象山港网箱养殖区沉积物的古菌空间分布

对象山港网箱养殖区及其周边沉积物中古菌群落的空间分布进行研究,应用基于16S rRNA基因的T-RFLP(末端限制性片段多态性分析)技术分析象山港网箱养殖区及其周边不同深度沉积物中古菌的群落结构和多样性,并构建克隆文库进行系统发育学分析。测定沉积物各项理化因子,通过PCA和RDA分析了古菌群落分布及其与环境因子之间的关系。结果表明,泉古菌是港口沉积物中的优势古菌群,占古菌群落的50%以上。网箱养殖区沉积物的古菌群落结构较非养殖区简单,多样性降低。非养殖区古菌群落随深度呈现有规律的变化。营养盐类和pH是造成养殖区域古菌群落结构区别于非养殖区域的主要环境因素。     

微生物降解芘过程中的关键细菌

【目的】探究在渤海沉积物中参与降解芘的关键细菌及他们之间潜在的相互关系。【方法】构建以芘为唯一碳源的微宇宙培养体系驯化来自渤海的表层沉积物,借助Illumina Hiseq 2500获取驯化过程中的细菌群落组成,基于CCLasso算法及相对丰度数据预测细菌之间的相互作用关系以构建微生物生态网络。【结果】30 d后芘的降解率为(67.07±2.37)%,细菌群落结构也发生了明显改变:Alphaproteobacteria、Flavobacteriia、Planctomycetia等的相对丰度明显增加,而Deltaproteobacteria、Anaerolineae及Spirochaetes等则明显减少。本研究获得一个由29个点143条边构成的微生物生态网络。分类已知的属中,Erythrobacter及Planctomyces等拥有较高的点度中心度。较强的互作关系发生在Erythrobacter与Flavobacteriaceae、Alphaproteobacteria中的未知属之间。【结论】在芘的微生物降解过程中,关键细菌之间存在紧密互作。Erythrobacter为关键细菌的代表属。     

深海沉积物微生物元基因组文库来源的新的酯酶基因的克隆、表达及酶学性质

【目的】从深海沉积物微生物元基因组文库中克隆新的酯酶基因,并进行酶学性质研究。【方法】利用含有三丁酸甘油酯的酯酶选择性筛选培养基,从深海沉积物微生物元基因组文库中筛选得到酯酶阳性Fosmid克隆。对筛选得到的fosmid FL10进行部分酶切构建亚克隆文库,筛选得到酯酶阳性亚克隆pFLS10。PCR扩增目的片段后与pET28a连接构建酯酶基因原核表达质粒,转化大肠杆菌(Escherichia coli)BL21。纯化表达产物并对其进行活性测定及酶学性质研究。【结果】序列分析显示该pFLS10亚克隆质粒含有一段924bp的ORF(Open Reading Frame),与一海洋元基因组文库中筛选出的酯酶ADA70030序列一致性为71%。该酶为一新的低温酯酶,对C4底物(对硝基苯丁酸酯)水解能力最强。该酶最适作用温度为20℃,最适作用pH为7.5,20℃时较为稳定,pH8-10的范围内有良好的pH稳定性,K+、Mg2+对该酶具有一定的激活作用,Mn2+等对其具有不同程度的抑制作用。【结论】应用元基因组技术筛选到了新的酯酶基因fls10并进行了克隆表达,该酶在低温及碱性条件下较为稳定且活力较高,对于工业化生产具有一定的应用潜力。关键词:深海沉积物;元基因组文库;低温酯酶;酶学特征     

太湖西岸沉积物中典型挥发性硫化物的分布特征研究

挥发性硫化物是微囊藻死亡分解产生的主要藻源性嗅味污染物, 伴随微囊藻水华的暴发而大量产生, 不仅严重影响了水体的水质状况, 也给沿湖居民以及水生生物带来危害。本研究分析了夏季太湖西岸近岸带上覆水以及沉积物中三种典型挥发性硫化物二甲硫醚(DMS)、二甲二硫醚(DMDS)、二甲三硫醚(DMTS)的分布特征及其与营养盐之间的关系。结果表明, 挥发性硫化物(VSCs)在沉积物表层含量最高, 其中DMDS 浓度最高达262.25 ng·g^–1, DMTS 浓度最高达50.90 ng·g^–1。空间分布上: 在近岸带, 表层沉积物(0 cm-4 cm)自然芦苇带内挥发性硫化物的含量低于人工挖掘的漕沟内; 近岸带嗅味物质明显高于湖区内。研究认为, 藻类大量聚集死亡沉积至湖泊底部, 降低沉积物的氧化还原电位, 促进了致嗅物质的产生, 为湖泛的暴发留下隐患。建议在近岸带蓝藻聚集区适时打捞, 底泥疏浚等生态治理措施, 降低湖泛风险。     

