鱼池生态系统中影响浮游细菌生长制约因素的研究

从溶解有机质及营养盐对细菌生长、细菌利用和矿化营养物质的影响,细菌捕食者和水温对细菌生长的影响等方面就鱼池生态系内影响细菌生长的主要制约因素进行研究。结果表明,向池水中添加P明显促进了细菌的生长和对C、N素的吸收,而添加C和N对细菌数量增长和营养物质吸收的作用不明显,但添加N明显增强了细菌对有机N的矿化能力,表明原池水中C、N供应充足,而无机磷限制了细菌的生长和对营养物质的利用;捕食组的细菌生长速率最低,比对照组减少6.26%-15.4%,且增长结束后细菌数量下降较其它组显著;池塘水体的原有细菌丰度,试验培养中细菌增长数量和生长速率在温度较高的季节也较高,温度升高促进了细菌生长,减弱捕食对细菌生长的负作用。     

单细胞、显微计数和高通量测序典型水稻土微生物组的技术比较

【目的】比较传统显微计数、单细胞分选和现代分子方法研究典型水稻土微生物组的细胞数量、物种组成及好氧甲烷氧化菌生理生态过程的技术特点。【方法】针对水稻土中可提取微生物细胞(土壤细胞)及其DNA(细胞DNA)、单细胞DNA、土壤微生物组总DNA(土壤DNA),利用传统显微计数和实时荧光定量PCR(qPCR)方法,研究水稻土好氧甲烷氧化过程中微生物数量的变化规律;通过高通量测序16S rRNA基因技术,研究微生物物种组成的变化规律。【结果】水稻土微生物组的传统显微计数结果显著低于现代分子方法 qPCR,最高可达3个数量级。基于DAPI染色、CARD-FISH、细胞DNA及土壤DNA的qPCR定量结果分别为:(5.8–7.4)×10~7、(1.7–1.9)×10~7、(2.8–6.3)×10~8、(1.5–2.7)×10~(10) cells/g。基于qPCR的水稻土好氧甲烷氧化菌数量为1.1×10~7 cells/g,比传统显微计数方法高3个数量级。然而,当水稻土氧化高浓度甲烷后,所有方法均发现甲烷氧化菌显著增加,增幅分别为54倍(CARD-FISH)、388倍(细胞DNA)和45倍(土壤DNA)。在微生物分类学门的水平,细胞DNA(25个门)与土壤DNA(30个门)结果基本一致,均能较好地反映水稻土微生物组的群落结构,而单细胞DNA尽管检测到20个门,但偏好性较大,95%以上均为Proteobacteria。在微生物分类学属的水平,土壤DNA、细胞DNA和单细胞DNA分析均表明背景土壤含有7个好氧甲烷氧化菌的pmo A基因型,但氧化高浓度甲烷后,γ-Proteobacteria的2个属Methylobacter/Methylosarcina则成为优势类群。【结论】土壤微生物的传统显微计数(DAPI和CARD-FISH)结果显著低于qPCR技术,相差1–3个数量级。qPCR定量土壤DNA和细胞DNA表明:水稻土可提取微生物细胞约占土壤微生物总量的2%左右,而好氧甲烷氧化菌的提取效率最高可达6%。细胞DNA在门水平能较好地反映水稻土微生物组成,但在属水平和土壤DNA有着较大差异。Planctomycetes微生物门的细胞易被提取,Acidobacteria门的微生物则较难被提取,而单细胞分选技术则偏好Proteobacteria。尽管传统方法和分子技术的分辨率明显不同,但均能较好地表征水稻土甲烷氧化的微生物生理生态过程。未来土壤微生物组研究应更加重视科学问题本身对技术手段的内在需求,最大限度发挥各种先进技术的优势。     

疑源类:元古代和古生代神秘的有机质壁微体化石

疑源类是一类不能归入任何已知生物门类的单细胞原生生物的有机质壁囊孢。大多数疑源类可能是海生真核浮游植物的休眠囊孢。有些疑源类可能是沟鞭藻的囊孢 ,但缺乏足够的形态学证据来确认它们的分类位置。有些疑源类已经确认是绿藻 ,但为了便于研究 ,通常仍然将其包括在疑源类中。因此 ,疑源类是一类起源未知的或不确定的异源的、多源的有机壁微体化石集合体。疑源类的大小变异范围可以从 <10 μm到大于 1m m,但大多数种的大小在 15— 80 μm之间。由于疑源类个体小、数量丰富、分异度高 ,分布广 ,因此它们在生物地层对比、古生物地理学、古环境学研究中非常有用。几乎所有地层中都可以找到疑源类 ,但以晚元古代和古生代最为常见。因为疑源类代表元古代、古生代海洋食物链底层的化石记录 ,所以在全球海洋生态系统的演化上起着非常重要的作用。     

