青岛潮间带沉积物可培养厌氧细菌多样性的研究

为了验证设计的简易厌氧培养方法,作者以青岛潮间带沉积物为研究对象,采用5种培养基,从青岛潮间带沉积物共分离获得138株厌氧细菌。16S r DNA序列分析表明,这些细菌分属3个门15个属32个种,其中γ-变形菌纲64株18个种,在种类上处于优势地位;此外还包括δ-变形菌纲(δ-Proteobacteria)16株2个种,ε-变形菌纲4株1个种,拟杆菌门(Bacteroidetes)29株8个种,梭杆菌门(Fusobacteria)25株3个种。在属水平上,弧菌属(Vibrio)、Marinifilum属、泥杆菌属(Ilyobacter)、脱硫弧菌属(Desulfovibrio)、希瓦氏菌属(Shewanella)在数量上占优势。此外,有26株8种细菌(占总菌株数的18.84%)与已知菌的同源性介于89.38%~94.22%,为潜在的海洋细菌新科或新属,表明此简易厌氧菌培养方法在获得新菌方面具有较大优势。另外,研究结果还表明,不同培养基对特定的类群具有选择性:2216E培养基对γ-变形菌纲分离培养效率较高;SPG培养基在获得新菌方面具有优势(占新菌数62.5%),且这些新菌大多属于拟杆菌门和梭杆菌门,其中SPG-1培养基对于分离硫酸盐还原菌和难培养的ε-变形菌纲细菌具有优势,SPG-4培养基对分离硝酸盐还原菌具有优势。     

南太平洋环流区底层水可培养细菌多样性研究

为研究南太平洋环流区底层海水可培养细菌的多样性,通过IODP 329航次获得了该区域7个站点的底层海水样品,利用传统的分离培养法获得菌株后,进行16SrDNA测序及系统发生分析。结果表明,从南太平洋环流区7个站点的底层水中分离出174株深海细菌,这些菌株属于4个门,30个属,78个种。其中γ-变形菌纲(γ-Proteobacteria)有143株,在数量和种类方面均占主导地位;α-变形菌纲(α-Proteobacteria)7株,β-变形菌纲(β-Proteobacteria)2株,厚壁菌门(Firmicutes)11株,放线菌门(Actinobacteria)6株,拟杆菌门(Bacteroidetes)5株。优势属有假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)、交替单胞菌属(Alteromonas)、弧菌属(Vibrio)、盐单胞菌属(Halomonas)等10个属;优势种有居珊瑚假交替单胞杆菌(Pseudoalteromonas paragorgicola)、子午盐单胞菌(Halomonas meridiana)、坎氏弧菌(Vibrio campbellii)、西班牙交替单胞菌(Alteromonas hispanica)、河豚毒素假交替单胞菌(Pseudoalteromonas tetraodonis)、琼氏不动杆菌(Acinetobacter junii)等12个。在7个站点中,位于环流边缘的U1371站点分离出的菌株数量明显多于其他站点,且是7个站点中唯一1个包含了分离出的所有6个门类的站点,多样性最高;而U1369和U1370站点都只分离出γ-变形菌纲1个门类。此外,9株细菌可能为海洋细菌新属或新种。     

青岛海区4种大型海藻可培养附生细菌多样性研究

为研究与生物膜相关的海洋细菌的多样性,在青岛近海海域,选取黏管藻、裙带菜、囊藻和浒苔4种大型海藻,分离其附生海洋细菌。使用2216E、海水R2A、TCBS和海水琼脂4种培养基平板,分离纯化得到99株海洋细菌。16SrD-NA序列分析表明,变形菌门细菌在数量、种类等方面,均占主导地位。这些菌株绝大多数为变形菌门的γ-变形菌纲(94株)和α-变形菌纲(3株),仅有1株为放线菌门,1株为厚壁菌门。其中丰度最高的3个属分别为假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas,22株)、弧菌属(Vibrio,20株)和盐单胞菌属(Halomonas,15株),其次为食烷菌属(Alcanivorax,9株)、肠杆菌属(Enterobacter,8株)、假单胞菌属(Pseudomonas,7株)、气单胞菌属(Aeromonas,5株)、交替单胞菌属(Alteromonas,4株),其它9个属丰度较低。本研究为进一步探讨与生物膜相关的海洋细菌的多样性及其应用奠定了基础。     

