基于PCR-DGGE技术的红树林区微生物群落结构

【目的】为了解红树林沉积物中细菌的群落结构特征。【方法】应用PCR-DGGE技术对福建浮宫红树林的16个采样站位样品细菌的群落结构进行了研究。根据DGGE指纹图谱,对它们的遗传多样性进行了分析。【结果】各站位样品细菌多样性指数(H)、丰度(S)和均匀度(EH)均有所不同,这些差异与它们所处站位的不同有关,红树林区细菌多样性高于非红树林区细菌多样性。对不同站位细菌群落相似性分析,它们的相似性系数也存在一定的规律,同一断面的细菌群落结构相近性较高。对DGGE的优势条带序列分析,同源性最高的微生物分别属于变形菌门(Proteobacteria)、酸菌门(Acidobacteria)和绿菌门(Chlorobi),它们均为未培养微生物,分别来自于河口海岸沉积物。【结论】应用PCR-DGGE技术更能客观地反映红树林沉积物中真实的细菌群落结构信息。另外,研究也表明红树林区微生物多样性丰富,在红树林区研究开发未知微生物资源具有巨大的潜力。     

海南东寨港红树林不同植被土壤微生物群落结构比较

【目的】比较不同植被下红树林土壤细菌和古菌的多样性及群落结构,认识红树林土壤微生物资源多样性。【方法】直接提取红树林土壤总DNA,采用细菌通用引物27F/1492R和古菌通用引物Arch21F/Arch958R进行PCR扩增,构建细菌和古菌16S rRNA基因文库,对海南东寨港自然保护区秋茄林、无瓣海桑林和无红树林裸滩土壤的细菌和古菌多样性和群落结构进行分析和比较。【结果】3种土壤样品的细菌类群包括变形细菌门(Proteobacteria)等16个类群,其中变形细菌门(Proteobacteria)与绿屈挠菌门(Chloroflexi)是优势类群;古菌包括6个嗜泉古菌界(Crenarchaeota)类群和7个广域古菌界(Euryarchaeota)类群,分别以Marine Benthic Group C、Marine Benthic Group D为优势类群。多样性指数(H’)和物种丰富度指数(Schao1)表明,本地种秋茄林下土壤细菌和古菌的多样性指数最高,外来种无瓣海桑显著低于秋茄林,甚至明显低于相邻无红树林裸滩沉积物;不同植被下土壤细菌和古菌群落结构存在显著差异,秋茄林土壤微生物群落结构和无红树林裸滩沉积物更相似。【结论】红树林土壤微生物类群丰富,不同植被下土壤细菌和古菌多样性和群落结构存在显著差异。     

滩涂海水种植-养殖系统细菌生态学研究

滩涂海水种植-养殖系统是一种新型的生态养殖模式．对种植红树林的滩涂种植-养殖系统中细菌的生物量分布和水质的分析结果表明,由于红树林的净化作用,该系统内的水质达到Ⅱ～Ⅲ类海水水质标准,而对照塘的处于Ⅳ、Ⅴ类水质标准．系统中处理塘的异养菌、弧菌、磷细菌和产酶类细菌的数量比未种红树林的对照塘低1～2个数量级．用CORREL软件分析了细菌与水质的相关关系,异养菌、弧菌、磷细菌和产酶类细菌的数量与水体中的氮磷含量呈正相关．其中异养菌与弧菌的相关系数为0．9205,与氮磷的相关系数为0．6535(N)、0．8342(P),表明异养菌和弧菌可作为滩涂海水养殖系统水质的生物监测指标．     

海南高隆湾红树林及其近岸海域沉积物的弗兰克氏菌(Frankia)多样性分布及其与环境因子的关系

弗兰克氏菌(Frankia)因其独特高效的固氮效率而备受关注,然而目前的研究还局限于陆地生境。基于nifH基因采用高通量测序对高隆湾红树林及其近岸海域沉积物的Frankia多样性进行分析,共获得261条属于Frankia的nifH序列,共11个OTUs,序列主要分布在红树林区样品,其中以角果木和红海榄为优势树种的红树林样品中序列较多,在潮间带样品中也有少量分布,海草区样品未检测到,序列在不同生境中的分布存在较大差异。OTU818在10个站位都有分布,说明OTU818代表的Frankia类群分布比较广泛,且为红树林沉积物的优势类群。系统进化分析表明Frankia与NCBI数据库中的Frankia基因序列在系统发育树上形成不同分支。通过Network分析Frankia与其他细菌类群的共发生关系,发现Frankia与来自Verrucomicrobia、Proteobacteria、Firmicutes、Cyanobacteria的多种固氮细菌类群存在紧密联系,表明Frankia在稳定红树林固氮细菌群落结构中起着重要作用。利用典范对应分析(canonical correspondence an...     

