北京市白河湿地香蒲根际土壤细菌多样性

以北京市白河再生水补水口人工湿地香蒲(Typha angustata)根际土壤为研究对象,采用LB、R2A和YG培养基分离培养法,研究香蒲根际可培养细菌群落在不同培养基条件下的群落结构差异及优势菌属。结果表明,由R2A培养基分离培养的香蒲根际细菌群落丰度(4门,20菌属,82株菌株)最高,其次为由LB培养基分离培养的细菌群落丰度(3门,16菌属,118株菌株),由YG培养基分离培养的细菌群落丰度(2门,8菌属,24株菌株)最低;从3种培养基优势类群组成结构看,香蒲根际细菌主要包括变形菌门γ亚群(87.66%)、变形菌门β亚群(6.17%)、厚壁菌门(5.29%)和拟杆菌门(0.88%),其中,不动杆菌属(Acinetobacter)为最优势属,其次为拉乌尔菌属(Raoultella)、假单胞菌属(Pseudomonas)和克雷伯氏菌属(Klebsiella);R2A培养基细菌群落的Shannon-Wiener指数和Margalef指数最高,分别为2.23和1.87,其次为LB培养基细菌群落的两种指标,分别为1.75和4.13,YG培养基细菌群落的两种指标最低,分别为3.14和1.52;YG培养基细菌群落的Pielou指数最高(83.44%);从不同培养基优势菌属功能分析结果来看,从LB培养基中获得参与氮循环和碳循环的优势菌属菌株(各为19株)最多;从R2A培养基中分离培养的降解有机污染物的优势菌属菌株(8株)最多;从YG培养基中分离获得的抑制病原菌菌株(8株)最多。     

古尔班通古特沙漠地衣结皮中可培养细菌多样性初探

为了解古尔班通古特沙漠优势结皮类型--地衣结皮中可培养细菌的多样性,利用3种培养基经稀释涂布和划线分离得到18株纯培养菌株。对分离的所有菌株提取基因组DNA,利用细菌通用引物扩增得到16S rDNA的序列并测序。结果表明：（1）基于Ribosomal Database Project (RDP)在线归类分析,18株菌可初步归为3门3纲3目6科6属,未见新属,未分离到固氮菌属（Azotobacter）。其中,6株归为变形菌门(Proteobacteria)、6株属于放线菌门(Actinobacteria)、6株属于厚壁菌门 (Firmicutes); 不动杆菌属（Acinetobacter）、链霉菌属（Streptomyces）、芽孢杆菌属（Bacillus）为优势属,分别占分离菌株数的33%、28%、22%。（2）在EzTaxon-e数据库中对各菌株序列进行进一步的BLAST同源性分析表明,18株菌可进一步归为14个OTUs（Operational Taxonomic Unit）,未见疑似新种（同源性均>97%）,其中链霉菌属OTU比例最高（35.71%）,依次为不动杆菌属和芽孢杆菌属（二者均为21.43%）。（3）古尔班通古特沙漠地衣结皮中的可培养细菌Shannon-Wiener多样性指数为2.5532,均匀度指数为0.9675。（4）上述可培养细菌在生物土壤结皮中具有固沙、加速矿化、生防等多重生态潜能。     

吉尔吉斯斯坦伊塞克湖一处土壤样品细菌多样性

采用纯培养方法从吉尔吉斯斯坦共和国伊塞克湖一处温泉旁的土壤中分离到32株细菌,通过ARDRA 分析后得到不同的类群,从各个类群中随机选取1个代表菌株进行16S rDNA 序列测定和系统发育的分析。结果表明：分离的菌株分布在假单胞菌属（Pseudomonas）、类芽孢杆菌属（Paenibacillus）、芽孢杆菌属（Bacillus）、寡养单胞菌属（Stenotrophomonas）、Lysinibacillus、溶杆菌属（Lysobacter）、短芽孢杆菌属（Brevibacillus）、根瘤菌属（Rhizobium）、变形杆菌属（Proteus）等9个属,且部分菌株的16S rDNA序列同源性低于97%,可能是潜在的新种。结果揭示了该样点可培养细菌种群的多样性及独特性。     