东太平洋结核区可培养细菌的多样性研究

东太平洋结核区位于东北太平洋,在深海海底含有丰富的多金属结核,而微生物在多金属结核的形成过程中发挥着重要的作用。本研究通过DY29航次获得了该区域多个实验样品,包括结核、结核覆盖的沉积物、无结核覆盖的沉积物和底层海水,并对这些样品进行了细菌的分离培养和活性检测。结果表明,东太平洋结核区拥有丰富的微生物资源,共分离保藏细菌1 200株,其中402株细菌完成16SrRNA基因测序,分属于4个门,65个属和135个种。4个门分别为变形菌门(Proteobacteria,占81.59%)、放线菌门(Actinobacteria,占8.21%)、厚壁菌门(Firmicutes,占8.21%)和拟杆菌门(Bacteroidetes,占1.99%);优势属为盐单胞菌属(Halomonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)、亚硫酸盐杆菌属(Sulfitobacter)等。两种沉积物样品中可培养放线菌门和厚壁菌门的细菌丰度较高,结核中分离得到的细菌包含较高比例的α-变形菌纲,4种样品类型中γ-变形菌纲的细菌均占最大比例。对结核样品分离得到的细菌进行酶学性质检测发现具有过氧化氢酶及酯酶(吐温20和吐温40)活性的菌株所占比例较高,并首次筛选出一些未报道的具有锰氧化能力的菌株。综合以上结果,东太平洋结核区不同样品的可培养细菌多样性较高,微生物资源丰富,而具有锰氧化能力菌株的分离鉴定对研究深海多金属结核的形成及深海矿产资源的开发都具有重要的意义。     

椒江口化工园区邻近海域沉积物中细菌多样性初步研究

为研究椒江化工园区邻近海域沉积物中细菌结构, 选取四个典型站点, 通过分离纯化、鉴 定和建立克隆文库的方法, 对其进行多样性及系统发育分析。可培养细菌的形态学及API 鉴定结果 显示洋葱假单胞菌及杀鲑气单胞菌杀鲑亚种是优势种, 典型细菌16S rDNA 分子鉴定结果表明厚壁 菌门及γ-变形菌纲为主要类群。非培养细菌克隆文库的序列分析结果表明: 细菌主要包括变形菌门、 酸杆菌门、绿弯菌门、芽单胞菌门、硝化螺旋菌门、CFB 群、放线菌门、厚壁菌门、浮霉菌门等9 个类群; 其中C3 站点克隆子主要属于γ-变形菌纲及δ-变形菌纲; C4 站点克隆子以γ-变形菌纲及酸杆 菌门为主; C5 站点克隆子主要属于δ-变形菌纲及γ-变形菌纲; C6 站点克隆子主要属于γ-变形菌纲及 放线菌门。综合可培养及非培养结果, 可发现椒江口化工园区邻近海域沉积物中γ-变形菌纲为典型 优势类群, 除相当数量的克隆子相似序列来自石油烃污染的沉积环境外, 还有大量克隆子相似序列 来自养殖污染环境。     

椒江口沉积物中细菌多样性初步研究

通过常规分离纯化、鉴定和构建细菌克隆文库的方法,研究椒江口三个站点沉积物中细菌的多样性,并对其进行系统发育分析。可培养细菌的形态学及API鉴定结果显示杀鲑气单胞菌是优势种,典型细菌16S r DNA分子鉴定结果表明γ-变形菌纲和厚壁菌门为主要类群。未培养细菌克隆文库的序列分析结果表明:细菌主要包括变形菌门、酸杆菌门、绿弯菌门、芽单胞菌门、硝化螺旋菌门、CFB群、放线菌门、厚壁菌门等8个类群;其中C0站点克隆子主要属于γ-变形菌纲及绿弯菌门;C1站点克隆子以α-变形菌纲及γ-变形菌纲为主;C2站点克隆子主要属于放线菌门及α-变形菌纲。综合可培养及未培养结果,可发现椒江口沉积物中γ-变形菌纲为典型优势类群,且相当数量的克隆子其且相当数量克隆子的相似序列来自重金属或石油烃污染的沉积环境。     

俄罗斯库页岛潮间带沉积物可培养细菌的系统发育多样性

采用2216E、R2A、M1培养基,首次从俄罗斯库页岛潮间带沉积物样品中分离到82株可培养海洋细菌,经查重并菌后选取其中45株具有代表性的菌株进行了16S r RNA基因序列分析和多样性研究。结果发现,它们共分布于变形细菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)4个类群(分别占45株代表菌株的42.2%、20.0%、20.0%和17.8%),代表着6个纲、27个属、44个种;同时发现其中有8个潜在新种和1个潜在新属。本研究结果表明,俄罗斯库页岛潮间带沉积物可培养细菌的系统发育多样性非常高,大部分菌株与分离自日本和韩国近海的细菌物种在系统发育关系上高度同源,但也存在不少潜在的新物种。     

