢杆菌属和青霉属。其中，1株细菌Pseudomonas tolaasii ZTB4和3株真菌Aspergillus tabacinus ZNF17、Lecanicillium aphanocladii ZNF15、Umbelopsis nana ZTF31的次生代谢产物具有广谱抗菌活性。同时，菌株ZTB4和ZNF17的次生代谢产物也显示出优秀的抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（methicillin-resistant Staphylococcus aureus，MRSA）生物膜活性，并已验证这2株菌株的主要活性成分分别为环脂肽类与黄酮类。【结论】中甸黄芪植物根际微生物物种多样性较为丰富，其可培养菌株次生代谢产物有较好的化学多样性和抗菌、抗生物膜活性。研究结果为我国特境特色微生物药用资源的开发利用提供理论依据。     

微生物肥料中大肠菌群的测定及鉴别

为了正确区分微生物肥料产品中的大肠菌群,对近期检测的样品在伊红美兰(EMB)平板上得到的52株细菌进行了验证,并根据菌落的颜色和形态挑选出18个菌株,用Biolog微生物自动鉴定系统进行鉴定,以大肠杆菌科的4属7株标准菌株进行对照,鉴定结果和标准菌株一致。同时对微生物肥料中常用的13株革兰氏阳性(或可变)菌株和8株革兰氏阴性菌株也作了大肠菌群检测试验。其中,革兰氏阳性(或可变)菌株在乳糖胆盐发酵管和EMB平板上结果均为阴性,革兰氏阴性菌8株中有3株能利用乳糖,但都不产气,可以通过验证试验加以区分。明确了微生物肥料产品中常用菌种利用乳糖的情况以及在EMB平板上经常出现的不同菌落的分类地位,对大肠菌群的判定具有指导意义。     

盐渍海带盐中可培养嗜盐古菌多样性、胞外酶活及拮抗作用探究

盐渍海带盐是一种高盐环境,其中可能生存有嗜盐微生物,如嗜盐古菌。嗜盐古菌是一类生活于高盐环境的极端环境微生物。为了探究盐渍海带盐中嗜盐微生物的物种多样性,筛查分离了菌株的几种常见胞外功能酶活性和拮抗活性。采用纯培养技术,从盐渍海带盐样品中分离培养嗜盐微生物,并对其16S rRNA基因进行扩增和测序;基于16S rRNA基因序列的相似度分析,确定分离菌株在属级水平的分类地位;依据种属信息,挑选代表菌株,进行胞外常见功能酶活性和拮抗作用测定。从盐渍海带盐样品中分离到来自Haloarcula(盐盒菌属)、Halorubrum(盐红菌属)、Halarchaeum、Halobacterium(盐杆菌属)、Halococcus(盐球菌属)、Halolamina(盐薄片形菌属)和Haloplanus(盐扁平菌属)等7个属的131株嗜盐古菌;检测到产胞外蛋白酶菌株1株,产酯酶菌2株,产明胶酶菌7株,产氧化酶菌1株和产触菌酶5株;此外,筛选到6株具有拮抗活性的菌株,其中来自盐红菌属菌株Halorubrum sp. ZSA68较其他菌株生长快,产抑菌活性物质快,并显示出较强的抑菌活性和较广的抑菌谱,初步推...     

陕西部分地区胡枝子和草木樨根瘤菌的数值分类研究

选用寄主为胡枝子、草木樨的51株未知菌株与34株模式参比菌株进行数值分类研究,结果表明：不同菌株在碳源、氮源利用、抗生素抗性和耐盐碱性等方面存在着差异。采用UPGMA法对105项表型性状进行聚类分析,从聚类图潜可以看出：在86％的相似性水平上,未知菌株构成四个表观群。群Ⅰ有17株菌,中心菌株为NWYCH155;群Ⅱ有15株菌,中心菌株为NWNL178;群Ⅲ有9株菌,中心菌株为NWYL167;群Ⅳ有3株菌,中心菌株为NWZL200。     

