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...     

渭河陕西段沉积物重金属空间分布及来源解析

为了了解渭河陕西段河道沉积物重金属空间分布特征,本研究对渭河陕西段干流及其支流17个采样点沉积物中的10种重金属元素(Cd、Sb、As、Co、Cu、Pb、Ni、Cr、Zn、Mn)含量进行测定及来源辨析。结果表明: 重金属元素Cd、Sb、As、Co、Cu、Pb、Ni、Cr、Zn、Mn的平均含量分别为0.10、1.24、11.73、11.95、24.90、24.91、29.31、54.18、72.74、626.85 mg·kg^-1, 除Cd的变异系数大于1以外,其他元素的变异系数均低于0.5。其中,Cd、Pb、Cr含量于灞河入渭处达到峰值,Co和Mn在黑河入渭处达到峰值,Cu和Zn在清姜河入渭处达到峰值, Sb、As和Ni分别于沙王渡、咸阳铁桥和林家村处达到峰值。相关性分析、主成分分析和聚类分析表明,Cd、Co、Cu、Pb、Ni、Cr、Zn、Mn主要来源于以工业源和生活源为主的污染源;Sb、As主要来源于农业和地球化学污染源。     

深海鱼油治疗阿尔茨海默病大鼠的作用及对其肠道菌群的影响

目的研究深海鱼油对阿尔茨海默病(AD)大鼠的治疗作用及其对大鼠肠道菌群的影响。方法从60只SD大鼠中随机选择50只建模并随机分为5组,其余为假手术组。石杉碱甲组灌胃石杉碱甲注射液20 μg/kg,深海鱼油高、中、低剂量组分别灌胃0.21 g/kg、0.42 g/kg、0.84 g/kg深海鱼油,假手术组和模型组大鼠灌胃等体积生理盐水,大鼠给药体积按照1 mL/kg。结果第2、3、4、5 d大鼠逃避潜伏期,Aβ40、Aβ42含量,拟杆菌门、瘤胃菌科、拟杆菌科、普雷沃氏菌科、拟杆菌属、螺杆菌属、普雷沃氏菌属、链球菌属水平,模型组高于假手术组(P<0.05),石杉碱甲组和深海鱼油高、中、低剂量组均低于模型组(P<0.05);大鼠跨越平台次数,厚壁菌门、变形菌门、乳杆菌科、毛螺菌科、韦荣球菌科、乳杆菌属、瘤胃球菌属、毛螺菌属、肠球菌属、韦荣球菌属水平,模型组低于假手术组(P<0.05),石杉碱甲组和深海鱼油高、中、低剂量组均高于模型组(P<0.05)。模型组神经组织显著改变,石杉碱甲组和深海鱼油高、中、低剂量组均出现好转。结论深海鱼油可改善AD模型大鼠学习能力和记忆能力、减轻大鼠海马组织病变,改善大鼠肠道菌群。     

池塘内循环流水养殖模式对养殖塘上覆水-沉积物-间隙水磷时空分布特征及释放通量的影响

为了揭示池塘内循环流水养殖模式(Inner-circulation Pond Aquaculture, IPA)上覆水-沉积物-间隙水不同磷形态时空分布特征, 探讨沉积物-水界面磷的释放通量及其主要影响因素, 在IPA一条水槽前后端设置6个采样点, 共设置4条, 同时对常规传统池塘(Usual Pond Aquaculture, UPA)设置5个采样点, 采用SMT(磷形态标准测试程序)法测量沉积物中磷的形态组成, 对上覆水-沉积物-间隙水磷时空分布特征进行了分析, 统计了磷释放通量及主要影响环境因子的关系。结果表明: (1)从整体上, IPA上覆水及间隙水中不同形态磷含量低于UPA, 且IPA水体磷空间分布差异较大, 水槽后端沉积物向上覆水释放, 水槽前端则表现为上覆水向沉积物汇集; (2)在养殖中后期, 空间上, IPA水槽后端沉积物不同磷形态随着距离增加逐渐降低, 且均低于UPA; 时间上, 2种模式TP、IP、OP和Fe/Al-P随着养殖的进行而显著增加, Ca-P呈先降低后增加的趋势; (3)UPA基本表现为沉积物对磷的吸收, 而IPA磷释放通量时空差异较大, 养殖初期, 水槽前端表现对磷的吸收, 水槽后端10 m内则少量释放; 至养殖中后期, 槽后端10 m内表现对磷的大量释放; 而后端20和30 m在养殖初期磷通量较小, 至养殖中期均转变为对磷的吸收, 至养殖末期则转变为对磷的释放; (4)2种模式磷通量和环境因子的关系基本一致, TP、IP释放通量和pH呈显著正相关, 各形态磷释放通量和沉积物Eh呈显著负相关, 其中温度的升高对各沉积物不同形态磷的释放有显著的促进作用。综上所述, IPA沉积物磷组分时空差异较大, 主要集中分布在水槽后端10 m内, 且在养殖中后期向上覆水大量集中释放。研究旨在为IPA改进固体颗粒物拦截方法、提高残饵和粪便的收集效率及养殖水环境调控提供理论依据。     

