南海西沙海槽表层沉积物微生物多样性

利用非培养的分子技术研究了西沙海槽表层沉积物中的微生物群落.沉积物中扩增的古菌16S rDNA 序列分属两个大类:泉古生菌(Crenarchaeota)和广古生菌(Euryarchaeota).以Marine Crenarchaeotic GroupⅠ (古菌16S rDNA文库的49.2%)和Terrestrial Miscellaneous Euryarchaeotal Group (16.9%)为主要类群;其余为Marine Benthic Group B (9.7%)、 Marine Benthic Group A (4%)、 Marine Benthic Group D (1.6%)、Novel Euryarchaeotic Group (0.8%)和 C3(0.8%).细菌克隆子多样性明显高于古菌,16S rDNA序列分别来自变形杆菌(Proteobacteria)(细菌16S rDNA文库的30.5%)、浮霉菌(Planctomycetes)(20.3%)、放线菌(Actinobacteria)(14.4%)、厚壁菌(Firmicutes)(15.3%)、屈桡杆菌(Chloroflexi)(8.5%)、酸杆菌(Acidobacteria)(3.4%)、candidate division OP8 (2.5%)、拟杆菌/绿菌(Bacterioidetes/Chlorobi)(1.7%)和疣微菌(Verrucomicrobia)(1.7%).变形杆菌为优势类群(包括Alpha-和Delta-Proteobacteria亚群).多数克隆子为未培养细菌和古菌.结果表明南海表层沉积物中蕴含大量未知的微生物资源.     

南海南部陆坡表层沉积物细菌和古菌多样性

从南海南部陆坡表层沉积物中扩增了细菌和古菌16S rDNA序列,并对克隆子文库进行系统发育分析.细菌序列以变形杆菌(Proteobacteria)居多,其次是浮霉菌(Planctomycete)、酸杆菌(Acidobacteria)和candidate division OP10,另外还有少量铁还原杆菌(Deferrobacteres)、candidate division OP3、OP11、OP8、TM6、疣微菌(Verrucomicrobia)和螺旋体(Spirochaetes).古菌序列分别来自泉古生菌(Crenarchaeota)和广古生菌(Euryarchaeota),以Marine Benthic Group B(MBGB)、MarineCrenarchaeotic Group Ⅰ(MGⅠ)、Marine Benthic Group D(MBGD)和South African Gold Mine Euryarchaeotic Group(SAGMEG)为主.少量序列为C3、甲烷杆菌(Methanobacteriales)和Novel Euryarchaeotic Group(NEG).结果表明海底表层沉积物中有丰富多样的微生物群落.     

人工瘤胃发酵饲料的简易保温方法

利用牛胃液中的多种微生物,在体外接种于粗料而调制成的一种喂猪的饲料,就叫做“牛胃液”发酵饲料。因为它是模仿牛瘤胃环境条件对饲料进行发酵,所以也叫“人工瘤胃”发酵饲料。这种发酵饲料,经瘤胃微生物(特别是纤维分解菌)的作用,能把饲料中一部分不能被猪利用的粗纤维分解,变为可被消化吸收     

新发现的古生人类化石

哈佛大学和肯尼亚国家博物馆的人类学家在肯尼亚北部发掘出一块据信是约500万年前的古生人类的颚骨.这个二英寸长、一英寸进深的带有两颗臼齿的下颚骨,其外形和大小类似300—400万年前南猿阿法尔种的化石. 指导这项考察计划的哈佛大学人类学家David Pilbeam说“:新发现的化石,是古生人类系最古老的年代可考的标本.它把已知的古人类系存在时间上推回约100万年”.     

具有真细菌和真核生物融合特征的古生菌转录系统

古生菌是一类区别于真细菌和真核生物的第三域生命形式 ,转录是生物体遗传信息传递系统中的一个中心环节。近年来研究结果表明 ,古生菌的转录系统具有真细菌和真核生物的融合特征 :古生菌的基本转录装置包括RNA聚合酶、基本转录因子、启动子元件等与真核生物相似 ;而古生菌的转录调控机制却更加类似于真细菌 ,在古生菌中发现并鉴定了许多类似于真细菌的转录调控蛋白。另外古生菌还具有某些独特的转录调控方式     

追寻被“遗漏”的微生物

人类对生态环境中微生物的认识从依赖于纯培养微生物的研究阶段已进入到结合各种组学方法的微生物群落代谢机制的研究阶段.在微生物群落组成的研究中,基于“通用”引物的PCR扩增方法会“遗漏”很多种类微生物,因此需要探索一些方法,以找回这些被“遗漏”的微生物.目前生态环境中能培养的微生物种类较为有限,但是通过培养方法的改进,分离培养新的微生物或富集培养特殊功能的微生物依然是扩展微生物种类认知范围的重要途径.而且,通过元基因组数据库分析,可以了解常用的“通用”引物所不能覆盖的微生物范围,并能阐明不同生态环境中各种微生物类型的分布情况.由于元转录组中最多的是核糖体RNA,所以可通过改进的元转录组方法同时分析有活性的细菌、古生菌和真核微生物群落结构.追寻被“遗漏”的微生物不仅能扩展我们对微生物的认知范围,同时也是研究并正确理解全球物质循环过程的一个重要领域.     