西藏林芝土壤放线菌抗肿瘤活性菌的筛选及鉴定

【目的】筛选并鉴定西藏林芝八一镇土壤中产生抗肿瘤活性物质的放线菌。【方法】用平板稀释法分离放线菌, 用MTT法和纸碟法对放线菌发酵产物进行体外抗肿瘤与抑菌活性检测, 并用多相分类技术对抗肿瘤活性菌株进行鉴定。【结果】共分离出29株放线菌, 得到6个抑制体外肿瘤细胞增殖的活性菌株(20.7%), 同时它们也具有抑菌活性, 其中4株菌的检测样品对Hela细胞的抑制率达80%以上。多相分类研究表明, 6个活性菌株分别隶属于链霉菌属(Streptomyces)的3个已知物种的变种。【结论】林芝八一镇土壤放线菌中蕴藏抗肿瘤活性链霉菌, 是一个潜在的抗肿瘤药用微生物资源。     

南海硇洲岛潮汐带栉江珧可培养细菌的系统发育多样性

【目的】研究南海硇洲岛潮汐带栉江珧(Atrina pectinata)样品相关可培养细菌的多样性。【方法】采用纯培养法和基于16S r RNA基因序列的系统发育分析,法对样品中可培养细菌(含放线菌)的类群多样性、物种多样性和遗传多样性进行研究。【结果】用补充0–25%(质量体积比)Na Cl的MA、MH和NA培养基从栉江珧样品中分离到125株细菌。在形态观察和部分生理生化实验结果的基础上去冗余,选取90个代表性菌株进行基于16S r RNA基因序列的系统发育多样性分析。结果表明,这90个分离菌株分属于3个大的系统发育类群(Gamma-proteobacteria、Firmicutes、Actinobacteria)、6个科、10个属,可分为33个物种。优势类群为厚壁菌门(Firmicutes)(56株,62.2%)和γ-变形杆菌亚门(Gamma-proteobacteria)(31株,34.5%)。大多数菌株与其系统发育关系最密切的已知物种的典型菌株之间存在一定的遗传差异(16S r RNA基因序列相似性为95.7%–99.9%),其中有5株可能代表新的分类单元(Potential new taxa)。分析表明,菌株JSM 112024可能代表了盐单胞菌科(Halomonadaceae)的一个属一级新分类单元;菌株JSM 112019、JSM 114045、JSM 114058和JSM 114083可能分别代表盐弧菌属(Salinivibrio)、芽孢杆菌属(Bacillus)、盐单胞菌属(Halomonas)和枝芽孢菌属(Virgibacillus)的新物种。【结论】湛江硇洲岛潮汐带栉江珧中存在较为丰富的可培养细菌物种多样性和系统发育多样性,并潜藏着较多的新微生物类群(物种)。     

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。     

国家自然科学基金委员会生命科学部2001年度资助自由申请科学基金项目一览表

项 目 名 称 申请者姓名 单 位 名 称１微生物洋学科（５４项）冷适应微生物资源分类及其分子生物学研究 周培瑾 中国科学院微生物研究所中国掷孢酵母及相关类群的物种多样性和分子系统学研究 白逢彦 中国科学院微生物研究所中国膜盘菌属Ｈｙｍｅｎｏｓｃｙｐｈｕｓ分类及分子系统学研究 庄文颖 中国科学院微生物研究所利用Ｂｒｎｌ基因序列分析研究突脐孢属真菌的系统关系 孙广宇 西北农林科技大学曲霉产生的可恢复植物成熟细胞壁扩张性的水解酶研究 袁 生 南京师范大学圈卷产色链霉菌尼可霉素生物合成调控基因──ｓａｎＧ的研究 田宇清 …     

基于16S-23S rDNA 间隔区序列（ITS）、REP序列的基因指纹图谱及UPGMA聚类法的拟诺卡菌属分类方法

拟诺卡菌属（Nocardiopsis）是拟诺卡菌科（Nocardiopsaceae） 的唯一属．该属内进行物种鉴别时通常是在多相分类方法基础上,以全基 因组杂交同源性在70%以下的为不同物种,此为国际公认的定种标准;但在 进行大量菌株的比对时操作比较复杂,于是多种基于DNA的基因图谱技术发 展起来．本实验利用适宜引物,对拟诺卡菌属15株基准株基因组DNA的16S -23S rDNA 间隔区序列（ITS）和REP序列进行了扩增,获得了两种基因指 纹图谱,同时根据UPGMA聚类法构建了相应的进化距离树图．结果表明,对 于拟诺卡菌属中不同物种的区分,两种基因图谱技术的分辨力相当,均可 以较好的呈现物种间差异,可以作为拟诺卡菌属菌株多相分类的组成部分 ,应用于物种水平的分类与鉴定．     

