海洋微生物铁载体的研究进展

铁是影响初级生产力的主要限制性因子之一,其在海洋环境中的分布具有空间异质性。由于铁在海洋中主要以溶解度较低、易沉降的三价态(Fe³⁺)形式存在,因此溶解铁对海洋生物而言是一种稀缺资源。为了获得生命代谢所需的铁,微生物进化出多种铁摄取的策略来满足需求,其中铁载体(siderophores)是最典型的代表。铁载体作为重要的代谢辅因子,除了铁循环以外,也强烈影响着其他元素的循环。基于铁载体的重要性,深入理解它的合成、转运和调控机制是系统认识海洋铁循环和生命过程的重要环节之一。本文以近20年的研究为重点,总结了铁载体的最新进展,包括其类型、合成/运输系统、获取途径、调控机制以及铁载体的功能与应用,旨在更好地认识铁载体在海洋微生物生态学过程中的作用,加深对海洋铁循环动力学机制的理解。     

浮游细菌群落变化对锥状斯氏藻藻华的影响

目的:本实验以大亚湾原发性锥状斯氏藻为例,采集野外样品,分析藻华不同时期主要菌群的结构和环境样品的硫化物与赋存形态。方法:应用末端限制性片段长度多态性技术和主成分分析方法,分析藻华发生过程中浮游细菌群落相似程度的情况,得到差异显著的浮游细菌类群。选出代表类群的样品进行16S r DNA高变区测序,获取浮游细菌的分类结果及相对丰度。采用Pearson相关性分析浮游细菌、藻、硫化物两两间的相互关系。结果:早期藻华以Enterobacteriaceae为主导,各优势菌群(Enterobacteriaceae:Alteromonadaceae:Rhodobacteraceae)的比例约为8:1:21,硫元素主要以DMS形式存在;而后期Alteromonadaceae成为优势物种,各优势菌群的比例转变为3:5:25,硫的赋存形态由DMS转变为DMSO;Rhodobacteraceae在藻华的前期与后期均以优势种存在。本实验还发现藻华不同时期4种与藻呈正向相关的细菌,以及8种对藻起负向调节作用的细菌,它们在藻华生消的过程中扮演着不同的角色。结论:菌群的组成性改变与藻华生消具有一定的相关性,并对藻类的硫代谢产生影响。结果的获得有助于认识藻华微生物学过程中硫代谢的生态学功能,拓展锥状斯氏藻藻华的理论认识。     

甲壳动物精氨酸激酶的结构与功能

精氨酸激酶（Arginine kinase）是调节无脊椎动物能量代谢的重要酶,在调节无脊椎动物体内磷酸精氨酸与ATP之间的能量平衡过程中具有重要作用。甲壳动物是节肢动物门内最重要的类群之一,并具有重要的经济价值。本文综述了甲壳动物体内精氨酸激酶的分子构象、表达变化及生理功能等方面的研究进展,为深入研究甲壳动物的能量代谢调控机制提供必要的参考。另外,文中对甲壳动物精氨酸激酶的重要性和研究中存在的问题进行了讨论。     

微生物群体感应抑制剂及其在海洋生态中的应用

微生物具有结构多样性和功能多样性,其生态行为受多种信号因子的调节,其一便是群体感应信号(Quorum sensing,QS)。QS可作为菌群的通讯语言调节多种生物学功能,包括微生物被膜(Biofilm)的形成、毒力因子的表达、抗生素的分泌以及活性物质的生成等。相比之下,群体感应抑制剂(Quorum sensing inhibitor,QSI)的作用与QS相反,它能阻断QS信号的合成或传递、降低细菌致病性、干扰Biofilm的生成、阻断QS级联效应,因而被广泛应用于医药、农业和环境等领域。本文聚焦QSI,对其来源、特性、作用机制的最新进展进行总结,并对其在海洋生态领域上的应用进行综述,以期为QSI物质的开发和海洋生态资源的有效利用提供新思路。     

中国对虾3种Ⅱ型CHH家族神经肽基因的克隆及序列分析

根据中国对虾蜕皮抑制激素的全长cDNA序列设计引物,以中国对虾基因组DNA为模板,采用PCR等技术分别得到3个扩增产物：NP1、NP2和NP3,长度分别是540bp、601bp和826bp。NP1和NP2均由2个外显子和1个内含子组成,NP3由3个外显子和2个内含子组成。序列分析表明,NP1、NP2和NP3是中国对虾Ⅱ型CHH家族神经肽的基因片段。NP1、NP2和NP3的外显子分别与斑节对虾的神经肽Pem-SGP-C2、Pem-SGP-C1及中国对虾FenchMIH的mRNA相似性最高,同源性分别为91．5％、92．8％、88．9％。由此可以推测NP3是中国对虾MIH的基因序列,NP1和NP2为新发现的两种中国对虾Ⅱ型CHH家族神经肽的基因片段。     