极端嗜盐古菌蛋白类抗生素——嗜盐菌素

古菌(Archaea)是一类与细菌及真核生物显著不同的生命的第三种形式[1],大多生活在极端或特殊环境,主要包括产甲烷古菌(Methanogenic Achaea)、极端嗜盐古菌(Extremely Halophilic Archaea)和极端嗜热古菌(Extremely Thermophilic Archaea)等三大类.极端古菌是极端环境微生物的重要成员,也是极端环境微生物资源开发的重要领域.其中,嗜盐古菌可产生一类蛋白类抗生素,称为嗜盐菌素(halocin).     

海洋古菌多样性研究进展

海洋古菌是海洋微生物中的一个大的类群,然而绝大多数的古菌不能分离培养.近年来分子生物学的方法广泛地应用于微生物多样性的研究中,研究发现,海洋古菌广泛地生活在各类海域环境中,而不仅仅是生活在极端的环境中.海洋古菌为海洋生态系统中主要的原核细胞成分,在海洋生态系统中的物质与能量循环中扮演着重要角色.主要阐述了生活在海洋不同环境中海洋古菌的多样性,有海洋浮游古菌的多样性、海底环境及海洋沉积物中古菌的多样性、附着或寄共生古菌多样性等的研究状况,以及研究海洋古菌多样性的分子生物学的主要方法.     

海洋沉积物中几类常见古菌类群的分布与代谢特征

古菌作为海洋微生物的重要组分广泛分布于各种海洋环境,在碳、氮、硫等元素的生物地球化学循环和地球生命演化过程中扮演着极为重要的角色。目前古菌主要分为4个超级门(广古菌、TACK古菌、阿斯加德古菌和DPANN古菌),近30个门类。本文综述了广泛分布于近岸或深渊等海洋沉积环境中的四类常见的古菌类群[深古菌门(Bathyarchaeota)、乌斯古菌门(Woesearchaeota)、阿斯加德(Asgard)古菌超门和底栖古菌目(Thermoprofundales,Marine Benthic Group D)]的分布与代谢特征的研究进展,以期为进一步开展这几类古菌方面的研究提供线索和启示。     

利用小亚基核糖体RNA 技术分析温室黄瓜近根土壤古菌和真菌多样性

土壤古菌和真菌在温室生态系统是仅次于细菌的微生物,具有类似于细菌的重要生态功能。通过构建古菌16S rRNA和真菌18S rRNA基因克隆文库,分析温室黄瓜近根土壤古菌和真菌群落结构组成,为开发利用温室这一特殊的生态环境中丰富的微生物资源以及理解微生物与植物间的互作提供参考依据。采用研磨-冻融-溶菌酶-蛋白酶K-SDS热处理以及CTAB处理等理化方法,提取和纯化微生物总DNA,构建古菌16S rRNA和真菌18S rRNA基因克隆文库。利用DOTUR软件将古菌和真菌序列按照相似性97％的标准分成若干个可操作分类单元 (OTUs)。土壤古菌克隆文库主要包括泉古菌门和未分类的古菌两大类,并有少部分广域古菌类群,所有泉古菌均属于热变形菌纲,共45个OTUs;真菌克隆文库包括真菌门的大多数亚门真菌,共24个OTUs,未发现担子菌亚门真菌。古菌多样性比较丰富,且发现少量的广域古菌 (甲烷菌),这一情况可能与温室长期高温高湿,高有机质含量,土壤处于缺氧环境有关;土壤真菌的优势种群为子囊菌,占到土壤真菌的80％以上,这可能与绝大多数植物真菌性病害属于土传病害,通过菌丝体、菌核或子囊壳在土壤病残体中越冬有一定的关系。     