烟台海域中度嗜盐菌分离、鉴定和系统进化研究

为研究山东烟台海域中度嗜盐菌的分布情况及种群特征,从烟台近海盐场采集的土样和水样中利用高氏一号培养基分离得到22株中度嗜盐菌。通过菌落形态观察、生理生化特征分析比较,选取其中的9株进行16SrDNA序列分析和系统进化分析,结果表明这些中度嗜盐菌分别属于7个属:芽孢杆菌属(Bacillus)、枝芽孢杆菌属(Virgibacillus)、薄壁芽孢杆菌属(Gracilibacillus)、刘氏菌属(Liuella)、产微球茎菌属(Microbulbifer)、拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis)和交替单胞菌属(Alteromonas),其中菌株YTM-8、YTM-12和YTM-13可能是潜在的新种。以上研究结果表明烟台海域中存在有较为丰富的嗜盐微生物多样性,并且潜藏着新类型的嗜盐菌资源。     

南大西洋热液区盲虾虾鳃可培养附生菌多样性分析

对来自于南大西洋洋中脊(SMAR)的盲虾Rimicaris sp.虾鳃中的附生好氧菌及厌氧菌进行了富集培养,共分离得到14株低温好氧菌和2个稳定的厌氧富集菌群.通过对好氧菌的16S rDNA序列系统发育分析,发现14株低温分离菌株分别属于海源菌(Idiomarina)、海杆菌(Marinobacter)、涅斯捷连科氏菌(Nesterenkonia)、赤杆菌(Erythrobacter)、盐单胞菌(Halomonas)、交替单胞菌(Alteromonas)、嗜冷菌(Psychrobacter)、Mesonia8个属,其中9株属于变形菌门(2株属于α-变形菌纲,占总菌株数的14.3％;7株属于γ-变形菌纲,占总菌株数的50.0％).对2个厌氧富集菌群的16S rDNA文库的39个阳性克隆子进行分析,获得2种基因型,分别为γ-变形菌纲的产碱杆菌属(Alcaligenes)和β-变形菌纲的嗜麦芽寡营养单胞菌属(Stenotrophomonas).结果表明,南大西洋洋中脊盲虾虾鳃附生菌类型较为丰富,对于附生菌的研究能够更加全面的认识盲虾与附生菌之间的相互作用.     

南冲绳海槽深海沉积物中度嗜盐菌系统进化及多样性分析

从南冲绳海槽MD05-2907站位的深海沉积物中分离到40株属于盐单胞菌科(Halomonadaceae)的中度嗜盐菌.耐盐度实验表明有12株最适生长盐度为30,19株为60,9株为100,多数菌在盐度高于150时生长速度迅速下降.有8株菌能产至少一种胞外蛋白酶.     

我国近海中度嗜盐菌的分离筛选及其产酶多样性分析

为了解我国近海中度嗜盐菌系统发育多样性及产酶特性,从天津、山东、江苏、福建、海南等地近海采集样品为研究对象,分离筛选得到108株中度嗜盐菌,其中有26株至少产一种酶。通过对其形态特征、生理生化、16SrRNA基因序列及系统进化树进行分析,将26株菌鉴定为细菌域的Halomonas、Idiomarina、Virgibacillus、Pontibacillus、Oceanobacillus、Halobacillus和Marinilactibacillus属的菌株。它们与相应属的模式菌株16SrRNA基因序列相似性在97%~100%不等,其中有些菌株可能代表不同的分类单元。底物特异性试验表明,分离的26株中度嗜盐菌13株产蛋白酶,19株产淀粉酶,13株产酯酶,4株产纤维素酶。其中6株产3种酶,11株产2种酶。研究结果表明中度嗜盐菌具有系统发育和产酶多样性,同时蕴藏着较多新的微生物类群,为嗜盐微生物资源应用开发提供了参考。     

海南红树林根系土壤中可培养细菌的多样性分析

为研究海南红树林根系土壤细菌多样性,充分发掘中国红树林特有微生物资源,作者于2012年12月份从10份采集于海南北港岛红树林根系淤泥样品中分离可培养海洋细菌,并基于16S rRNA基因序列分析的方法对样品中的细菌多样性进行研究。共分离得到122株海洋细菌,经并菌后选取其中的70株代表性菌株测序,结果发现它们分为4个类群:变形菌门(主要为γ-变形菌纲)(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria),分别占66%,19%,11%和4%。共代表30个属47个种,其中有9个潜在新种和2个潜在新属。本研究结果表明,北港岛红树林中存在着丰富的细菌多样性,很多类群可能是红树林特有细菌物种。     