一株奇异变形杆菌对铜绿假单胞菌多细胞行为的抑制作用

目的：抗生素耐药性成为了全球性的健康问题。研究发现病原菌的多细胞行为在抗生素的耐药性中起着至关重要的作用（尤其是生物膜）,因而通过抑制多细胞行为而控制耐药性成为当务之急。本文以奇异变形杆菌（Proteus mirabilis）为研究对象,考察它的发酵滤液对一种机会致病菌——铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）多细胞行为的作用,以期得到一株多细胞行为抑制菌：在不影响Paerugiliosa生长的前提下,抑制生物膜形成、EPS产生以及定向丛集运动,解除保护,减缓扩散,为降低Paemgi—nosa耐药性,增强抗生素作用效果提供可能。方法：采用结晶紫生物膜测定法、蒽酮一硫酸法、平板检测法,探究Pmirabilis发酵滤液对Paemginosa生物膜、胞外多聚物、定向丛集运动和生长的影响。结果：Pmirabilis发酵滤液能显著抑制Paeruginosa生物膜量,在体积百分比浓度为1％时,抑制率可达60．9％。该菌的发酵滤液还能阻碍Paeruginosa的定向丛集运动,减弱它的吸附和扩散运动;同时,也减少了Pacrugillosa胞外多聚物的产量,在滤液体积百分比浓度为1％时,抑制率达到45．9％。更重要的是,固体平板实验证明该发酵滤液对P．aemginosa的生长没有影响。结论：Pmirabilis在不影响病原菌生长的前提下,对病原菌的多细胞行为有一定的控制作用。其发酵滤液中存在着抑制微生物膜、定向丛集运动等的成分,在治疗细菌感染性疾病和降低抗生素耐药性方面有潜在应用价值。     

中国明对虾过氧化物还原酶基因在大肠杆菌中的重组表达、产物纯化及活性测定

过氧化物还原酶（Prx）是生物体内广泛存在的一类酶,在消除过氧化氢和抗氧化胁迫中起着重要的作用。本研究采用PCR扩增编码中国明对虾Prx成熟肽的基因,并克隆到大肠杆菌表达载体pCR®T7/NT TOPO® TA中进行体外重组表达。重组质粒转化大肠杆菌BL21 (DE3) pLysS后,经IPTG诱导表达产生包涵体形式的目的蛋白。对重组蛋白进行LC–ESI–MS分析,结果表明融合蛋白的四个肽段与中国明对虾Prx相应肽段完全一致。将重组蛋白通过金属螯合柱进行纯化,进而透析、复性,最后获得了具有较高过氧化物酶活性的重组Prx。中国明对虾Prx的成功表达,为深入研究其在中国明对虾免疫反应和抗氧化胁迫中的作用奠定了基础。     

凡纳滨对虾各月龄性状的主成分与判别分析

为了研究凡纳滨对虾各性状增长规律和判定最佳生长季节凡纳滨对虾的体格与月龄的关系,选择1～6月龄凡纳滨对虾各1000只,选择全长、体长、第一腹节背高、第三腹节背高、第一腹节背宽、头胸甲长和体重共7个性状,进行主成分与判别分析.结果表明:各月龄凡纳滨对虾性状之间均呈现显著的正相关(P<0.01), 其中以全长与体长的相关性最为明显,1月龄凡纳滨对虾体重与形态性状的相关系数较小.各月龄凡纳滨对虾的主成分有所不同,1～2月龄凡纳滨对虾的第一主成分为长度因子,第二主成分为宽度因子,第三主成分为高度因子;3月龄凡纳滨对虾的第一主成分与1～2月龄凡纳滨对虾一致,但第二主成分为高度因子,第三主成分为体重因子;4～6月龄凡纳滨对虾的第一主成分为体重因子,第二主成分为高度因子,第三主成分为宽度因子.1～3月龄凡纳滨对虾形态性状的增长优先于体重, 4～6月龄凡纳滨对虾体重优先于形态性状的增长.错过最佳生长季节的凡纳滨对虾的与体格大小相符的月龄可通过建立的判别式来判断,总的判别准确率为98.98%,其中2～4月龄凡纳滨对虾的判别准确率为100%.     

微生物被膜(Biofilm)的社会学特征

微生物被膜(biofilm)是一类具有高复杂性和高自组织特性的生物结构,由多种微生物(细菌、古菌、藻类、微小真核生物)和生物基质(多糖、蛋白、脂肪酸等)组成,具有特定的组织结构和生态学功能,在微生物定殖、生态位构建和环境适应性上具有重要作用.许多微生物行为,如病原感染、毒素产生、耐药能力、生物污损以及管网堵塞等都与微生物被膜的存在有关.这些事件的形成充斥着多样化的微生物行为,包括信号交流,合作/竞争、劳动分工以及逆境环境下的"菌工智能"等.这些特征越来越多地显示出Biofilm的社会学特性,而这一特性也提供了深入认识Biofilm的新视角.据此,以Biofilm的3D结构为基础,以膜内的通讯语言、协作方式,以及智能化的抗逆表现(环境应激、协同进化)为重点来阐述它的社会学特征,以期更好地认识Biofilm的属性,加深对微生物社会学的认识.