RNA二级结构在微生物系统发育分析上的应用*

RNA二级结构用于微生物分类和系统发育分析在近年来逐渐受到注意并发展起来。文章就此方面的发展做了简要综述,其中对在系统发育分析上的应用部分作了较重点介绍。     

ICNP与SeqCode：组学时代原核生物命名面临的机遇与挑战

自1936年细菌学家Buchanan负责起草专门的细菌命名法规以来,国际原核生物命名法规(International Code of Nomenclature of Prokaryotes, ICNP)在不断发展和完善过程中,积极促进了原核生物分类学及相关学科的发展。随着组学技术在原核生物多样性研究中的应用,越来越多未培养的细菌和古菌新类群被发现,却因为ICNP要求活的生物材料作为命名模式(nomenclatural type),而无法获得生效名称(validly published name)。2022年,原核生物命名法规从序列数据描述原核生物命名法(Code of Nomenclature of Prokaryotes Described from Sequence Data, SeqCode)正式发布,以补充ICNP在未培养微生物类群命名方面的不足。SeqCode不希望和ICNP产生较大分歧,并尽可能保留在将来和ICNP合并的可能性。然而,作为两种独立运行的命名法规,尚不明确SeqCode和ICNP并存会对学术界产生怎样的影响。本文系统介绍了ICNP和SeqCode各自的发展历程和主要内容,分析了二者的优势和局限性,并呼吁微生物学相关领域的学者共同关注原核生物命名法规并应用于实践,以期构建更加合理、有效的原核生物名称系统。     

新疆药用植物牛至内生细菌多样性与抗菌活性

【背景】植物内生菌作为微生物群落中一类非常重要的组成部分,在多个领域都有广泛的应用价值,如促进植物生长、抵抗病虫害、生物固氮、降解有毒有害化合物等。【目的】进一步丰富新疆野果林苹果腐烂病害的生防资源以及分析牛至内生细菌多样性特征。【方法】通过纯培养方法,对健康植物牛至组织进行内生细菌的分离纯化,并进行16S rRNA基因序列分析;再利用平板对峙法筛选具有抑制苹果腐烂病病原菌生长的内生细菌。【结果】共分离到168株内生细菌,最终确定为4门5纲8目12科17属,其中优势属为芽胞杆菌属(Bacillus)。由分离实验结果可知,M1号TSA培养基,M5号组氨酸-棉子糖培养基和M6号NA培养基是分离牛至内生细菌较为理想的培养基;采自新源县野果林的牛至内生细菌多样性较为丰富,在牛至根部内生细菌种类更多;通过拮抗实验共筛选出59株牛至内生细菌具有较好的抑菌效果。【结论】新疆药用植物牛至内生细菌的物种多样性较为丰富,而且富含一批有效抑制野苹果腐烂病病原菌生长的内生细菌菌株。因此,本研究在新疆野果林苹果腐烂病的生物防治和药用植物内生细菌种质资源的填补等方面具有重要意义。     

环己酮降解细菌的筛选和系统发育分析

通过以环己酮为唯一碳源的选择培养基富集培养和细菌环己酮降解能力的测定,从巴陵石化公司环己酮生产车间排水口的污泥样品中分离到12株降解环己酮性能强的细菌菌株。根据形态观察、部分生理生化试验和16SrRNA基因序列的比对分析,初步确定这些菌株代表8个物种,属于3个大的系统发育类群/门(Actinobacteria,Proteobacteria,Bacteroidetes)的5个科、7个属;大多数菌株与其系统发育关系最密切的典型菌株之间存在一定的遗传差异。结果表明降解环己酮性能强的细菌具有较丰富的系统发育多样性。     

发酵车间空气源细菌淀粉酶产生菌筛选及多样性分析

采用平板水解圈法(plate hydrolysis spot method)对分离自酒鬼酒发酵车间空气样品的细菌进行淀粉酶产生菌筛选,运用基于16S rRNA基因序列的分析方法对高酶活菌株进行系统发育多样性分析。结果表明,73个受试菌株中,有23株为淀粉酶产生菌,占受试菌株的31.5%,其中有9株为高酶活菌。23个淀粉酶产生菌类群多样性和物种多样性较高,属于4个大的系统发育类群(Actinobacteria、Deinococcus-Thermus、Firmicutes、Proteobacteria)中的10个科(Bacillaceae、Deinococcaceae、Intrasporangiaceae、Microbacteriaceae、Micrococcaceae、Nocardiaceae、Propionibacteriaceae、Pseudomonadaceae、Rhodobacteraceae、Xanthomonadaceae)的13个属,可分为21个物种。进一步分析表明,9株高酶活菌属于细菌域(Eubacteria)的4个大的系统发育类群(Actinobacteria、Deinococcus Thermus、Firmicutes、Proteobacteria)的7个科(Bacillaceae、Deinococcaceae、Micrococcaceae、Microbacteriaceae、Nocardiaceae、Rhodobacteraceae、Xanthomonadaceae),归属于8个属。研究结果表明,酒鬼酒发酵车间空气源细菌存在较高比例的淀粉酶产生菌,且这些菌株具有较高的类群多样性和物种多样性。     

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）。     

16S rRNA二级结构的研究进展及其在系统分类中的应用

16S rRNA作为研究系统进化的生物大分子极受重视,是系统分类中必不可少的一个指标。然而,在进行系统发育分析时通常的序列联配方法有明显的局限性,即无法摆脱一级结构的束缚。20世纪80年代以来,一些研究者把目光投向了16S rRNA二级结构的分析研究,并且已经取得了相当不错的进展。研究表明,16S rRNA二级结构可能作为一个新的分类指标,成为系统分类的一个重要补充。     

PCR法快速识别Actinobacteria的五种模板制备方法的比较

放线细菌的23S rRNA基因序列具有较好的保守性和相对的可变性,被认为是快速筛选放线细菌的合适部位。能否快速有效地扩增特异性区间,聚合酶链反应(PCR)扩增前的模板制备质量是关键,故比较了基因组DNA作为PCR模板的5种制备方法。旨在寻找准确、快速、简便、经济的放线细菌筛选技术,为普通和极端环境放线细菌资源的研究和开发利用创造条件。     

涅斯捷连科氏菌特异性引物PCR分子鉴定

涅斯捷连科氏菌属的建立基于对Micrococcus halobius的再分类,这是一类广泛分布于高盐土壤环境的革兰氏阳性细菌,属放线菌类.在对我国西部盐湖环境放线菌的生物多样性及分类学研究中,大量类似菌株被分离.[目的]为了对其进行快速鉴定,特别是筛选出属于优势类群的涅斯捷连科氏菌,[方法]本研究根据前人以报道的方法设计了一对针对其16S rRNA基因的特异性PCR引物(Nes1/Nes2),[结果]并通过部分典型菌和野生菌株的PCR实验验证,结合16S rRNA基因的测序验证,证明了Nes1/Nes2的PCR反应有效性及其对涅斯捷连科氏菌的特异性.[结论]利用该引物可以快速准确的对涅斯捷连科氏菌进行鉴定.     

链霉菌最新研究进展

链霉菌(streptomycetes)因其产生的抗生素广泛应用于医疗与制药领域而闻名,是放线菌门中最为庞大且极富物种多样性的分支。链霉菌经过多年来系统且深入的研究,在系统分类学、多样性以及天然产物资源勘探等领域都取得了巨大进展。本文综述了链霉菌3个主要方向的研究近况,阐述了目前研究面临的机遇与挑战,并对未来的研究工作进行了展望。