基于不同通用引物比较分析肠道微生物群落变化

肠道微生物对于人体健康的重要作用已经得到广泛证实,目前,对肠道微生物的研究大多采用基于扩增细菌16S rRNA基因V3-V4区的高通量测序分析,对古菌的关注较少。本研究选择了一对可以同时扩增细菌和古菌16S rRNA基因的引物,通过比较人为干扰肠道微生物前后的群落变化,说明这对引物适宜分析人类肠道细菌和古菌群落变化并具有一定优越性。采集志愿者粪便样品,同时用仅能扩增细菌引物 (B引物) 和细菌古菌通用引物 (AB引物) 进行扩增和高通量测序;使用几个常用的rRNA数据库判断引物对细菌的覆盖度和对古菌的扩增能力。结果表明,AB引物在可以展示B引物扩增出的细菌群落的基础上,可以得到肠道中常见的产甲烷古菌的序列,同时也展示出人为干扰肠道微生物前后的群落结构变化。AB引物可以仅通过一次扩增和测序同时分析肠道中的细菌和古菌群落,更加全面展示肠道微生物群落结构,适用于肠道微生物相关研究。     

防霉防菌技术信息摘要

? EM制剂的神奇作用EM制剂( Effective Microorganisms,有效微生物菌群)产品是上世纪80年代从美国和日本等国发展起来的。那时美国并不叫EM制剂,而是叫芽孢杆菌制剂,因为该制剂主要是由三种芽孢杆菌(即枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌)组合培养而成。其用途主要作为鱼类养殖清塘剂和农作物栽培促进剂。随着应用面的扩大和应用对象的不同要求,日本和美国等学者在此基础上又增加了乳酸杆菌、光合细菌、放线菌、酵母菌等微生物,便称之谓EM菌。后来又有学者增加了硝化细菌、霉菌等微生物。据报道,目前的菌种已发展到10个属的80多种菌种。我国从上世纪90年代引入该产品后,叫做微生态制剂,更有人叫它益生菌或菌肥。作者认为,更确切的名称,应该叫EM制剂,因为它是由一群有效微生物经增殖培养后组合起来的“集团菌”。     

佛斯特拉古菌门（Verstraetearchaeota）研究进展

产甲烷古菌广泛分布在缺氧环境中,是有机质厌氧降解产甲烷过程中的关键功能微生物。它们在全球碳元素循环、气候变化等方面发挥着十分重要的作用。传统观念认为产甲烷古菌仅分布在广古菌门（Euryarchaeota）中,最新研究发现一系列新的非广古菌门（non-Euryarchaeota）产甲烷古菌,推测其不仅具有产甲烷能力,可能还具有发酵复杂有机物的代谢潜力。本文围绕佛斯特拉古菌门（Verstraetearchaeota）产甲烷古菌,系统阐述了它的系统分类、碳代谢机制和生态学分布等方面的研究进展,并展望了未来发展趋势。     

诱导溶源性嗜盐古生菌产生噬菌体的方法

目的:用简单易行的诱导手段,从溶源性的嗜盐古生菌中诱导产生新的噬菌体,为分离嗜盐古生菌噬菌体提供一种新的途径.方法:分别用紫外线与丝裂霉素C对10株对数期的嗜盐古生菌菌株进行诱导,上清液采用双层平板法进行噬菌斑鉴定,并用脉冲场凝胶电泳对噬菌体基因组进行分析.结果:经1 μg/mL丝裂霉素C诱导的嗜盐古生菌融合子F5产生了一株新的嗜盐古生菌噬菌体SNJ1,该噬菌体能感染Natrinema属的菌株J7.结论:丝裂霉素C能诱导原噬菌体从宿主中分离,为嗜盐古生菌噬菌体分离提供了一条新的途径.     

利用定量PCR测定嗜盐古菌噬菌体SNJ1的滴度

[目的]利用定量PCR建立检测嗜盐古生菌噬菌体SNJ1滴度的新方法,为研究高盐环境中噬菌体的动态变化提供新的途径。[方法]采用定量PCR技术检测嗜盐古菌噬菌体的gene 23上的DNA片段,通过DNA片段丰度推断噬菌体的滴度。[结果]定量PCR方法绘制的噬菌体SNJ1的标准曲线与噬菌体的滴度间有非常高的相关性(R2=0.9956),且定量PCR扩增体系效率高(99.87%),样品间的变异系数小(0.257%~3.270%),扩增特异性强(融解曲线仅有1个峰)。[结论]利用定量PCR在检测嗜盐古生菌噬菌体SNJ1滴度时表现了较高的特异性与精确性,该方法为检测高盐环境中噬菌体变化提供了一种快速、简便的手段。     

