高温放线菌科最新研究进展

高温放线菌科(Thermoactinomycetaceae)是一个古老而又年轻的微生物类群。目前其分类地位为:细菌域(Domain Bacteria),厚壁菌门(Phylum Firmicutes),芽孢杆菌纲(Class Bacilli),芽孢杆菌目(Order Bacillales),高温放线菌科。经过一个多世纪,尤其是近十年广泛而深入地研究,该类群已拓展到14个属25个种。这些资源广泛分布在陆生性热泉、高温大曲、堆肥、稻草、甘蔗渣等高温场所,同时在海洋沉积物和临床来源也有发现,该类群微生物有抗性的内生孢子可在土壤、水或海洋基质中存活。高温放线菌科具有较大的药物开发和工业应用潜力,因此得到学者的广泛关注。本文综述了高温放线菌科的分类学研究进展与生态多样性,并介绍了其在药物开发和工业生产中的应用潜力。     

云南干热环境可培养高温放线菌多样性及产纤维素酶活性评价

[目的]探索云南东川干热河谷、元谋土林以及昆明周边高温堆肥、热泉等环境可培养高温放线菌的多样性及其产纤维素酶的潜力.[方法]利用稀释涂布平板法从采集于上述环境的样品中分离得到菌株500余株,通过形态去重复后对300余株进行16SrRNA基因测序分析,并对获得的菌株利用刚果红染色的方法进行纤维素酶活性初步筛选.[结果]分离到的菌株共分布于放线菌纲下9个亚目15个科33个属,其中候选新属2个、候选新种3个.451株菌的纤维素酶筛选结果显示57％具有纤维素酶活性,其中链霉菌、小单孢菌、野野村氏菌在纤维素酶活性菌株中占较大比例.[结论]云南干热环境下蕴含着丰富的放线菌资源,纤维素酶初步筛选显示出了良好的降解活性,为下一步的深入研究提供良好的菌源.     

盐碱环境放线菌多样性研究

放线菌因产生多种多样的生物活性物质而受到重视。但极端环境放线菌的研究甚少。采用DGGE、纯培养法,重点研究了新疆、青海及埃及的重盐碱环境的放线菌分布情况,种类组成,生物学特性。发现了1个新科,8个新属及30多个新种。从嗜(耐)盐碱放线菌筛选到许多带有PKS基因的菌株。认为极端环境放线菌是生物活性物质的重要来源;改进分离程序,分离未知放线菌,是放线菌多样性研究及开发利用的前提之一;并对极端环境放线菌研究作了论述。     

波罗的海放线菌的多样性

摘要:【目的】为了探索海洋放线菌的多样性,为发现新的药物先导化合物提供新菌源,我们分析了波罗的海的放线菌多样性及生物活性。【方法】采集100 份底泥样品,用7 种培养基分离放线菌809 株;去掉相同菌株后,选择280 株代表菌进行了初步分类鉴定;采用琼脂扩散法,检测了它们对5 种细菌、真菌的抗菌活性;用API ZYM system 测定了21 种酶的活性。【结果】用海藻糖-脯氨酸培养基和HV 培养基分离的放线菌中,稀有放线菌占60% 和63% ;波罗的海的放线菌有15 个属,其中3 个属是首次从海洋中分离     

植物内生放线菌多样性研究进展

植物内生放线菌作为植物内生菌资源的一大类,具有丰富的多样性,其次级代谢产物也十分丰富,而且还具有各种生物学活性。通过了解植物内生放线菌资源的多样性,可以对其产生的生物活性物质进行筛选和分析,从而筛选出具有良好药理活性的物质应用于临床。从植物内生放线菌宿主植物、组织分布、种类和数量以及活性基因4个方面综述了植物内生放线菌的多样性资源,介绍植物内生放线菌新的微生物物种,总结了植物内生放线菌目前研究中存在的问题及展望。     