长江中下游部分湖泊沉积物碱性磷酸酶分布及其作用研究

沉积物磷负荷在湖泊富营养化的发生与恢复过程中具有关键作用,其释放受物理、化学与生物机制调节,而碱性磷酸酶催化有机磷的矿化,故当为促进沉积物磷循环的重要因素。本文讨论了长江中下游部分湖泊沉积物碱性磷酸酶分布及其在磷释放过程中的作用。五里湖疏浚与未疏浚区以及太湖、巢湖、龙感湖、东湖、月湖、龙阳湖、莲花湖等不同湖泊的不同区域表层沉积物碱性磷酸酶活性(APA)明显不同,这种空间异质性与湖泊富营养化程度相联系。此外,APA随沉积物的深度递减,或在中间与较深层次出现峰值,且具明显的季节性。上述事实以及APA对抑制剂的不同响应方式暗示酶存在形态的多样性(同工酶)。苯丙氨酸(Phe)明显提高月湖与五里湖沉积物APA,沉积物与Phe相互作用并静置一天之后,生物可利用性磷(SRP)的释放量明显增加。再者,Phe可抑制月湖沉积物APA,沉积物与Phe相互作用并静置一天之后,SRP释放量无明显变化,溶解有机磷(DOP)的释放量则明显增加。因此,释放的SRP部分来自某些活跃的有机磷的酶促水解,沉积物碱性磷酸酶在内源磷的释放以及富营养化过程中具有重要作用。     

不同土地利用方式对潮棕壤有机碳含量的影响

对潮棕壤不同土地利用方式下0~100 cm土体中土壤有机碳含量的剖面分布、有机碳储量及C/N进行了研究.结果表明:不同土地利用方式下土壤有机碳含量的剖面分布差异明显,林地、割草地、荒地及裸地各土层有机碳含量高于农田生态系统;不同土地利用方式下的土壤有机碳与全氮呈极显著的正相关;土壤C/N随剖面土层深度的增加呈下降趋势,林地土壤的C/N相对较高,割草地、荒地和裸地次之,农田生态系统的土壤C/N较低.在0~100cm深度土壤,荒地每年截获的土壤有机碳分别比农田不施肥、农田循环猪圈肥处理、农田化肥NPK处理、农田化肥NPK 循环猪圈肥处理高4.52、4.25、4.46和3.58 t.hm-2.说明荒地在增加土壤有机碳储量方面有很大潜力.     

海州湾近岸海域的微生物群落结构和抗生素抗性基因时空变化

【背景】近岸海域抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes, ARGs)的污染和累积将直接影响海产品质量和安全,海州湾作为江苏省的四大渔场之一,是江苏渔业发展的主要载体,有多条大小河流注入,沿岸为重要农业区,对公众健康产生重大影响。【目的】对海州湾夏秋季的水样及沉积物展开微生物及ARGs检测。【方法】基于宏基因组测序技术开展海州湾夏秋两季近岸6个站点中水体和沉积物中ARGs种类和相对丰度以及微生物群落的组成研究。【结果】变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)是夏秋季度两种介质中最优势的门类,水样中优势的科级细菌为红细菌科(Rhodobacteraceae),沉积物样品中为脱硫杆菌科(Desulfobacteraceae);夏季水样中的ARGs相对丰度要明显高于秋季,但沉积物中不同季节的ARGs相对丰度未表现出明显的变化趋势;在水样中主要门级微生物群落的抗性机制主要是抗生素靶位替换和抗生素靶位保护,沉积物样品则以抗生素灭活机制为主,而主要科级微生物群落的抗性机制更加多样;冗余分析(redundancyanalysis...     