食品用乳酸杆菌和双歧杆菌泛基因组多态性及菌株间功能基因差异分析

益生菌是一类有益于人体健康的微生物,主要包括细菌和真菌.益生菌的鉴定一直是学界亟需解决的技术问题,传统的分类学方法只能做种属水平的鉴定,而基于基因组学分析可鉴定到种或株水平.本研究对公共数据库中记载的我国《可用于食品的菌种名单》中的16种乳酸杆菌和5种双歧杆菌的基因组数据进行了全基因组比对分析,并应用核心基因平均核苷酸相似性(core genes average nucleotide identity, cANI)进行了物种的重新分类和鉴定方法探索.结果显示,乳酸杆菌和双歧杆菌的cANI值具有种属特异性,其中乳酸杆菌的cANI值在93.6%～99.6%之间,双歧杆菌的c ANI值在94.9%～98.1%之间,同时发现25株乳酸杆菌和1株两歧双歧杆菌有分类学错误.对247株乳酸杆菌和113株双歧杆菌基因组完成图的比对分析结果显示,乳酸杆菌和双歧杆菌菌株间的差异基因数目最多可达436个,菌株间的cANI相似值最小可达1个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP).针对乳酸杆菌和双歧杆菌的毒力基因和耐药基因分析显示,在目前用于食品生产的菌株中均未...     

出芽短梗霉Aureobasidium sp. SRF的菌株特性分析及胞外多糖结构鉴定

菌株SRF是1株从意大利树莓(Rubus corchorifolius)果实表面分离、可产胞外多糖的新菌株。在鉴定其分类归属的基础上,对其产生的胞外多糖进行了结构分析和发酵条件优化,为寻找微生物多糖提供新的菌株,为开发利用资源微生物提供借鉴。通过形态学和ITS序列对比分析进行菌株鉴定;通过薄层层析和红外光谱分析,确定胞外多糖结构;通过单因素检测试验,确定影响产糖量的主要因素;响应面Plackett-Burman和Box-Behnken设计筛选发酵产胞外多糖的最优条件。结果表明,出发菌株SRF隶属于出芽短梗霉属,命名为Aureobasidium sp. SRF;SRF所产胞外多糖为普鲁兰多糖;单因素检测表明,对多糖产量影响最大的因素为碳源浓度、氮源浓度、无机离子浓度,其次是碳源、氮源、无机离子、pH值;根据响应面结果确定最优发酵条件为麦芽糖8%(质量分数)、酵母提取物3%(质量分数)、钙离子0.3 g/L、pH 6,产糖量达5.93 g/L。SRF是1株来源于树莓浆果表面,可产胞外普鲁兰多糖的出芽短梗霉新菌株,是1株产微生物多糖的候选菌株。     

海带藻际微生物抗菌活性及其多样性的初步研究

从浙江台州海域健康海带、病烂海带(Laminaria japonica)及其周围海水中分离纯化海带藻际微生物, 利用双层琼脂扩散法对获得的菌株进行抗菌活性筛选, 比较活性菌株与来源的相关性, 并对具有抗菌活性的菌株进行16S rRNA系统发生学分析。结果显示, 在分离的143株海带藻际微生物中, 有42株细菌具有抗菌活性, 其中来源于健康海带和海水的活性菌株比例(35%和29%)大于来源于病烂海带的细菌(23%)。对其中16株具有广谱抗菌活性的菌株进行的16S rRNA系统发生学分析显示, 分别属于Pseudoalteromonas、Rahnella、Donghaeana、Bacillus和Exiguobacterium 5个属。为从藻际微环境的微生物多样性入手了解海带病烂机制以及寻找新的抗菌药物提供研究材料。       

国家自然科学基金委员会生命科学部2006年度资助自由申请科学基金项目一览表

项目名称项目负责人依托单位1微生物学学科(118项)我国不同区域地理环境大豆根瘤菌多样性研究陈文新中国农业大学链霉菌的分子分类体系及多位点序列分型研究黄英中国科学院微生物研究所中国小花口壳属的种类与分布以及分类系统的修订研究路炳声山西农业大学荒漠结皮地衣及其菌藻营养繁殖生物学特性的研究魏江春中国科学院微生物研究所云南高黎贡山和怒山黑粉菌锈菌物种多样性及区系地理研究郭林中国科学院微生物研究所蚁巢伞属系统学研究姚一建中国科学院微生物研究所中国水玉霉、笄霉、吉尔霉等三科的系统分类研究郑儒永中国科学院微生物研…     