台湾海峡沉积物放线菌多样性及抗菌活性研究

探究台湾海峡海洋沉积物中放线菌的多样性并进行抗菌活性筛选,为发现新的药物先导化合物提供新菌源。采用7种选择性培养基分离10份来自台湾海峡沉积物样品中的海洋放线菌,并对分离菌株的16S rRNA基因序列进行系统进化分析。采用滤纸片法对部分代表放线菌菌株发酵液进行生物活性筛选,共分离到532株放线菌,挑选其中170株代表菌株进行鉴定,分属于8个目10个科14个属。有2株菌的16S rRNA基因序列显示属于潜在的新种,170株菌中有68.8%的菌株显示出至少对一种指示菌有抑菌活性。结果表明台湾海峡海洋沉积物中蕴藏着丰富的放线菌资源,是发现新药的有效途径。     

河南黄河湿地放线菌多样性及植物病害生防放线菌的筛选

【目的】探究河南黄河湿地放线菌多样性,筛选对植物病原菌有拮抗活性的放线菌菌株。【方法】基于Illumina HiSeq技术的高通量测序分析了河南黄河湿地放线菌物种多样性及其分布特点;利用8种分离培养基对采集自三门峡黄河湿地、郑州黄河湿地和开封黄河湿地21份土壤样品中的放线菌进行了分离纯化,通过16S rRNA基因序列分析对分离株进行了初步的分类鉴定和系统学研究;以7种植物病原菌为靶标筛选有拮抗活性的分离株,并对活性菌株进行了聚酮合酶、非核糖体多肽合成酶和安莎类化合物等基因筛查。【结果】高通量测序结果表明,河南黄河湿地放线菌物种多样性丰富,且不同湿地区域以及同一湿地不同生境间放线菌多样性存在显著差异,放线菌优势属物种依次为Nocardioides、Streptomyces、CL500-29 marine group、Fodinicola、Mycobacterium和Micromonospora,此外,还具有大量的未知类群;通过分离培养共获得了261株纯培养菌株,分布于放线菌门中的7个目9个科9个属,包含97个可能的已知物种和8个潜在新物种,对植物病原菌有拮抗活性的放线菌86株,其中74株中至少含有一种活性代谢物质合成相关基因。【结论】河南黄河湿地放线菌物种多样性丰富,具有发掘新物种和新型植物病害生防资源的潜力。     

酸性土壤中嗜酸稀有放线菌的多样性研究

从江西、云南、北京采集的10份酸性土样中分离出嗜酸放线菌252株,其绝大部分为链霉菌。通过形态观察、pH梯度生长实验和细胞壁化学组分分析筛选出稀有放线菌代表菌株20株。ARDRA分析表明,它们呈11种不同的图谱类型,其中9株的图谱相同,另外4株的图谱与之差异不大,而其余7株的图谱与之差异很大且各不相同。16S rDNA序列分析表明,20株稀有放线菌中的18株分别属于6个已知属,其中13株属于诺卡氏菌属(Nocordia),它们在系统发育树上处于多个进化分枝;各有1株分别属于壤球菌属(Agrococcus)、节杆菌属(Arthrobacter)、北里孢菌属(Kitasatospora)、考克斯菌属(Kocuria)和嗜酸链霉菌属(Streptacidiphilus);其余2株是迄今尚未定名的一个新科(“Ellin5034 group”)中的成员。实验结果显示,酸性土壤中的嗜酸稀有放线菌具有较丰富的种属多样性,其中诺卡氏菌属(Nocardia)是一优势菌群。     

艾丁湖沉积物放线菌多样性

摘要: 【目的】为了研究新疆艾丁湖低海拔、高盐环境中的放线菌多样性。【方法】本研究应用基于16S rRNA基因序列系统发育分析的免培养方法和选择性分离培养方法相结合的方式对艾丁湖沉积物样品进行放线菌多样性分析。利用放线菌特异性引物扩增16S rRNA 基因并构建了16S rRNA 基因克隆文库,对文库中的插入序列进行RFLP( Restriction Fragment Length Polymorphism 限制性片段长度多态性) 分析。采用不同盐浓度的9 种选择性培养基分离样品中的放线菌。【结果】通过对     