合成生物学引导生物系统工程化

《Science》于2010年5月20日发表了美国Craig Venter领导的研究团队在世界上首次把人工合成的基因组完全转化到脱去了细胞核的宿主细胞山羊支原体,并以新的胞内控制回路来支配该单细胞生物的生命活动。各国媒体将此成就冠以“人工生命”的美名铺天盖地的热播,公众由此对合成生物学产生了浓厚的兴趣。     

单细胞绿藻的大量培养试验

在近廿年来,单细胞绿藻的培养和利用,曾引起广泛的兴趣,主要的是由于单细胞绿藻具有下列几个重要的特性：(1)能够充分利用太阳的光能,通过光合作用,制造大量的有机物质,作为动物的直接或间接的食料;(2)生长繁殖迅速,对自然环境的适应性很强,易于培养;(3)蛋白质的含量很高,     

分子生物学方法在浮游病毒多样性研究中的应用

病毒是海洋及淡水微生物群落的重要组成部分,在调控微生物环路、驱动生物地球化学循环、维持浮游植物与细菌多样性等方面扮演着重要角色。然而,传统的病毒培养及定量技术难以对浮游病毒群落结构与多样性进行深入而全面的解析。微生物分子生态学技术的快速发展及广泛应用为此提供了新的途径。概述了克隆文库分析方法、凝胶脉冲场电泳(PFGE)技术、DNA指纹图谱、DNA微阵列、宏基因组技术等分子生物学方法的基本概念及其在研究浮游病毒的种群结构与遗传多样性及其与环境因素之间的相互关系等方面的应用状况。     

真核生物引发酶及其作用

在真核生物中,几乎所有新DNA链的起始都利用引发酶来合成长约8~12个核苷酸的RNA作为引物。目前所知的所有真核生物的DNA引发酶均由大小约为58×103和49×103的两个亚基(p58和p49)组成,这两个亚基与DNA聚合酶α形成紧密的复合物。对引发酶中的活性中心及其反应机制均有相当的了解。引发酶不仅在DNA得复制中起着重要作用,而且在复制偶连的DNA修复及端粒的保持中起着关键性的作用,因而对染色体的稳定起着重要作用。     

淮河中游浮游甲壳动物群落结构的季节动态

2007年1-12月对淮河中游浮游甲壳动物群落结构的季节动态进行研究。共记录浮游甲壳动物24种, 其中枝角类8属13种、桡足类9属11种。枝角类在4月和9月形成两个峰值, 即(28.2±21.6) ind/L和(40.8±10.1) ind/L, 其优势种分别为僧帽溞 Daphnia cucullata和脆弱象鼻溞 Bosmina fatalis。捕食性桡足类-近邻剑水蚤Cyclops vicinus vicinus、广布中剑水蚤Mesocyclops leuckarti和台湾温剑水蚤Thermocyclops taihokuensis分别在4月、5月和6月形成较大的密度。汤匙华哲水蚤Sinocalanus dorrii和中华窄腹剑水蚤Limnoithona sinensis分别在5月和8月占优势。小型浮游植物(≤20 μm)生物量在4月达到最大值, 之后快速下降, 而较大型浮游植物(>20 μm)生物量从4月上升, 到7月达到最大值。典型冗余分析(RDA)显示, 溞属Daphnia的仲春下降与捕食性桡足类(尤其是近邻剑水蚤)的摄食压力、浮游植物生物量的季节变化密切相关。       

惠州西湖生态修复对浮游甲壳动物群落结构的影响

为研究湖泊生态修复对浮游动物群落结构的影响,该文于2010年1-12月份对惠州西湖未修复的子湖-平湖及已实施生态修复后的子湖-元妙观湖、南南湖的浮游甲壳动物群落结构进行了调查。结果表明:龟状笔纹溞、卵型盘肠溞、矩形尖额溞和右突新镖水蚤仅出现在修复后的元妙观湖与南南湖,而颈沟基和溞与平直溞仅在平湖中检出;元妙观湖和南南湖浮游甲壳动物种属数、丰度及多样性指数均高于平湖。冗余分析结果表明:哲水蚤、剑水蚤和枝角类丰度与透明度呈正相关,哲水蚤密度与营养盐呈负相关。研究显示,湖泊生态修复对浮游动物群落结构有重要的影响。