北极斯瓦尔巴群岛冰川流域可培养细菌的系统发育多样性及固氮菌初步研究

从北极斯瓦尔巴群岛冰川流域的上、中、下游采集了5种代表性土壤和冰川融水样品(MT、AT、TN、BT、MS),采用常规LB和严格无氮培养基低温培养方法,对其中的可培养细菌和潜在固氮细菌进行了总菌计数以及菌株的富集、分离与纯化。经菌落菌体形态观察、16S r RNA基因初步测序排重、固氮基因nif H的PCR检测,分别选取48株可培养分离细菌和31株潜在固氮菌进行了基于16S r RNA基因全序列测定的系统发育分析。目的是初步了解该特殊生境中可培养细菌(包括潜在固氮菌)的多样性及其分布状况,为进一步研究它们在此生境中的生态功能奠定基础。实验结果表明,可培养细菌在5个采集样品中的总菌数为BTTNATMT=MS,严格无氮培养基分离菌总菌数为BTATMTTNMS。48株可培养代表菌分属于Proteobacteria、Actinobacteria、Bacteroidetes、Firmicutes 4个门的7纲、14属之中,它们在5个样品中的多样性程度为BT(6纲、6属)MT(4纲、6属)AT、MS(均为3纲、3属)TN(2纲、3属),优势菌群主要分布在γ-proteobacteria纲的Pseudomonas属(20.8%,集中在AT、BT、MS样品中)和β-proteobacteria纲的Janthinobacterium属(35.4%,集中在MS样品中),表现出一定程度的系统发育多样性。潜在固氮菌实验结果表明,能在严格无氮培养基上生长且可检测到nif H的31株代表菌具有极为单一的系统发育多样性。其中90.32%菌株集中在γ-proteobacteria纲的Pseudomonas属,仅在MT和MS样品中有3株菌分布在α-proteobacteria纲的Rhizobium属、β-proteobacteria纲的Janthinobacterium属和Actinobacteria纲的Arthrobacter属,它们与分离自其他极端环境的相关标准菌株具有高度16S r RNA基因同源性。另外,本实验还发现有8株菌的16S r RNA基因序列与相关标准菌株的相似度低于98.50%,推测它们具有成为该特殊生境下新种的潜质。     

内蒙古河套灌区湿地芦苇根际可培养细菌多样性

以内蒙古河套灌区湿地植物芦苇(Phragmites australis)根际土壤为材料,采用分离培养法对天然湿地和退化湿地的芦苇根际细菌多样性进行了研究。16SrRNA基因系统发育分析的结果显示,分离自天然湿地芦苇根际的45株细菌分属于γ-变形菌纲(44.44%)、厚壁菌门(Firmicutes)(42.22%)和放线菌门(Actinobacteria)(13.33%)3大类群,其中,γ-变形菌纲为最优势类群,芽孢杆菌属(Bacillus)(42.2%)为最优势菌属;分离自退化湿地芦苇根际的44株细菌分属γ-变形菌纲(13.63%)、β-变形菌纲(6.82%)、厚壁菌门(47.73%)及放线菌门(Actino-bacteria)(31.82%)4大类群,其中厚壁菌门为最优势类群,芽孢杆菌属(40.9%)为最优势菌属。研究结果表明,天然湿地和退化湿地芦苇根际细菌都具有较丰富的多样性,但天然湿地与退化湿地芦苇根际细菌群落结构存在一定差异。     

南极阿德雷岛淡水湖沉积物细菌群落研究

应用样品直接稀释涂布平板法,从南极阿德雷岛淡水湖沉积物中分离得到34株菌,并进行了生理生化性质检测。根据其16SrDNA全长序列所进行的系统发育分析表明,分离菌株分属于革兰氏阳性菌:节杆菌(Arthrobacter)、红球菌(Rhodococcus)、葡萄球菌(Staphylococcus);gamma-变形细菌(gamma-proteobacteria):假单胞菌(Pseudomonas)、不动杆菌(Acinetobacter)、寡养单胞菌(Stenotrophomonas);beta-变形细菌(beta-proteobacteria):紫色杆菌(Janthinobacterium);拟杆菌门(Cytophaga-Flexibacteria-Bacteroides):假结核棒杆菌(Cytophaga)、土地杆菌(Pedobacter)等9个属。分离的菌株在4℃条件下能产生多种大分子物质水解酶类,其中32%的菌株能产生脂肪酶,18%的菌能够水解明胶或者产生卵磷脂酶。同时对沉积物垂直方向的可培养细菌生物量进行了分析,表明阿德雷岛企鹅排泄物输入量对微生物分布有较大影响。     