极端嗜盐古菌蛋白类抗生素——嗜盐菌素

古菌 (Ａｒｃｈａｅａ)是一类与细菌及真核生物显著不同的生命的第三种形式[1] ,大多生活在极端或特殊环境 ,主要包括产甲烷古菌 (ＭｅｔｈａｎｏｇｅｎｉｃＡｃｈａｅａ)、极端嗜盐古菌 (ＥｘｔｒｅｍｅｌｙＨａｌｏｐｈｉｌｉｃＡｒｃｈａｅａ)和极端嗜热古菌 (ＥｘｔｒｅｍｅｌｙＴｈｅｒｍｏｐｈｉｌｉｃＡｒｃｈａｅａ)等三大类。极端古菌是极端环境微生物的重要成员 ,也是极端环境微生物资源开发的重要领域。其中 ,嗜盐古菌可产生一类蛋白类抗生素 ,称为嗜盐菌素 (ｈａｌｏｃｉｎ)。与细菌素相似[2 ] ,嗜盐菌素是由质粒编码、核糖体合…     

面包“化石”三题

今天,被我们叫做面包的发酵食品,起源于西方,它的“娘家”在埃及。古埃及的面包“化石”大约在五千年以前,古埃及人发明了发酵食品。这是从空气里的细菌,偶然混入吃剩的面食里,起了发酵作用,使那些面食变得体积膨大而松软,由此,世界上就有了微生物食品——面包。这个事实,是从古面包“化石”中研究出来的。考古学上曾经证明了古代的面包样本,其中最著名的是古罗马时代的本贝伊城面包,这种古面包是在1862年出土的,曾由科学家加以     

渤海N油田油藏内源微生物群落结构分析

利用变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)技术分析渤海N油田注水和未注水油藏中细菌和古菌群落结构组成及分布特征,试分析注水过程对油藏微生物群落丰度和种群的影响,为开展目标油田本源微生物采油试验提供技术支持。结果显示,注水采油井中细菌丰度和种类明显高于未注水采油井,其中注水采油井中的细菌主要为固氮螺菌属(Azospira sp.)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas sp.)、陶厄氏菌属(Thauera sp.);注水井古菌的丰度和种类与未注水井也存在一定差异,主要为热自养甲烷热杆菌(Methanothermobacter thermautotrophicus)、甲烷鬃毛菌属(Methanosaeta)、嗜泉古菌(Crenarchaeote)。注水井和未注水井中的细菌、古菌种类分布有限,但丰度较高,主要为提高原油采收率有益的采油菌种,显示该区块具备开展本源微生物微生物采油技术实施的条件。     

抑制剂在氨氧化微生物研究中的应用

在氨氧化微生物的相关研究中经常使用各类抑制剂,包括针对硝化作用的抑制剂和针对微生物生长的抑制剂。自发现氨氧化古菌以来,人们在氨氧化细菌抑制剂的基础上重新筛选和使用不同的抑制剂来满足氨氧化微生物研究的需求。抑制剂既可以加速氨氧化古菌的富集,也可以帮助研究者区分古菌与细菌对硝化作用的贡献以及它们自身合成代谢能力的差别。本文综述了各类抑制剂的使用浓度和抑制效果,包括双氰胺(DCD)、3,4-二甲基吡啶磷酸盐(DMPP)、丙烯基硫脲(ATU)等传统抑制剂,乙炔和辛炔等炔烃类抑制剂,一氧化氮清除剂以及抗生素等对氨氧化微生物的活性和生长有特异性或通用抑制能力的抑制剂。通过对氨氧化微生物抑制剂的归纳总结,可为氨氧化微生物研究过程中抑制剂的选择提供参考。     

一个新的古菌类群———奇古菌门(Thaumarchaeota)

基于16S rRNA基因的系统发育关系,古菌域(Archaea)被分为两个主要类群:广古菌门(Euryarchaeota)和泉古菌门(Crenarchaeota)。近20年来,微生物分子生态学技术的快速发展和应用显示,在中温环境中广泛存在着大量的未培养古菌,而且它们可能在自然界重要元素(N、C)的生物地球化学循环中发挥着重要作用。最初,这些未培养古菌因在16S rRNA基因系统发育上与泉古菌关系较密切而被称作中温泉古菌(non-thermophilic Crenarchaeota)。而近年来,对更多新发现的中温古菌核糖体RNA基因序列和其它分子标记物进行的分析均不支持中温泉古菌由嗜热泉古菌进化而来的假设,而揭示其可能代表古菌域中一个独立的系统发育分支。基因组学、生理生态特征等分析也显示中温泉古菌与泉古菌具有明显不同的特征。因而专家建议将这些古菌(中温泉古菌)划分为一个新的门,成为古菌域的第三个主要类群—Thaumarchaeota(意译为奇古菌门)。这一新古菌门提出后得到其他研究证据的支持和认可。本文对目前已知的奇古菌门的分类地位演化、基因组学、多样性和生理代谢特征等作一简要综述。