工业有机污染对小型水体沉积物真菌群落的影响分析

【背景】有机污染对水体沉积物中的微生物多样性影响极大,而目前有关污染水体沉积物中真菌多样性的研究较少。【目的】研究不同程度有机污染下水体沉积物中真菌种群的多样性特征,探究工业有机污染对真菌群落的影响。【方法】应用化学分析方法和高通量测序技术进行研究,并分析水质、沉积物成分等环境因子与沉积物真菌多样性的相关性。【结果】随着污染程度的降低,水体沉积物中真菌序列数、OTU数和Shannon多样性指数均呈上升趋势。未分类真菌、子囊菌门和担子菌门是沉积物真菌群落中的主要优势种类,主要优势属为Zopfiella、Westerdykella、Clypeosphaeria、Ilyonectria、Paracremonium、Aspergillus。真菌Shannon指数与水体溶解氧(dissolvedoxygen,DO)极显著正相关,与沉积物有机质和总磷含量显著负相关,Simpson指数与水体总氮(total nitrogen,TN)、氨氮(NH3-N)、总磷(total phosphorus,TP)显著相关。【结论】有机污染导致水体溶解氧下降和沉积物有机质增加,从而导致污染区真菌多样性显著下降。Zopfiella、Penicillium、Emericellopsis、Westerdykella、Jugulospora、Chromelosporium可能参与曝气处理区域沉积物兼氧条件下污染物的去除,Ilyonectria、Mortierella、Epicoccum可能主要参与水生生物残体分解、污染物的吸附沉降等过程。     

舟山港表层沉积物中底栖有孔虫组合特征初步研究

作者对舟山港区43个表层沉积物样品进行定量分析,共鉴定出底栖有孔虫33属60种。研究海域各站位均发现浮游有孔虫壳体,个体细小、属种单一,未发现活体个体。研究海域底栖有孔虫组合以玻璃质壳为主,平均含量86.71%,有孔虫丰度均值为1 676枚/50克,总体有孔虫组合为Ammonia beccarii vars.-A.maruhasii-Epistominella naraensis。研究发现,表层沉积物中大个体有孔虫(Ammonia beccarii vars.等)与小个体有孔虫(Epistominella naraensis)分布与潮流搬运呈密切相关关系,提示可能存在不同的搬运机制。与前人研究相比,研究海域有孔虫组合呈现以下变化:(1)胶结质壳有孔虫含量增加,个别站位出现15.89%的高值;(2)出现耐污染属种;(3)环境敏感属种畸形比例增加。研究表明,沉积搬运作用和环境参数变化是影响研究区有孔虫组合的重要因素,为有孔虫作为环境指标的进一步研究提供了基础数据。     

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。     

南海冷泉区深海沉积物中细菌的分离培养及多样性分析

为了认识南海深海冷泉区沉积物中可培养微生物的多样性,本文以冷泉区与非冷泉区两个站点的深海沉积物为样品,通过两种培养基(R2A海水培养基和2216E培养基)直接涂布或富集后平板分离纯化,从9个样品中共得到395株菌株,并通过16SrRNA基因鉴定,分属10个属。发现产芽胞细菌分布最广、丰度最大,包括3个属、15个种。其中芽胞杆菌(Bacillus)无论是在数量还是在种类上都分布最多。并且,随着水深和沉积物深度的增加,分离到的可培养微生物丰富度降低。本研究表明,即使在冷泉区,南海深海沉积物中产芽胞细菌也比较丰富。     

云贵川湖泊芽孢杆菌分离、鉴定及抗动物病原菌活性研究

为从湖泊沉积物中筛选出对动物病原菌具有抑菌活性的芽孢杆菌Bacillus,采用纯培养方法对云贵川地区9个湖泊样品中的芽孢杆菌进行分离、16S rRNA基因序列测定和发酵,以4株常见动物病原菌作为对象,对芽孢杆菌次级代谢产物进行活性检测,筛选有抗菌活性的菌株,并对活性菌株的发酵产物进行液相色谱-质谱联用技术分析。结果显示,在9个湖泊样品中共分离出47株芽孢杆菌,筛选出13株有抗菌活性的菌株,且其产生的脂肽类抗生素对动物病原菌显示出较好的抗菌活性。本研究不仅扩大了芽孢杆菌物种资源信息库,为后续开展芽孢杆菌次生代谢产物研究奠定理论依据。同时也为开发新型动物致病菌抗生素提供了新的途径。     

海草根际微生物与海草植株的互作效应

【目的】本文以三亚湾泰来草根际沉积物为主要研究对象,研究室内培养条件下泰来草根际沉积物微生物对于高温处理和海草定殖的响应。【方法】通过对培养过程中水体物理化学参数(如pH、溶解氧、磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐和铵盐)的监测以分析环境因子的变化;16S rRNA扩增子测序研究微生物群落结构的动态响应;通过荧光定量分析16SrRNA基因丰度变化。【结果】研究表明高温处理组在培养35 d后海水中磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐和铵盐含量以及pH均要高于模拟原位环境的对照组,高温处理组根际沉积物微生物丰度在培养过程中呈现先上升后降低的趋势,同时,高温处理组根际微生物中初始阶段由厚壁菌门(32.4%)、变形菌门(22.92%)和梭杆菌门(27.21%)占据优势,培养一段时间后,厚壁菌门和梭杆菌门大幅度减少,逐渐被蓝细菌门和放线菌门所替代,最终由变形菌门(51.1%)占据主导地位,其中,属于硫还原细菌的脱硫杆菌科(Desulfobacteraceae)和硫氧化细菌的螺杆菌科(Helicobacteraceae)的细菌丰度不断提高。【结论】揭示了海草的定殖会提高高温处理后沉积物的多样性,并塑造和改善其根际沉积物微生物群落组成。