南极菲尔德斯半岛土壤可培养细菌多样性分析

对中国第29次南极科学考察采自南极菲尔德斯半岛区域16个站位的土壤样品进行了细菌的分离培养。经细菌16S r DNA序列测定及系统发育分析,共鉴定得到3个门,13个属的67株细菌。其中优势门为放线菌门(Actinobacteria)和变形菌门(Proteobacteria),优势属为节杆菌属(Arthrobacter)和假单胞菌属(Pseudomonas)。对受到不同外界动物因素影响的4个典型站位的土壤理化性质进行了测定,初步分析了土壤理化因子对可培养细菌群落结构的影响。结果表明在菲尔德斯半岛人活动对土壤中可培养细菌群落的影响显著区别于企鹅和海豹。研究还对产淀粉酶的菌株进行了筛选,发现8株产淀粉酶的菌株。     

基于分离培养方法的香蒲根内生细菌多样性

为了探究湿地植物香蒲(Typha orientalis)根内生细菌在不同培养基环境下组成多样性与生态学意义,以北京市密云段白河人工湿地香蒲根为研究对象,采用LB培养基、R2A培养基、YG培养基联合的分离培养方法,研究香蒲根内生可培养细菌群落及其在不同培养基环境下群落结构及功能特征差异。研究结果显示,从不同培养基细菌群落丰富度看,LB培养基(152株有效菌株,12个菌属,29个菌种)分离的香蒲根内生细菌效果相对较好,R2A培养基(68株菌株,9个菌属,23个菌种)和YG培养基(85株菌株,10个菌属,19个菌属)分离的内生细菌效果相差不大。从不同培养基优势类群组成结构看,从3种培养基中分离的内生细菌都属于g-变形菌纲(Gammaproteobacteria)类群,并且在LB培养基、R2A培养基和YG培养基中最优势属分别为假单胞菌属(Pseudomonas)(47株)、拉恩氏菌属(Rahnella)(17株)和拉恩氏菌属(34株)。从不同培养基分离的菌株功能特征,在LB培养基中,参与除碳(3.95%)、重金属(15.13%)和有机污染物(8.55%)的菌株所占比例最高;在R2A培养基中,参与除磷(10.29%)的菌株所占比例最高;在YG培养基中,参与除氮(76.47%)的菌株所占比例最高;同时,分别在YG培养基(10.59%)和R2A培养基(13.24%)中分离到较多的抑制病原菌的菌株和致病菌。     

若尔盖高原泥炭沼泽二氧化碳、甲烷和氧化亚氮排放通量研究

2003～2005年,在每年的植物生长季,采用静止箱/气相色谱法,观测和计算了若尔盖高原泥炭沼泽温室气体CO2、CH4和N2O的排放通量.若尔盖高原泥炭沼泽平均CO2排放通量为203.22 mg/(m2·h),分别是沼泽化草甸平均CO2排放通量[348.31 mg/(m2·h)]的58%和放牧草场平均CO2排放通量[323.03 mg/(m2·h)]的62%;若尔盖高原泥炭沼泽平均CH4排放通量为2.43 mg/(m2·h),分别是沼泽化草甸平均CH4排放通量[0.29mg/(m2·h)]的8.4倍和放牧草场平均CH4排放通量[0.07 mg/(m2·h)]的34倍;若尔盖高原泥炭沼泽平均N2O排放通量为0.020 mg/(m2·h),低于沼泽化草甸平均N2O排放通量[0.037 mg/(m2·h)]和放牧草场平均N2O排放通量[0.056 mg/(m2·h)].     