大连海域海洋放线菌多样性及分类鉴定初探

海洋孕育着丰富的微生物资源,其中海洋放线菌能够产生各种次级代谢产物及生理活性物质,对海洋放线菌的研究具有重要的实际意义。实验对筛选自大连海域的30株放线菌进行了形态及生理生化鉴定、16S rDNA序列的分析及系统发育树构建,结果表明分离到的海洋放线菌中13株分属于放线菌目链霉菌不同种或亚种,说明大连海域的海洋放线菌具有一定的多样性。     

大熊猫肠道放线菌的种群组成及多样性分析

【目的】探究不同年龄、不同性别大熊猫肠道放线菌的多样性及群落结构,为寻找潜在产生活性化合物的放线菌资源提供理论依据。【方法】采用PCR-DGGE技术对大熊猫肠道放线菌进行分析,对电泳结果进行UPGMA聚类分析、主成分分析、生物多样性等多重比较。【结果】变性梯度凝胶电泳(DGGE)图谱显示,不同大熊猫肠道中放线菌的多样性及群落结构存在明显差异。随着年龄的增长,雌性大熊猫肠道中放线菌的多样性指数(H')和丰富度(S)逐渐减少,而雄性大熊猫肠道内放线菌的多样性指数(H')和丰富度(S)逐渐增多。不同个体的大熊猫肠道放线菌的群落结构存在明显差异,但相同性别之间的相似性很高。DGGE条带回收测序结果表明,获得的28条序列归属于10个放线菌属,其中链霉菌属(Streptomyces)为优势菌属,占总数的46%;北里孢菌属(Kitasatospora)、红球菌属(Rhodococcus)、棒杆菌属(Corynebacterium)、迪茨氏菌属(Dietziaceae)、大理石雕菌属(Marmoricola)、布登堡菌属(Beutenbergia)、微杆菌属(Microbacterium)、链嗜酸菌属(Streptacidiphilus)和芽生球菌属(Blastococcus)等为非链霉菌属,占总数的54%。【结论】大熊猫肠道内蕴藏着丰富的放线菌资源,其肠道菌群的结构与组成受年龄和性别的影响。     

8种贵州药用植物内生放线菌的分离及多样性研究

【背景】药用植物内生菌能产生多种活性较好的次级代谢产物,是新抗生素发现的重要来源。目前,药用植物内生菌的研究主要集中在内生真菌,内生放线菌研究相对较少,是一个尚未充分开发的新领域。【目的】研究贵州药用植物内生放线菌多样性,以期发现新种放线菌或产新活性物质的放线菌,为微生物药物研究奠定基础。【方法】药用植物样品表面消毒后用粉碎机粉碎,采用9种不同分离培养基分离放线菌;通过提取放线菌基因组DNA,PCR扩增16S rRNA基因序列,测定序列并提交EzBioCloud数据库进行序列比对,构建系统进化树,进行内生放线菌多样性分析。【结果】通过形态特征初步排重,从8种药用植物样品中共分离得到内生菌62株,测定其16S rRNA基因序列,序列比对结果表明其中的57株菌分布于放线菌域的5目8科16属,分别是短小杆菌属(Curtobacterium)、链霉菌属(Streptomyces)、微杆菌属(Microbacterium)、纤维单胞菌属(Cellulomonas)、植物杆菌属(Plantibacter)、原小单孢菌属(Promicromonospora)、动球菌属(Kineococcus)、壤球菌属(Agrococcus)、沼杆菌属(Patulibacter)、气微菌属(Aeromicrobium)、拉贝达氏菌属(Labedella)、叶居菌属(Frondihabitans)、冷杆菌属(Frigoribacterium)、节杆菌属(Arthrobacter)、动孢菌属(Kineosporia)、Amnibacterium属,其中短小杆菌属(Curtobacterium)为优势菌属,菌株M8JJ-5和M2KJ-4的16S rRNA基因序列分别与有效发表菌株AmnibacteriumkyonggienseKSL51201-037T(FJ527819)和Aeromicrobiumfastidiosum DSM10552T (Z78209)的相似性最高,相似性分别为97.29%和98.95%,可能为潜在新物种。【结论】贵州药用植物中蕴藏着多样性丰富的放线菌且具有从中发现新放线菌的潜力,能为新抗生素的发现提供菌种储备,也为今后对该地区放线菌资源的认识和开发利用提供理论依据。     