盐度对稀释平板法研究红树林区土壤微生物数量的影响

在使用稀释平板法分离潮间带红树林及其对照光滩土壤微生物以及计数时,多数情况下使用陈海水制作培养基和稀释水,很少考虑培养基和稀释水的盐度对最终计数结果的影响.使用稀释平板法研究了盐度对福建九龙江口红树林区与深圳福田红树林保护区土壤微生物平板计数的影响,结果表明培养基与稀释水盐度对微生物数量有明显的影响.统计分析显示细菌的海水稀释效果优于淡水,而放线菌与真菌则刚好相反(P<0.05,一个例外).海水不适合配制红树林区土壤微生物平板计数的培养基,从0～35,高盐度的平板培养基会降低微生物的数量,尤其是放线菌的数量,尽管培养基的盐度对真菌影响无规律,但细菌数量在低盐度时比在高盐度和不加氯化钠时要多.根据盐度效应,提出了稀释平板技术应用于潮间带的红树林及其相应光滩时的优化方法,认为细菌应该用海水作无菌稀释水,而放线菌和真菌则应用淡水作稀释水;包括光滩在内的红树林区土壤微生物分离与计数的培养基宜控制较低盐度范围.     

红树林细菌G1产抗菌活性物质发酵条件的优化

目的:对一株从广西山口红树林保护区筛选得到的具有广谱抗菌活性的红树林细菌G1进行发酵条件的研究.方法:采用单因素实验法对G1产抗菌活性物质的发酵培养基及培养条件进行研究.结果:确定了红树林细菌G1的最佳发酵培养基为:蔗糖2.0％、酵母粉1.5％、NaCl1％.最佳发酵培养条件为:装液量40％、接种量5％、发酵时间84h、初始pH值8.0,优化后G1发酵液的抗菌活性提高了2倍.结论:初步确定了G1发酵的条件,为工业化生产抗菌活性物质提供了理论依据.     

虾-贝-红树林耦合循环水养殖系统中微生物群落分析

海水循环水养殖系统是重要的生态养殖模式发展趋势之一, 为了深入了解循环水养殖生态系统, 通过对系统各功能区水体中细菌16S rRNA基因V4V5区进行高通量测序和生物信息学分析, 从微生物生态学角度分析了循环水养殖系统不同功能区的细菌群落结构动态。测序分析结果显示, 海水循环水养殖系统中优势细菌种群分别属于变形菌门(Proteobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)和浮霉菌门(Planctomycetes)。红树林湿地水体中变形菌门和厚壁菌门丰度较高, 而对虾养殖池的拟杆菌门和浮霉菌门丰度较高。在不同优势类群中, 变形菌门多样性指数平均值最高, 其次是拟杆菌门, 厚壁菌门最低。在各功能区中, 红树林细菌多样性最高, 虾池最低。MDS分析结果显示虾池、贝池和红树林湿地水体中细菌群落结构有明显差异, 虾池与其他功能区差异最大。研究表明, 高密度对虾养殖对虾池水体中细菌群落有显著影响, 但其影响在循环水养殖系统后续功能区中逐渐减弱。     

红树林厌氧环境对多环芳烃类有毒物的降解预测

红树林是连接陆地和海洋的重要生态系统,由于潮汐活动,氧化还原条件表现出明显的昼夜间的交替,这一生态体系中不但有大量的动植物种类,同时还有数量极高的不同种类的细菌,包括好氧和厌氧类型,厌养的硫酸(盐)还原菌已证实在降解多环芳烃有机物方面有其独特的生化优势,但从红树林中分离出的此类纯细菌还很少,在降解方面,已初步确定萘的厌氧降解途径异于好氧细菌,厌氧降解时的一系列代谢中间产物也有明显的专一性,羰基化反应是开始的一个重要步骤,而后的每步生化反应还有待进一步验证。从现有的结果可以看出,红树林中厌养的硫酸还原菌应在降解多环芳烃有机物中起到非常重要的作用。     