若尔盖高原湿地研究进展

若尔盖高原湿地是我国第一大高原沼泽湿地,也是世界上最大的泥炭沼泽。若尔盖高原湿地对黄河上游的水源涵养与补给及生态平衡的维持起着极其重要的作用,此外对全球气候与环境变化有着紧密联系。随着沼泽旱化、沙化、土壤退化等生态问题的出现,对若尔盖高原湿地的研究越来越受到重视。以湿地退化为主线,在对各种文献资料归纳整理的基础上,该文从湿地分类及信息提取、湿地生物多样性、湿地土壤和湿地温室气体、湿地与全球变化、湿地退化五方面评述了若尔盖高原湿地的研究进展。在此基础上,对若尔盖高原湿地未来的研究方向进行了展望,提出加强若尔盖高原湿地退化的过程和驱动机制研究、湿地生物多样性研究、加强湿地生态恢复与管理保护三方面建议。     

北极黄河站植物根际土壤放线菌分离培养及其鉴定

通过稀释涂布平板法,对北极黄河站(挪威新奥尔松地区)7种常见植物根际土壤样品进行放线菌的分离培养。经扩增性rDNA限制性酶切片段分析(ARDRA)及16S rDNA序列分析确定放线菌53株,分别属于8个属,除了优势菌链霉菌属(Streptomyces)和节杆菌属(Arthrobacter)外,还发现了红球菌(Rhodococcus)、糖丝菌(Saccharothrix)、拉塞氏杆菌(Rathayibacter)、微球菌(Micrococcus)、诺卡氏菌(Nocardia)、克里贝拉(Kribbella)等6种稀有菌属。     

若尔盖高原泥炭地碳收支特征及固碳价值评价研究

基于野外实测数据和碳税法对若尔盖高原泥炭地的固碳价值进行了定量评价。结果表明:若尔盖高原泥炭地总体表现为CO_2的汇和CH_4的源,年净固定CO_2的量为2 922 kg CO_2/hm~2,年CH_4排放量约为48 kg CH_4/hm~2,换算成CO_2当量约为1 163 kg CO_2/hm~2。若尔盖高原泥炭地总CO_2的排放量为23 375.6 kg CO_2/hm~2,其中CH_4排放的CO_2当量仅占到了总CO_2排放的5%。将若尔盖高原泥炭地吸收CO_2的正效应减去CH_4排放的负效应,得到若尔盖高原泥炭地的年净固碳量为1759.4 kg CO_2/hm~2,总体表现出较强的碳汇功能。若尔盖高原泥炭地净吸收CO_2的价值为11.50亿元(正效应价值),净排放CH_4的价值为4.58亿元(负效应价值)。将正负效应进行整合,得到整个若尔盖高原泥炭地的总固碳价值为6.92亿元。     

南极欺骗岛土壤细菌群落结构和多样性分析

采用基于16S r DNA克隆文库的非培养方法和传统培养方法相结合的手段,对南极欺骗岛土壤细菌群落结构及多样性进行了初步分析。对来自16S r DNA克隆文库的118个阳性克隆进行测序和序列比对,结果显示细菌来自放线菌门(Actinobacteria)、变形杆菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)3大门的39个操作分离单元(OTU),其中优势菌群为放线菌门和变形杆菌门,分别占65.25%和28.81%。放线菌门的主要优势属为鱼孢菌属(Sporichthya)、类诺卡式氏菌属(Nocardioides)、束缚菌属(Conexibacter)、Gaiella和节杆菌属(Arthrobacter)。变形杆菌门的主要优势属为鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、硫杆菌属(Thiobacillus)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)和热单胞菌属(Thermomonas)。采用6种培养基对细菌进行培养和分离,共得到57株菌,来自放线菌门、变形杆菌门、拟杆菌门和厚壁菌门4大门的13个OTU,其中优势菌群为放线菌门和变形杆菌门,分别占57.89%和31.58%。优势属是放线菌门的节杆菌属(Arthrobacter)、雷夫松氏菌属(Leifsonia)和变形杆菌门的假单胞菌属(Pseudomonas)。本论文为研究欺骗岛土壤细菌多样性以及有益菌种资源的开发和利用奠定了基础。     