川楝内生放线菌多样性及抗菌活性筛选

【目的】探究药用植物川楝内生放线菌多样性,从中挖掘出新的放线菌菌株,发现新的潜在农业生防和医药先导化合物。【方法】从四川境内的资阳、遂宁以及重庆万州采集川楝的根、茎、叶、果、皮,采用纯培养方法,用4种培养基共分离获得148株放线菌。通过形态学观察筛选出60株放线菌进行RFLP分析,选出代表菌株进行16S r RNA基因序列分析。以3株细菌和6株病原真菌作为指示菌株,检测初筛出的60株菌株的抗菌活性以及聚酮合酶(PKSⅠ、PKSⅡ)基因、非核糖体多肽合成酶(NRPS)基因和卤化酶(Halo)基因。【结果】基于16S r RNA-RFLP分析,60株放线菌被分成10簇,筛选出25株代表菌株分别属于7个属,包括Streptomyces、Micromonospora、Planotetraspora、Streptosporangium、Nocardiopsis、Prauseria、Microbispora,其中链霉菌占73.3%。供试的川楝内生放线菌对细菌、真菌有不同程度的抗菌活性;其中含有4类化合物合成基因的菌株占10%-55%。【结论】药用植物川楝内生放线菌具有丰富的多样性,且不同地区不同部位川楝组织中放线菌的种群存在差异;分离菌株广谱的抗菌活性证明,川楝内生放线菌在次生代谢产物合成方面具有巨大潜力,这为进一步的药物开发提供了丰富的菌种资源。     

Research on marine actinobacteria in India

Marine actinobacteriology is one of the major emerging areas of research in tropics. Marine actinobacteria occur on the sediments and in water and also other biomass (mangrove) and substrates (animal). These organisms are gaining importance not only for their taxonomic and ecological perspectives, but also for their unique metabolites and enzymes. Many earlier studies on these organisms were confined only to the temperate regions. In tropical environment, investigations on them have gained importance only in the last two decades. So far, from the Indian peninsula, 41 species of actinobacteria belonging to 8 genera have been recorded. The genus, Streptomyces of marine origin has been more frequently recorded. Of 9 maritime states of India, only 4 have been extensively covered for the study of marine actinobacteria. Most of the studies conducted pertain to isolation, identification and maintenance of these organisms in different culture media. Further, attention has been focused on studying their antagonistic properties against different pathogens. Their biotechnological potentials are yet to be fully explored.     

硝尔库勒湖可培养放线菌多样性及其功能酶和抗细菌活性

【目的】认识和了解硝尔库勒湖可培养放线菌的多样性、功能酶和抗细菌活性特点,为今后的开发和利用奠定基础。【方法】应用可培养技术和基于16S r RNA基因序列的系统发育分析硝尔库勒盐湖沉积物中放线菌的多样性。常规方法检测样品成分因子,并筛选了嗜盐放线菌的蛋白酶、淀粉酶和酯酶活性;抑菌圈法检测放线菌新种的抗细菌活性。【结果】分离获得了51个OTUs,分属于24个不同的属,其中15个OTUs代表了放线菌新种;链霉菌属是优势菌属,占全部分离菌株数量的16.25%。硝尔库勒湖放线菌类群数量一定程度上受样品成分因子的协同影响。代表新种的菌株展示了良好的功能酶活性和抗细菌活性,其中代表链霉菌新种的菌株XHU5011不仅具有多种酶活性,而且具有强大的抗金黄葡萄球菌、耻垢分枝杆菌和荧光假单胞菌的能力,具有很好的开发潜能。【结论】硝尔库勒盐湖中存在丰富的可培养放线菌多样性,潜藏着大量的放线菌新资源,并且具有很好的功能酶和天然产物挖掘潜力。     