南沙深海沉积物中石油降解菌的分离鉴定和多样性分析

为了解我国南沙海域中石油降解菌的多样性,认识其在环境自净中作用并获得用于石油污染生物修复的菌种资源,以不同链长烷烃及支链烷烃对南沙深海沉积物样品进行富集与烃降解菌的分离鉴定,并结合16S rRNA基因文库和DGGE技术对降解菌群的结构进行了分析.结果表明：通过16S rRNA基因文库构建及PCR-DGGE分析发现,不同链长烷烃富集后的菌群中,食烷菌（Alcanivorax）在各降解菌群中都是绝对优势菌;另外,除烃海杆菌（Marinobacter hydrocarbonoclasticus）、海绵假单胞菌（Pseudomonas pachastrellae）,以及Idiomarina与Kangiella属的细菌也是菌群中较重要的优势菌.此外,通过2种平板培养基从烷烃富集的降解菌群中分离获得了8个不同属的细菌.本研究还首次发现Kangiella属（食烷菌科）的细菌可能参与了烷烃降解.南沙沉积物烷烃降解菌多为γ-Proteobacteria;其中,食烷菌科（Alcanivoraceae）（Alcanivorax与Kangiella属）的细菌在降解菌群中是绝对优势菌,假单胞菌与海杆菌在烷烃降解过程中也起着重要作用.     

浙江镇海潮间带沉积物中可培养微生物初步研究

针对浙江镇海潮间带沉积物样 品,采用纯培养法分离培养海洋微生物,并基于16S rRNA基因序列,开展系统发育学研究,分析沉积物细菌群落结构及多样性。分离获得细菌39株,16S rRNA基因序列分析表明,这些菌株分别属于厚壁菌门Firmicutes(51. 3%)、变形杆菌门Proteobacteria(30.8%)、拟杆菌门Bacteroidetes(15. 4%)和放线菌门Actinobacteria(2. 6%)4个类群。厚壁菌门和变形杆菌门的菌株主要归属于芽孢杆菌纲Bacilli和a-变形杆菌纲Alphaproteobacteria,它们可能在近海海洋生态系统的元素地球化学循环中发挥了重要作用。此外,部分菌株16S rRNA基因序列与已报道物种的相似性较低,可能代表了新的分类单元。研究丰富了浙江近海微生物种质资源,并拓展了对浙江近海可培养细菌多样性的认识,为今后开发利用海洋微生物资源积累了资料。     

胶州湾沉积物中石油降解菌的降解能力及多样性研究

2013年青岛输油管道爆炸,大量石油污染了附近海岸。课题组采集了污染的沉积物样品,以原油为唯一碳源和能源,富集了四个石油降解菌群。生物多样性和群落分析表明,Luteibacter、Parvibaculum 和属于食烷菌科的一个属是降解菌群的主要优势菌,都属于变形菌门。从石油降解菌群中分离筛选,获得了9株具有不同16S rRNA基因序列的降解菌,分别属于8个属。重量法测定降解菌的石油降解率,其中5株的石油降解率大于30%。GC-MS分析结果表明,石油降解菌多倾向于降解烷烃,对多环芳烃的降解能力较差,其中5株细菌的烷烃降解率较大,仅1株菌D2对多环芳烃的降解率较大,其降解率在34.9%到77.5%。通过对高通量数据的分析,表明食烷菌属是菌群A和菌群E的主要降解菌群,其中筛选获得的菌株E4可能是菌群E的一株优势降解菌。本研究所筛选菌株证明了其石油降解潜力,为油污染海滩生物修复提供了菌株资源。     