南极罗斯海沉积物中可培养菌株的分离及胞外水解酶活性检测

研究了南极罗斯海地区沉积物中可培养微生物多样性,并检测了菌株胞外酶活性,为开发利用南极资源奠定基础。采用Zobell2216E培养基、土豆培养基(PDA)及稀释平板划线法分离并获得纯培养的细菌和真菌,分别通过16SrDNA、18S/ITS序列鉴定分析了可培养微生物的多样性和系统发育。从南极罗斯海沉积物样品中获得78株细菌和54株真菌,细菌、真菌的优势菌株分别为嗜冷杆菌属(Psychrobacter)、枝孢属(Cladosporium);78株细菌菌株中有2株与模式菌株的16SrDNA基因序列相似性小于97%,可能是潜在的细菌新物种。细菌API20NE生理生化和真菌产胞外酶活性结果表明,获得的细菌和真菌大多数可检测到胞外水解酶活性。本研究丰富了南极可培养微生物资源,为南极罗斯海地区可培养微生物的多样性研究以及南极微生物资源的应用研究奠定了基础。     

长白山白江河天然和排水泥炭沼泽土壤酶活性研究

以长白山白江河泥炭沼泽为研究对象,于2017年6月10日、7月4日、8月4日、9月7日和10月12日,在天然泥炭沼泽和排水泥炭沼泽(指经过排水的泥炭沼泽)中,采集表层(0～10 cm深度)土壤样品,测定土样中3种水解酶(β-1,4-葡萄糖苷酶、β-1,4-N-乙酰葡糖胺糖苷酶和酸性磷酸酶)和2种氧化酶(过氧化物酶和多酚氧化酶)的活性以及土样的理化指标,分析天然和排水泥炭沼泽表层土壤酶活性的变化特征及其影响因素。研究结果表明,排水泥炭沼泽表层土壤含水量显著低于天然泥炭沼泽;天然泥炭沼泽表层土壤中的有机碳质量比为344.57～405.84 g/kg,其比排水泥炭沼泽表层土壤有机碳含量大25%左右;排水泥炭沼泽表层土壤中的全氮和全磷含量略大于天然泥炭沼泽;排水泥炭沼泽表层土壤中的β-1,4-葡萄糖苷酶和β-1,4-N-乙酰葡糖胺糖苷酶活性分别为0.83×10~3～1.56×10~3nmol/(g·h)和0.26×10~3～0.38×10~3nmol/(g·h),其显著低于天然泥炭沼泽;排水泥炭沼泽土壤的酸性磷酸酶活性为1.49×10~3～8.28×10~3nmol/(g·h),9月7日和10月12日其低于天然泥炭沼泽;排水泥炭沼泽表层土壤中氧化酶活性显著高于天然泥炭沼泽;天然泥炭沼泽表层土壤酶活性主要受土壤含水量的影响,排水泥炭沼泽表层土壤酶活性主要受土壤中全氮和全磷含量的影响。     

北极Ny-Ålesund地区真菌多样性分析及龙胆苦苷转化菌株的筛选

采用多种培养基对北极高纬地区（土壤及海洋沉积物）真菌进行分离纯化,共得真菌65株。通过分析菌株的18S rDNA序列研究了它们的系统发育多样性,18S rDNA序列分析表明,65株真菌分属25个属,其中数量上位居第一的是青霉属（Penicillium）,有菌株20株,其次为丛赤壳属（Nectria）和节枝孢属（Articulospora）,各有菌株6株。同时对这65株真菌开展转化龙胆苦苷阳性菌株的筛选。以β-葡萄糖苷酶作为筛选转化菌株的标志酶于65株真菌中筛选到阳性菌株28株,其中产酶能力强的9株菌作为转化实验的备选菌株,以龙胆苦苷为底物进行转化,将转化粗提物进行TLC及HPLC分析,最终确定将C-5作为转化龙胆苦苷的菌株。根据菌株形态特征和核酸序列分析结果,初步鉴定菌株C-5为青霉属真菌。暂定名为Penicillium sp.C-5。     