红树林土壤中产聚羟基脂肪酸酯细菌的分离及其评估

[背景] 细菌能通过合成聚羟基脂肪酸酯（Polyhydroxyalknoates,PHA）在细胞内储存物质和能量,提高对环境的适应能力。在红树林中,由于土壤周期性受海水浸没,形成营养物质种类丰富和含量波动大的特殊生境,为细菌进化出特殊的PHA合成途径提供了条件。[目标] 为了增加对红树林产PHA细菌资源的了解,获得产PHA细菌,使用纯培养方法分离和鉴定细菌,并评估菌株的产PHA能力。[方法] 采集红树植物海桑根系和红树滩涂土壤样品,连续5周培养、分离纯化获得细菌菌株;通过16S rRNA基因相似性及系统进化分析鉴定细菌分类地位,利用PHA合成酶基因（phaC）鉴定细菌合成PHA的能力;通过基因组草图测序,分析细菌的phaC基因种类、代谢通路及系统进化关系;通过气相色谱分析细菌产PHA的累积量及组成。[结果] 从红树林土壤样品中分离得到97株细菌,其中13株带有phaC基因,包括坚强芽孢杆菌（Cytobacillus firmus）、弯曲芽孢杆菌（Bacillus flexus）、除烃海杆菌（Marinobacter hydrocarbonoclasticus）和酯香微杆菌（Microbacterium esteraromaticum）。B. flexus MN15-19以丙酮酸盐为碳源,可累积细胞干重11%的PHA,同时具有固碳功能的还原性三羧酸循环通路,有开发成为固碳产PHA工程菌株的潜力。酯香微杆菌可产PHA,但是其phaC基因结构特殊,基因组注释未能识别出任何已知phaC基因。[结论] 研究发现红树林土壤可培养细菌中存在未知的PHA合成途径,说明红树林生态系统中的细菌具有资源挖掘的重要价值。     

红树林沉积物中天然多聚有机物厌氧降解菌多样性与细菌新类群分离

[目的]红树林沉积物中有机物丰富,通过研究认识参与难降解天然有机多聚物的微生物降解过程及其环境作用,并获得新颖的难培养厌氧微生物。[方法]对漳州九龙江河口红树林沉积物中降解纤维素、几丁质和木质素的厌氧细菌定向富集和平板分离纯化,并对其多样性进行分析。[结果]共筛选分离获得202株厌氧细菌(82株专性厌氧细菌,120株兼性厌氧细菌),包括4个疑似新属(Lachnotalea sp.MCCC 1A16036、Varunaivibrio sp.MCCC 1A15903、Clostridium sp.MCCC 1A15884、Caminicella sp.MCCC 1A17445)和4个疑似新种(Sunxiuqinia sp.MCCC 1A15904、Pseudodesulfovibrio sp.MCCC 1A16040、Pseudodesulfovibrio sp.MCCC 1A16038、Mangrovibacterium lignilyticum MCCC1A15882)。不同天然有机多聚物富集菌群分离到的优势可培养细菌主要属于变形菌门、拟杆菌门和厚壁菌门,但种群略有差异。在纤维素和几丁...     

池塘氮循环中各种细菌与理化因子的相关性研究

对精养鱼池的水体及淤泥进行多次采样,用统计学分析处理,结果表明：硝化类细菌总体上与各主要理化因子的相关性较强（R＞0．60）,其中氨化菌主要与溶氧相关程度较高;反硝化菌主要与有效磷相关程度较高;亚硝化菌主要与氨氮负相关程度较高;硝化菌主要与亚硝酸盐相关程度较高。硝化类细菌与异养菌之间的相关性则更强,如反硝化菌与厌养菌（R＝0．944,P＝0．001）、拓硝化菌和好氧异养菌（R＝0．832,P＝0．003）皆显正相关,亚硝化菌和厌氧异养菌（R＝－0．76,P＝0．009）显负相关;而在硝化类细菌之间的相关程度却较弱（R＜0．60）,表明池塘硝化类细菌对水质具有一定的调控作用,但相互之间的依赖性不强,各自相对独立地发挥作用。     

Percentage of gelatinolytic bacteria among heterotrophic bacteria as indicator of water quality

The relationship between the physiological group of gelatinolytic bacteria and the abundance of heterotrophic bacteria in freshwater ecosystems was described, based on analysis of 1082 different freshwater samples collected in Croatia. Percentages of gelatinolytic bacteria among the population of heterotrophic bacteria showed a significant negative correlation with the abundance of heterotrophic bacteria. The relation between the physiological group (gelatinolytic bacteria) and heterotrophic bacteria can be considered to be an indicator of the pollution degree of freshwaters. A high relative content of gelatinolytic bacteria (> 76%) always indicates the colony-forming units of heterotrophic bacteria < 1000/mL, which corresponds to the high water quality; gelatinolytic bacteria < 11% indicate polluted waters. Isolated strains of aerobically grown gelatinolytic bacteria were Gram-negative rod-shaped or Gram-positive endospore-forming rod-shaped cells.     

