南极酵母Rhodotorula sp.NJ298的鉴定及其产虾青素的研究

本研究对产虾青素的南极菌株NJ298进行了鉴定,同时对影响虾青素产量的主要环境因子进行了测试。形态特征、生理生化特征及ITS序列的系统发育分析表明,南极菌株NJ298属于红酵母属(Rhodotorula);虾青素积累主要在NJ298生长的对数期和稳定期;乙酸钠、蛋白胨是合成虾青素的最佳碳、氮源;在0-15℃之间,南极酵母NJ298均可以生长,但是低温更有利于虾青素的积累;pH值在6-8范围内NJ298均可生长,最适pH值为7.5;该菌对盐度要求不严格。     

低温β-半乳糖苷酶产生菌的筛选、鉴定、生长特性及酶学性质的初步研究

自北冰洋楚科奇海、加拿大海盆、格陵兰海和中国南极中山站近岸的海水、海冰和沉积物样品中分离的322株低温细菌中筛选出73株低温β-半乳糖苷酶产生菌,并对其中1株BCw006进行了研究。通过16S rDNA序列同源性分析表明,该菌株属于交替单胞菌属,定名为Alteromonas sp.BCw006。对该菌株研究表明:该菌最适生长和产酶温度为24℃;在pH6.0—8.0、含0%—6.O% NaCl的培养基条件下菌株能够较好地生长与产酶,其最适生长和产酶NaCl浓度分别为3%和1%,乳糖对β-半乳糖苷酶合成具有明显诱导作用,酵母粉和蛋白胨是菌株生长和产酶较适宜的氮源,酶的最适作用温度为35℃,0℃时能保持35℃下酶活的25%左右,表明其具有较好的适应低温特性。酶对热敏感,60℃时作用30min后酶活力下降了41%。     

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。     

基于图形渐变技术的等高线连续尺度表达模型

提出一种基于特征点匹配的等高线图形渐变技术。对2个不同比例尺地图上表达的同名等高线,由计算几何的方法构建特征点多层次树状结构;利用距离邻近性和弧段的形态分析实现特征点的匹配;在匹配的同名弧段间实施图形渐变技术得到2尺度内任意中间尺度的等高线表达。实验证明,提出的基于多层次特征点匹配的图形渐变技术是在网络环境下等高线多尺度表达的一种有效尝试,由于在两尺度端进行了图形的控制,等高线的拓扑一致性得到了有效的维护。     

若尔盖高原泥炭沼泽土嗜冷细菌系统发育分析

结合低温纯培养手段、核糖体DNA扩增片段限制性内切酶分析技术和克隆测序,研究了若尔盖高原泥炭沼泽土中可培养菌的多样性、系统发育和产低温酶特性。从3块采样地的土样中分离到47株表型各不相同的菌株。16S rRNA测序和系统发育分析结果表明,若尔盖高原泥炭沼泽土的可培养低温菌高度相似于分离自极地、高山冻土和冰川等低温环境的嗜冷菌。47株菌分属于4个不同的群,包括高GC含量群、低GC含量群、Beta和Gama变形菌纲等。革兰氏阳性菌以节杆菌属(Arthrobacter)为主,而革兰氏阴性菌以假单胞菌属(Pseudomonas)为主。其他的细菌分属于微小杆菌属(Exiguobacterium)、芽孢八叠球菌属(Sporosarcina)、贪噬菌属(Variovorax)、紫色杆菌属(Janthinobacterium)和寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)等不同的类群。产低温酶分析结果表明,在分离到的47株菌中,大多数菌株都能分泌纤维素降解酶,50%以上的菌株具有蛋白酶活性,而以节杆菌的胞外酶产生能力最强。若尔盖高原泥炭沼泽土中存在丰富的低温菌类群,在酶学生物技术上具有潜在应用价值。     

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.)。     

地理表达研究进展

地理表达是地理学的一个基本问题,也是地理信息科学研究面临的一个重大挑战.从地理表达机理、内容和形式的角度,对近期地理表达研究进行了总结.本质上,地理表达是一个空间认知、信息转换与信息传输的交互过程.地理表达内容涉及地理实体及其空间关系、不确定性、地理动态及地理本体等方面.地理表达形式经历了从自然语言、地图到GIS的演变...     