一株产海藻糖合成酶南极海洋低温细菌的鉴定

从南极普里兹湾海域海水中分离到一株产海藻糖合成酶的海洋低温细菌BSw10041,革兰氏阴性,杆状,有极生鞭毛,能运动,菌落半透明。进行了常规生理生化和BIOLOG GN2细菌鉴定系统测试,结果表明菌株BSw10041与恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)的表型特征非常相似。为了进一步确定菌株BSw10041的分类学地位,测定了其16S rDNA序列,分析了相关细菌相应序列的同源性,构建了系统发育树,结果表明BSw10041与P．putida的亲缘关系最近。综合上述结果,菌株BSw10041可鉴定为Pseudomonas putida,定名为Pseudomonas putida BSw10041。     

产低温超氧化物歧化酶南极菌株的筛选、鉴定及其部分酶学性质

从421株南极细菌中筛选出产超氧化物歧化酶南极细菌NJ062、NJ379、NJ522和NJ548。它们的最适生长温度在10-15℃之间,在0℃均能生长,属于嗜冷菌。4株南极嗜冷菌均含有一种类型的SOD同工酶。菌株NJ062的超氧化物歧化酶为Mn-SOD;菌株NJ379,NJ522和NJ548的超氧化物歧化酶均为Fe-SOD。它们所产的超氧化物歧化酶最适酶活温度大约在40-50℃,在0℃仍有较高的活性,为最高活性的20%-35%,热稳定性较差,属低温酶。通过16S rDNA序列对4株产低温超氧化物歧化酶的南极嗜冷菌NJ062、NJ379、NJ522和NJ548进行鉴定。结果表明,它们均属于细菌域(Bacteria)中的紫细菌类群(Proteobacteria)中的γ-亚群。其中菌株NJ062属于假交替单胞菌属(Pseudoalteromonassp.);NJ379属于希瓦氏菌属(Shewanellasp.);NJ522和NJ548属于海单胞菌属(Marinomonassp.)。     

中国典型湿地生态系统碳汇功能比较

选择温带湿润地区三江平原湿地、青藏高原东缘若尔盖湿地和北热带向南亚热带过渡区域的广州红树林湿地,对比分析不同气候条件下湿地生态系统碳源、碳汇特征及其影响因素.研究发现,红树林湿地在固碳速率和固碳潜力方面都要高于泥炭沼泽和苔藓泥炭沼泽.不同气候条件下,湿地的CH4和CO2排放通量有较大差异.在CO2排放通量方面,若尔盖高原湿地和三江平原湿地的排放通量要高于红树林湿地;在CH4排放通量方面,三江平原湿地的CH4排放通量要大于若尔盖高原湿地和红树林湿地.不同气候条件下,湿地生态系统总体表现为碳汇.气候因素在大尺度上影响湿地的碳源、碳汇特征,而水文、植被类型和植株密度等亦是影响不同湿地类型碳源、碳汇差异的主要因素.     

羽毛针禾(Stipagrostis pennata)根鞘中可培养细菌多样性

羽毛针禾(Stipagrostis pennata)是古尔班通古特沙漠流动沙丘的先锋植物。野生羽毛针禾能够形成特殊的根鞘结构。作为浅根系植物对高温、缺水恶劣环境的特殊应答结构,根鞘对羽毛针禾忍耐干旱胁迫尤为重要。土壤微生物是影响根鞘形成和稳固程度的重要因素,基于前期对羽毛针禾根鞘微生物数量分布特征的分析结果,结合选择性培养基分离纯化、16SrDNA序列测序、Biolog-Eco技术更进一步地分析了可培养细菌多样性特征。结果表明:(1)基于Ribosomal Database Project(RDP)classifier分析,分离、纯化的17株菌可初步归为3门5纲5目8科8属,未见新属。其中,芽孢杆菌属(Bacillus)占绝对优势(23.53%)。(2)EzTaxon-e数据库中对各菌株序列进行进一步的blast同源性分析表明,17株菌可进一步归为13个OTUs,未见疑似新种(同源性均97%),其中芽孢杆菌属OTU比例仍然最高(23.08%)。(3)根鞘中的土壤细菌群落代谢活性、土壤细菌群落多样性指数(Shannon指数及McIntosh指数)、可培养细菌对糖类、氨基酸类等各类碳源的利用率均显著高于外围土壤。独特的微生物类群是影响根鞘形成的重要外部因素,其与根系分泌物的互动关系值得深入研究。