澄黄滨珊瑚和丛生盔型珊瑚非培养放线菌多样性

【目的】研究澄黄滨珊瑚(Porites lutea)和丛生盔型珊瑚(Galaxea fascicularis)联合放线菌物种多样性。【方法】实验提取两种珊瑚的总DNA,利用放线菌特异性引物对样品总DNA进行扩增,通过构建16S rRNA基因克隆文库和系统发育分析,对三亚鹿回头岸礁区优势物种澄黄滨珊瑚和丛生盔型珊瑚联合放线菌的多样性和群落结构进行研究。【结果】118个从澄黄滨珊瑚克隆文库中随机挑选的阳性克隆子归为58个OTUs,主要分布于酸微菌亚目、棒状杆菌亚目、微球菌亚目、丙酸杆菌亚目和未知类群。丛生盔型珊瑚克隆文库共获得96个序列,归为31个OTUs,主要分布于酸微菌亚目和未知的放线菌类群。多样性指数和稀疏度曲线分析结果显示澄黄滨珊瑚联合放线菌物种多样性比丛生盔型珊瑚更高。【结论】澄黄滨珊瑚和丛生盔型珊瑚拥有较高水平的放线菌物种多样性和复杂的群落结构,并隐藏着大量的高等级放线菌新分类单元。     

塔里木盆地胀果甘草内生放线菌多样性及抗菌活性分析

【目的】发掘具有开发前景的放线菌资源,对分离自新疆胀果甘草的内生放线菌的多样性、抗菌活性和次级代谢产物合成相关基因进行研究。【方法】采用5种培养基和3种前处理方法,从胀果甘草中分离获得80株放线菌。基于菌株形态学特征,对36株代表菌株进行抗菌活性检测,通过特异性引物扩增方法,检测了PKS I、PKS II、NPRS和卤化酶基因,探究其合成天然产物的潜在能力。结合筛选结果,选取其中20株代表菌,经16S r RNA基因测序,对其进行系统发育分析。【结果】培养基E2和E3结合热处理的分离效果较好;86.1%的代表菌株对供试的细菌、病原真菌表现出了不同程度的抗菌活性,PKS I、PKS II、NRPS基因和卤化酶基因阳性检出率分别为16.7%、72.2%、25.0%和11.1%。具有活性功能的代表菌株经16S r RNA基因测序分析,分别属于链霉菌属(Streptomyces)、小单胞菌属(Micromonospora)、红球菌属(Rhodococcus)和游动放线菌属(Actinoplanes)4个属,其中链霉菌属(Streptomyces)为优势菌属,占60%以上。【结论】胀果甘草是我国传统的药用植物,其植株内部蕴藏着丰富的放线菌资源,并在次生代谢产物合成方面拥有巨大潜力,具有进一步开发的价值。     

贵州兴义喀斯特洞穴可培养放线菌多样性及抗菌活性初筛

【目的】进一步了解兴义喀斯特洞穴可培养放线菌资源及产活性代谢产物的能力。【方法】选取多种分离培养基,利用稀释直接涂布平板法对贵州黔西南兴义市多个喀斯特洞穴的土壤和岩石进行可培养放线菌资源分离;利用三种发酵培养基对相关放线菌进行生物产物初筛。【结果】根据16S rRNA基因序列的比对分析,将分离得到的251株放线菌分别归类到44个属,其中链霉菌属(Streptomyces)占分离菌株的比例为24.30%,小单孢菌属(Micromonospora)占比11.95%,红球菌属(Rhodococcus)占比9.16%,微杆菌属(Microbacterium)占比7.17%,诺卡氏菌属(Nocardia)占比6.37%,该五类放线菌为该地区可培养放线菌的优势菌群。对70株细菌进行活性次级代谢产物筛选,其中35株放线菌对指示菌具有抑制活性,且主要类群为链霉菌属和小单孢菌属。【结论】贵州兴义喀斯特洞穴中存在丰富多样的放线菌类群,且蕴藏大量具有产生活性次级代谢产物能力的菌株,为医药产业提供潜力菌株资源,极具进一步发掘和研究的价值。