抑制尖刀镰孢菌(Fusarium oxysporum)南极细菌的筛选及Psychrobacter sp.P4-11-07-1的生长特性

以植物病原真菌尖刀镰孢菌(Fusarium oxysporum)为指示菌,采用平板扩散法从实验室极地微生物资源库中筛选到12株具有明显抑菌作用的活性菌株。分子鉴定与系统发育分析表明,7株活性菌株属于假交替单胞菌(Pseudoalteromonas)、3株属于嗜冷杆菌(Psychrobacter)、1株属于假单胞菌(Pseudomonas)、1株属于伦黑墨氏菌(Rheinheimera)。抑菌谱测定结果表明,不同活性菌株的抑菌谱也有所不同,12株活性菌株对尖刀镰孢菌、辣椒疫霉(Phytophthora copsici)、大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)、瓜亡革菌(Thanatephorus cucumeris)均有一定的抑制作用,而对葡枝根霉(Rhizopus stolonifer)均没有抑制作用;除菌株1-Z11,1-Z18,4-Z11,4-Z18,IS-010-07-1,P3-11-10-1,Z18-3外,其余5株菌株均对水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani)有抑制作用。对一株具有较强抑菌活性的菌株Psychrobacter sp.P4-11-07-1生长条件的研究表明,当培养温度为5～30℃,培养基盐度为0～45,初始pH值为5.0～11.0时,菌株P4-11-07-1均可生长并产生抑菌活性物质,对应抑菌活性最高的培养条件分别是:培养温度为25℃,培养基盐度为0,初始pH为7.0。     

柄海鞘共附生细菌的分离培养与系统发育多样性研究

通过纯培养和16SrRNA基因序列的相似性比对,并构建系统发育树对威海海域柄海鞘共附生细菌的多样性进行了研究。用2216E培养基从柄海鞘样品中分离到78株细菌,通过形态学特征和TCBS培养基选择性筛选后,选取30株具有代表性的菌株进行了16SrRNA基因测序和基于16SrRNA基因序列的系统发育多样性分析。结果表明,30株菌株分别属于细菌域的4个系统发育类群(Actinobacteria,Bacteroidetes,Firmicutes,Gro-teobacteria)的11个科,11个属。根据16SrRNA基因序列,大多数菌株与其系统发育关系最密切的模式菌株之间存在一定的遗传差异(16SrRNA基因序列相似性为91.82%～98.93%)。其中菌株HQW7,HQYD1,HQWD4,HQE1和HQE2与相关模式菌株的16SrRNA基因最高相似度仅分别为91.82%,92.51%,92.99%,93.52%,93.87%,这5株菌可能代表新的分类单元。威海海域柄海鞘共附生细菌存在着较为丰富的物种多样性和系统发育多样性,并可能存在新的物种。     

西太平洋深海海水中乙醛降解菌多样性及群落结构研究

As a major aldehyde pollutant widely existing in industry and our daily life, acetaldehyde is more and more harmful to human health. As characteristic habitat niche, bacteria from deep sea environments are abundant and distinctive in heredity, physiology and ecological functions. Thus, the development of acetaldehyde-degrading bacteria from deep sea provides a new method to harness acetaldehyde pollutant. Firstly, in this study,acetaldehyde-degrading bacteria in the deep sea water of the West Pacific Ocean were enriched in situ and in the laboratory respectively, and then the diversity of uncultured bacteria was studied by using 16 S r RNA genes. Then acetaldehyde-degrading strains were isolated from two samples, including enrichment in situ and enrichment in laboratory samples of deep sea water from the West Pacific Ocean using acetaldehyde as the sole carbon source,and then the ability of acetaldehyde degradation was detected. Our results showed that the main uncultured bacteria of two samples with different enrichment approaches were similar, including Proteobacteria,Actinobacteria, Firmicutes, Cyanobacteria, but the structure of bacterial community were significant different.Four subgroups, α, γ, δ and ε, were found in Proteobacteria group. The γ-Proteobacteria was dominant(63.5%clones in laboratory enriched sample, 75% clones in situ enriched sample). The species belonged to γ-Proteobacteria and their proportion was nearly identical between the two enrichment samples, and Vibrio was the predominant genus(45% in laboratory enriched sample, 48.5% in situ enriched sample), followed by Halomonas(9% in situ enriched sample) and Streptococcus(6% in laboratory enriched sample). A total of 12 acetaldehyde-degrading strains were isolated from the two samples, which belonged to Vibrio, Halomonas,Pseudoalteromonas, Pseudomonas and Bacillus of γ-Proteobacteria. Strains ACH-L-5, ACH-L-8 and ACH-S-12,belonging to Vibrio and Halomonas, have strong ability of acetaldehyde degradation, which could tolerate 1.5 g/L acetaldehyde and degrade 350 mg/L acetaldehyde within 24 hours. Our results indicated that bacteria of γ-Proteobacteria may play an important role in carbon cycle of deep sea environments, especial the bacteria belonging to Vibrio and Halomonas and these strains was suggested for their potentials in government of aldehyde pollutants.