南极红酵母AN5的发酵及对海参体成分的影响

红酵母是海洋酵母中的常见种类,在水产养殖中常作为微生态制剂。本实验以第22次南极考察从海冰中分离的红酵母AN5为研究对象,对酵母菌的发酵生长条件进行了优化,结果表明,红酵母培养的最佳碳源和氮源分别为2%的糖蜜和0.5%的酵母粉,最适装液量为50 m L/250 mL,摇瓶转速为140 r·min~(–1),培养基初始pH=3.0,20℃下可获得最佳培养,此时酵母发酵密度可达5.81×10~7 cells·mL~(–1)。发酵后测得酵母中水分含量为69.15%,干酵母蛋白质含量为42.00%,多糖含量为32.08%,脂肪含量为0.39%。在幼参养殖过程中以0.3 g(湿重)·m~(–3)水体的用量投喂极地红酵母,养殖2个月后,与对照相比,幼参体内水分和脂肪含量基本没有变化,而蛋白质和多糖含量明显升高。因此,极地红酵母可大量发酵生产,作为微生态制剂应用于海参的养殖中。     

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。     

外源水杨酸对低温胁迫下黄瓜幼苗抗氧化酶活性和基因表达的影响

为了探讨外源水杨酸(SA)对低温胁迫下黄瓜幼苗的生长调节作用,以‘优博1-5’黄瓜为试材,采用叶面喷施外源SA的方法,研究其对低温胁迫下黄瓜幼苗生长量、光合特性、抗氧化酶活性的影响,并采用Real-time PCR测定抗氧化酶基因表达水平的变化。结果表明:低温胁迫下黄瓜幼苗生长量下降,净光合速率(Pn)、光系统II最大光化学效率(Fv/Fm)、抗氧活酶活性及其m RNA表达显著降低,但SA预处理后黄瓜幼苗的生长量、Pn及Fv/Fm降低幅度明显较小,并且诱导了抗氧活酶活性及其基因表达量的升高。由此可见,SA能够在转录水平调控抗氧化酶活性的升高,进而缓解低温对黄瓜幼苗光合作用的影响,增强其对低温的适应性。     

Extracellular enzymatic activities of cold-adapted bacteria from polar oceans and effect of temperature and salinity on cell growth

The potential of 324 bacteria isolated from different habitats in polar oceans to produce a variety of extracellular enzymatic activities at low temperature was investigated. By plate assay, lipase, protease, amylase, gelatinase, agarase, chitinase or cellulase were detected. Lipases were generally present by bacteria living in polar oceans. Protease-producing bacteria held the second highest proportion in culturable isolates. Strains producing amylase kept a relative stable proportion of around 30% in different polar marine habitats. All 50 Arctic sea-ice bacteria producing proteases were cold-adapted strains, however, only 20% were psychrophilic. 98% of them could grow at 3% NaCl, and 56% could grow without NaCl. On the other hand, 98% of these sea-ice bacteria produced extracellular proteases with optimum temperature at or higher than 35℃, well above the upper temperature limit of cell growth. Extracellular enzymes including amylase, agarase, cellulase and lipase released by bacteria from seawater or sediment in polar oceans, most expressed maximum activities between 25 and 35℃. Among extracellular enzymes released by bacterial strain BSw20308, protease expressed maximum activity at 40℃, higher than 35℃ of polysaccharide hydrolases and 25℃ of lipase.     

Studies on culture condition and extracellular hydrolase of psychrophilic bacteria from Arctic sea ice

Arctic sea ice in the polar region provides a cold habitat for microbial community.Arctic sea ice microorganisms are revealed to be of considerable impor- tance in basic research and potential in biotechnological application.This paper in- vestigated the culture condition and extracellular hydrolase of 14 strains of different Arctic sea ice bacteria.The results showed that optimal growth temperature of strains is 15℃or 20℃.The optimal pH is about 8.0.They hardly grow at acid condition. 3% NaCl is necessary for better growth.These strains have different abilities in pro- ducing amylase,protcase,cellulase and lipase.Pseudoalteronomas sp.Bsi429 and Pseudoalteronomas sp.Bsi539 produced both cellulose,protease and lipase.These results provide a basis for further developing and exploiting the cold adapted marine enzyme resources.     

Lake Shira, a Siberian salt lake: ecosystem structure and function. 2. Brachionus plicatilis (Rotatoria) growth and development

The growth and development of Brachionus plicatilis (Müller), a rotifer and one of the most abundant zooplankton species in Lake Shira, a saline lake at low temperature in the Republic of Khakassia, was studied in cultures at different trophic conditions. Growth indices were evaluated at natural (lake) concentrations of bacteria, Chlorella vulgaris, a microalga, and Candida utilis, a yeast. The negative effect on rotifer reproduction in the algal-bacterial community by blue-green algae was demonstrated. The ratio of ontogenetic periods was shown to be in accord with species and food concentration. Base values required to calculate B. plicatilis population simulation model parameters were defined.     