浙江天台山不同林型土壤环境的微生物区系和细菌生理群的多样性

研究了天台山8种土壤环境的微生物区系,细菌生理群分布、组成和多样性。结果表明：黄山松林、竹林和云锦杜鹃林土壤中细菌、真菌和放线菌数量较多,而柳杉林土壤中较少。微生物数量与土壤有机质、全氮、全磷含量以及土壤凋落物的关系较大。每种土壤环境的细菌、真菌和放线菌占微生物总量的比例为：细菌数量最多,放线菌居中,真菌较少。土壤细菌生理群在天台山8种土壤环境中的分布有较大的差异。好气纤维素分解菌、好气固氮菌、氨化细菌、有机磷分解菌、无机磷分解菌在8种土壤环境中均占有较大的比例,是每种土壤环境的优势菌群,而反硝化细菌和反硫化细菌在每种土壤环境中占有的数量比例均相对较小,处于次要地位。七子花林、竹林、云锦杜鹃林和日本花柏林土壤细菌生理群的Simpson指数和Shannon-Wiener指数均较小,柳杉林、茶园、金钱松林、黄山松林土壤细菌生理群的Simpson指数和Shannon-Wiener指数相对较大。     

OLAND生物脱氮系统中硝化菌群16S rDNA的DGGE分析

为了考察生物脱氮系统中硝化菌群（氨氧化菌和亚硝酸氧化菌）的种群多样性及硝化菌群随溶解氧降低的种群变化规律,并建立一套行之有效的用于自养生物脱氮系统中功能微生物菌群的快速分子检测技术,采用DGGE（变性梯度凝胶电泳）分子检测技术对硝化菌群的16SrDNA的特异性PCR扩增产物进行了分析,结果表明：OLAND生物脱氮系统中氨氧化菌和亚硝酸氧化菌随溶解氧的降低表现出了不同的种群变化规律,氨氧化菌种群多样性受溶解氧的影响非常大,而非亚硝酸氧化菌的种群多样性比较单一,且不受溶解氧的影响。结合FISH（全细胞荧光原位杂交）分析结果表明,在OLAND限氧稳定运行后期,亚硝化单胞菌属（Nitrosomonas）是主要的氨氧化菌,占OLAND限氧亚硝化阶段反应器中总细菌数的72.5%左右。     

Gram-positive and Gram-negative bacteria elicit different patterns of pro-inflammatory cytokines in human monocytes

Pro-inflammatory cytokines secreted by tissue macrophages recruit polymorphonuclear leukocytes and evoke fever, cachexia and production of acute phase proteins. This study investigates whether Gram-positive and Gram-negative bacteria equally and efficiently trigger production of the pro-inflammatory cytokines IL-1 beta, IL-6, IL-8 and TNF-alpha in human monocytes. A range of aerobic and anaerobic Gram-positive and Gram-negative bacteria were killed by UV-light and added in different concentrations to human monocytes. Cytokines were measured in 24 h supernatants by ELISA. Gram-positive and Gram-negative bacteria were equally efficient inducers of IL-1 beta, but Gram-positive bacteria generated twice as much TNF-alpha as did Gram-negative bacteria (p<0.001 for 25 and 250 bacteria/cell). In contrast, Gram-negative bacteria induced at least twice as much IL-6 and IL-8 as did Gram-positive bacteria (p<0.001 for 2.5, 25 and 250 bacteria/cell). While the cytokine responses to LPS were similar to those induced by the corresponding amount of Gram-negative bacteria, the strong IL-1 beta and TNF-alpha responses to Gram-positive bacteria could not be induced by soluble peptidoglycan or lipotheicoic acid. The particular nature of the bacteria, thus seem to modify the response to Gram-positive bacterial components. The different cytokine profiles evoked by Gram-positive and Gram-negative bacteria might optimize clearance of bacteria that differ in cell wall structure.     

南疆连作棉田几种有益细菌的动态变化规律

通过稀释涂布平板法研究农一师二团和三团不同连作年限棉田土壤中好气性自生固氮菌、钾细菌、纤维素分解细菌、无机磷细菌、有机磷细菌等有益土壤细菌的总数分布, 以探讨棉花连作对土壤微生物的影响及土壤微生物对棉花生长的影响。结果表明, 5种细菌菌数均在花铃期达到最高, 苗期最低, 受耕作制度影响, 播前期菌数较高。5种细菌菌数随棉花连作年限的增加没有表现出有规律的变化, 受棉花连作影响较小。好气性自生固氮菌菌数在二团各生育期均比三团高, 其他4种细菌在不同生育期变化各不相同。土壤有益细菌与土壤多种离子养分呈负相关, 自生固氮菌与土壤全氮呈显著正相关。     

Significance of size and nucleic acid content heterogeneity as measured by flow cytometry in natural planktonic bacteria.