湛江硇洲岛海葵相关可培养细菌系统发育多样性

【目的】了解湛江硇洲岛海葵样品中相关可培养细菌的多样性。【方法】运用纯培养法和基于16S rRNA基因序列的系统发育分析对样品中可培养细菌多样性进行研究。【结果】用补充0～2.0 mol/L NaCl 的MA、ISP 2、NA、SWA和HAA培养基从海葵样品中分离到126株细菌,通过形态观察和部分生理生化实验去冗余,选取42株具有代表性的菌株进行基于16S rRNA基因序列的系统发育多样性分析。结果表明,42个分离菌株可分为25个物种,属于3个大的系统发育类群(Firmicutes,Gamma-Proteobacteria,Actinobacteria)、11个科、18个属。多数菌株属于Firmicutes门（17株,40.5％）和Gamma-Proteobacteria亚门（14株,33.3％）。这些分离菌株中,至少有6个菌株可能代表6个不同属的6个新物种：JSM 071004、JSM 071068、JSM 071073、JSM 072002、JSM 073008和JSM073097分别代表Bacillus、Halobacillus、Piscibacillus、Pontibacillus、Alteromonas和Nocardiopsis属的新物种。【结论】从以上结果可以看出,湛江硇洲岛海葵中存在较为丰富的微生物物种多样性和系统发育多样性,并且潜藏着较多的新的微生物类群（物种）。     

微生物燃料电池中产电微生物的系统发育分析及筛选

对污水处理厂曝气池的产电微生物进行富集并利用纯培养法筛选,采用基于16S rRNA基因序列的系统发育分析方法研究了产电微生物的生物多样性,并基于三电极体系绘制出的循环伏安曲线鉴别出产电性能较强的纯菌株。结果表明,菌株F003、F042和F050与其系统发育关系最密切的有效发表种的典型菌株的16S rRNA基因序列存在较大差异,分别代表新的分类单元。之后又对所获得的38株菌株进行电化学测试活性,得出4株活性较强的菌株,其中菌株F010和F017的电化学活性比菌株F007和F051更为显著。     

冰川细菌冷杆菌属的多样性研究进展

冰川作为地球主要的冰冻圈环境之一,蕴藏着丰富的低温微生物资源。1976年,Inoue & Komagata从南极分离出一株嗜冷细菌,直到1997年,以这株嗜冷菌为模式物种,建立了冷杆菌属(Cryobacterium),同时该菌株被命名为嗜冷冷杆菌(Cryobacterium psychrophilum)。冷杆菌属物种主要分布于南北极、青藏高原冻土、冰川等低温环境,但与冰川等环境中其他常见类群相比丰度较低,属于稀有类群。目前,该属已有15个有效描述种,其中包含严格的嗜冷菌,但不同种对温度的耐受性有差异,因此是研究低温环境细菌进化和物种形成的良好材料。该属菌株可产生β-类胡萝卜素、低温酶等生物活性物质。本文综述了冷杆菌属的分布、生物学特征;通过对GenBank中冷杆菌属纯培养菌株的全基因组序列进行平均核酸序列一致性(average nucleotide identity,ANI)计算和聚类分析,明确其精确的分类地位,评估了该类群物种多样性;并讨论了冷杆菌在食品加工、医药卫生所需的生物活性物质的应用潜力。     

诺卡氏菌型放线菌细胞中脂肪酸的气相色谱分析

采用Sherolock全自动微生物鉴定系统,用气相色谱法,分析测定了4株诺卡氏菌型放线菌分离菌株的脂肪酸成分和含量,结果表明,该法具有分辨率高,稳定、重现性好,简便易行等特点,在一定程度上与16S rRNA基因序列比较结果相一致,能在种及菌株水平上反映出放线菌的基因型,系统发育和分类关系,是一种较好的脂肪酸定量测定方法,尤其适用于分析大量的菌株或分离株,可应用于放线菌种水平的分类和快速鉴定.