夏季北冰洋楚科奇海微微型、微型浮游植物和细菌的丰度分布特征及其与水团的关系

本文利用2008年我国第三次北极科学考察的机会,分析了夏季楚科奇海微微型、微型浮游植物和细菌丰度的分布特征,并探讨了它们与楚科奇海水团之间的关系。结果表明：与北冰洋的其它海域相比,楚科奇海的微型浮游植物丰度相对较高（0.03~10.23×103 cells/mL）,微微型浮游植物则大致相同（0.01~2.21×103 cells/mL）,而浮游细菌丰度明显较高（0.21~9.61×106 cells/mL）。白令海陆架水与海冰融化混合水和阿纳德尔水浮游植物群落结构不同,夏季随着太平洋水入流水对楚科奇海的日益影响,其水体本身的群落结构可能被外来群落替代。     

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。     

南极长城站空气微生物的分子生态学分析

微生物是气溶胶的重要组成部分。本研究通过收集南极长城站附近气溶胶,构建气溶胶中空气微生物16S rRNA基因文库,发现南极空气微生物具有很高的多样性,93个克隆子包含了53个OTU(Operational Taxonomic Unit),Shannon指数为3.58,Simpson指数为0.04。南极长城站空气微生物的主要细菌类群为Actinobacteria、Cyanobacteria/Chloroplasts、Bacteroidetes、Firmicutes、Planctomycetes、Proteobacteria及Verrucomicrobia等7个门,Proteobacteria门的细菌是优势类群,占长城站空气微生物细菌克隆文库的65.7%。克隆文库中海源微生物序列及陆源微生物序列各占30.1%,说明长城站附近具有较强的海陆大气交换。我们发现有15个克隆子序列与人类活动相关,占总克隆子数的16.1%,说明人类活动已经影响到了长城站的空气微生物群落结构。     

极地寡营养细菌AT52(Alteromonas stellipolarissp.nov.)超微结构、生长生理特性及液态富营养发酵培养条件优化

寡营养细菌是一类能利用低浓度有机营养基质的细菌,通过研究1株分离自南极海洋的极地寡营养细菌AT52,发现富营养条件下AT52菌体细胞周身附肢,附肢长短不一,具鞭毛,菌体出芽生殖,由一层原生质膜包围.寡营养饥饿生存的菌体细胞相对较小,近球形,边缘不平滑,无鞭毛附肢等超微结构,细胞体眠未见出芽生殖过程.实验中采用寡营养环境...     

Phylogenetic analysis of cultivable bacteria isolated from Arctic sea-ice

Phylogenetic analysis based on 16S rDNA of 8 strains of cultivable bacteria isolated from Arctic sea-ice was studied.The results showed that strain BJ1 belonged to genus Planococcus,which was a genus of low mole percent G+C gram-positive bacteria;strain BJ6 belonged to genus Burkholderia of β-proteobacteria and the rest 6 strain all belonged to γ-proteobacteria,of which strain BJ8 was a species of Pseudoalteromonas,strain BJ2-BJ5 and BJ7 were members of genus Psychrobacter.Phylogenetic analysis also indicated that bacteria of genus Psychrobacter of the isolates formed a relatively independent phylogenetic cluster in comparison with other bacteria belonged to genus Psychrobacter.     

河西走廊黑戈壁生态系统中可培养细菌分布特征及抗辐射活性

黑戈壁区域具有干旱、强辐射等极端环境条件，鲜有人类踪迹，相关生物学研究报道较少，其中微生物研究未见报道。本研究首次针对黑戈壁生态系统中微生物分布特征开展研究，对河西走廊黑戈壁生态系统中不同生境土壤样品进行可培养细菌分离。结果表明：河西走廊黑戈壁生态系统中每克土壤可培养细菌数量（CFU）为2.3×10⁴~1.49×10⁶，不同生境土壤的可培养细菌具有明显差异，可培养细菌主要富集于石下生境，黑戈壁中砾石下为微生物提供了相对较适宜的生境；土壤总碳是影响黑戈壁土壤细菌数量的主要因素。结合16 S rRNA基因序列比对，分析共鉴定可培养细菌118株菌株，菌株主要归类于放线菌门（Actinobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）和异常球菌-栖热门(Deinococcus-Thermus)4个类群，其中放线菌门和厚壁菌门是优势门；芽孢杆菌属（Bacillus）、链霉菌属（Streptomyces）是优势属，10株细菌菌株为潜在新种。从分离菌株中筛选出了多株抗辐射活性较高的菌株，其中7株活性显著高于阳性对照耐辐射奇球菌（Deinocccus radiodurans），为进一步筛选研究细菌抗辐射机制及抗辐射活性物质提供菌株资源。     

三江平原沼泽湿地开垦及恢复对土壤硫酸盐还原菌数量分布的影响

对三江平原草甸沼泽土壤不同土地利用方式,小叶章（Calamagrostis angustifolia）草甸、旱田和退耕地的土壤硫酸盐还原菌（SRB）数量及土壤pH、氧化还原电位（Eh）进行测定分析。结果表明,3种土地利用方式土壤硫酸盐还原菌数量（QSRB）均为10—30cm深度土壤高于0～10cm深度,且相同深度水平下,QSRB旱田〉QSR退耕地〉QSRB小叶章草甸;草甸沼泽土土壤pH、Eh随着湿地开垦及恢复过程,均呈先升高,再降低的趋势,均与土壤硫酸盐还原菌数量存在线性关系;土壤硫酸盐还原菌数量表现出明显的季节变化,春季硫酸盐还原菌数量最低,而秋季达到最高。