深海沉积物高效脱氮菌筛选分离及其脱氮特性研究

【背景】深海海域具有高压、低温、无光等环境条件,蕴含着丰富而独特的微生物资源。【目的】从深海沉积物中定向分离、筛选脱氮效率高的好氧脱氮菌株资源,并揭示其脱氮特性,为开发水体脱氮微生物技术提供物质基础。【方法】以东太平洋、南大西洋、西南印度洋共10个站位的深海沉积物为研究材料,在28°C下使用无机氮源连续进行两轮富集培养,然后定性筛选可以脱除氨氮、亚硝态氮和硝态氮的菌株,并通过形态学和16S rRNA基因序列分析进行初步分类鉴定;对优选得到的功能菌株,分别采用以氨氮、亚硝态氮、硝态氮为唯一氮源的培养基定量研究其生长和脱氮性能。【结果】从10份大洋深海沉积物样品中共分离得到49株好氧反硝化菌,其中3株在有氧条件下反硝化效率较高,分别命名为Pseudomonassp.G111、Pseudomonassp.G112和Dietziamaris W023a,其中菌株G111和G112与模式菌株博岑假单胞菌Pseudomonas bauzanensis BZ93T的16S rRNA基因序列相似度为99.2%,菌株W023a与模式菌株海洋迪茨氏菌DietziamarisATCC35013T的16SrRNA基因序列相似度为99.9%。菌株G111、G112和W023a培养48h后,对氨氮的脱除率分别为98.0%、85.2%和97.6%;对亚硝态氮的脱除率分别为71.9%、67.5%和34.7%;对硝态氮的脱除率分别为66.0%、52.6%和56.3%。菌株G111、G112和W023a均为异养硝化-好氧反硝化菌,可通过好氧反硝化作用将亚硝态氮和硝态氮还原为含氮气体,也可通过异养硝化-好氧反硝化作用将氨氮转化为含氮气体。【结论】从深海沉积物中分离筛选得到3株高效好氧反硝化菌,所获得的菌株在水体净化、污水处理、生态系统修复等领域具有应用潜力。     

长江中下游浅水湖泊沉积物多酚氧化酶与过氧化物酶活性分布

采样分析了长江中下游浅水湖泊(鲁湖、梁子湖、后官湖、牛山湖、三角湖、龙阳湖、墨水湖、月湖以及太湖)沉积物多酚氧化酶与过氧化物酶活性的分布及其与微生物的关系.结果表明,在水平方向上,沉积物有机质含量较高的湖泊酶的活性明显较高,湖内酶的活性亦有明显的异质性,排污口、水生植物凋落区以及未疏浚点的活性明显较高.在垂直方向上,有机质含量较高的表层显示较高的多酚氧化酶活性.因此,不同来源的有机质均能诱导酶的产生;过氧化物酶活性随深度变化的趋势不明显,且在疏浚与未疏浚点显示相近水平,这种现象可能源于酶与腐殖质的结合;多酚氧化酶与过氧化物酶活性显著正相关,初步揭示了二者在有机质降解与腐质化过程中的偶联;细菌和放线菌(而非真菌)似为酶的主要生产者.并讨论了氧化还原酶在湖泊富营养化过程中的作用.     

漳江口红树林沉积物真菌多样性分析及抗茶叶致病真菌生物活性筛选

以福建漳江口红树林国家级自然保护区红树林沉积物分离的真菌为对象,研究红树林沉积物真菌的多样性和筛选抗茶叶病原真菌活性的菌株。将分离纯化的135株真菌通过形态学和Ribosomal DNA-Internal Transcribed Spacer(rDNAITS)序列测定进行鉴定及多样性分析,归为40个种类型,分别属于17个属,其中青霉属(25%)为优势菌,木霉属(15%)、曲霉属(10%)和镰刀属(10%)次之,表明红树林沉积物真菌具有丰富的多样性;利用平板对峙法对真菌的发酵粗提物抗茶叶病原真菌生物活性研究,结果发现,共有17株(占42.5%)真菌具有抗茶叶病原真菌活性,其中15株能够抑制茶叶轮斑病(Pestalotiopsis theae)LH13,12株能够抑制茶叶炭疽病(Colletotrichum gloeosporioides)LH30,8株能够抑制茶叶溃疡病(Neofusicoccumsp.)LH107,有两株对这三种茶叶致病菌均有较强活性。这些活性菌株分布在6个属中,分别是青霉属(7株)、木霉属(3株)、镰孢属(2株)、枝孢属(2株)、白地霉属(2株)和球腔菌属(1株)。由此可见,红树林沉积物真菌抗菌活性菌株的种属分布具有多样性。