Total bacterial abundances estimated with different epifluorescence microscopy methods (4',6-diamidino-2-phenylindole [DAPI], SYBR Green, and Live/Dead) and with flow cytometry (Syto13) showed good correspondence throughout two microcosm experiments with coastal Mediterranean water. In the Syto13-stained samples we could differentiate bacteria with apparent high DNA (HDNA) content and bacteria with apparent low DNA (LDNA) content. HDNA bacteria, "live" bacteria (determined as such with the Molecular Probes Live/Dead BacLight bacterial viability kit), and nucleoid-containing bacteria (NuCC) comprised similar fractions of the total bacterial community. Similarly, LDNA bacteria and "dead" bacteria (determined with the kit) comprised a similar fraction of the total bacterial community in one of the experiments. The rates of change of each type of bacteria during the microcosm experiments were also positively correlated between methods. In various experiments where predator pressure on bacteria had been reduced, we detected growth of the HDNA bacteria without concomitant growth of the LDNA bacteria, such that the percentage contribution of HDNA bacteria to total bacterial numbers (%HDNA) increased. This indicates that the HDNA bacteria are the dynamic members of the bacterial assemblage. Given how quickly and easily the numbers of HDNA and LDNA bacteria can be obtained, and given the similarity to the numbers of "live" cells and NuCC, the %HDNA is suggested as a reference value for the percentage of actively growing bacteria in marine planktonic environments.     

醋酸菌多相分类研究进展

醋酸菌是一大群革兰氏染色阴性、绝对好氧的细菌的总称, 能将乙醇或糖类不完全氧化为有机酸。醋酸菌的分类在近30年经历了很大变化, 早期的分类系统主要以表型和生化特征为基础。如今, 大多采用结合表型、化学分类法和基因型数据的多相分类法对醋酸菌进行分类。本文综述了醋酸菌的多相分类研究进展, 主要介绍了醋酸菌的现行分类情况及表型分类、化学分类和基因分型等方法在醋酸菌分类中的应用。     

呼吸机相关性肺炎的常见病原菌耐药性分析

目的:探讨呼吸机相关性肺炎(VAP)的常见病原菌并分析其耐药性,为临床治疗提供依据。方法:选取我院收治的135例VAP患者的临床资料,分析其病原菌分布以及抗菌药物的耐药性。结果:135例患者中共分离出183株病原菌,其中革兰氏阴性菌135株(占73.77%),革兰氏阳性细菌33株(占18.03%),真菌15株(占8.20%)。革兰氏阴性菌主要为鲍曼不动杆菌,占35.52%,革兰氏阳性细菌主要为金黄色葡萄球菌,占9.84%,革兰阳性菌无一对万古霉素耐药,除了米诺环素总耐药率为42.42%外,其余病原菌对于常用的药物总耐药率均大于60.0%,革兰阴性菌普遍存在多药耐药现象。结论:引起VAP患者感染的主要致病菌为革兰阴性菌群,且存在严重的多重耐药现象,在临床上应加强对VAP疾病的预防和控制,合理应用抗菌药物。     

The impacts of the AOC concentration on biofilm formation under higher shear force condition

The logistic growth model was applied in the study to evaluate the impacts of assimilable organic carbon (AOC) concentration on the growth characteristics of biofilm and bulk bacteria under high flow velocity condition. The experimental results showed that there existed a growth and decline relation between biofilm and bulk bacteria at the low (0.05 mg/L) and medium (0.5 mg/L) AOC levels. Increasing the AOC concentration up to 1.0 mg/L, it resulted in high amounts of biofilm and bulk bacteria simultaneously. Although the carrying capacity of biofilm bacteria at the medium condition of AOC level was substantially reduced, the specific growth rate (GR) of biofilm bacteria was largest at this condition. It showed that the reduction of biofilm bacteria quantity did not represent the suppression of bacterial growth. The quantity of bulk water bacteria was obviously dependent with the quantity of biofilm bacteria and the increase of free bacteria with time in networks was mainly due to the growth and detachment of biofilm bacteria, not due to the growth of free bacteria themselves. The maximum growth rate of biofilm bacteria was increased upon increasing the AOC level. It indicated that the AOC level was an important factor affecting the growth of biofilm bacteria.