一株海洋细菌MZ0306A1的16SrDNA扩增及序列分析

PCR技术应用于环境监测具有快速、灵敏、准确、简便、特异性强等特点,被广泛应用于水体、气体和土壤的环境污染监测中。将此方法应用于海洋细菌监测中,从浙江南部沿海表层海水中分离到一株海洋细菌MZ0306A1,利用细菌通用引物对其16SrDNA进行扩增。琼脂糖凝胶电泳检测目的DNA片段约为1．5kb。测序后将所测得的序列在NCBI网站中进行相似性搜索,得到该细菌的结果与Halomonas variabilis strain DSM 3051的相似性最高,为97％,故命名为嗜盐单胞菌属。该细菌的16SrDNA序列已经提交GenBank,序列收录号为EU124745。     

弧菌16S rRNA基因特异引物设计及海洋弧菌菌群结构分析

弧菌是海水中最常见的细菌类群之一。弧菌属的一些种是致病菌,能引起海洋生物弧菌病,给养殖业造成损失。根据已有弧菌16S核糖体RNA基因(16S rDNA)序列,设计了3条弧菌属特异引物VF169、VR744和VR1150,与细菌16S rDNA通用引物VF27一起,组成VF169/VR744、VF169/VR1150和VF27/VR744 3引物对。从海水中直接提取浮游生物总DNA,用VF169/VR744,VF169/VR1150和VF169/VR744(巢式)以及VF27/VR744引物分别扩增弧菌16SrDNA片段并克隆,分别构建了弧菌16S rDNA片段变异类型文库。从各文库中分别随机选取一定数量的克隆测序,共获得72条序列。系统学分析表明所有72个序列都与已知的弧菌属细菌的序列聚类,具有很高的相似性,证明所设计的引物能用于海水样品弧菌菌群分析。另外,VF27/VR744既具有对海洋弧菌的高度特异性,也具有恰当的海洋弧菌覆盖面,是1对选择扩增海水中弧菌16S rDNA的较理想引物。从获得序列的分布情况看,胶州湾存在较高的弧菌多样性,其中,类灿烂弧菌菌群(Vibrio splendidus-related group)是优势类群。     

基于16S rDNA和看家基因序列分析技术的鲍鱼养殖水体弧菌种类的鉴定

采用TCBS选择性培养基从厦门某鲍鱼养殖场的养殖水体中分离到19株细菌.经16S rDNA序列分析,所有菌株均属于弧菌属（Vibrio）,且与最近似的弧菌模式种的同源性都在98.99%以上.由于弧菌种间16S rDNA序列相似度极高,无法仅靠16S rDNA序列比对来鉴定这些菌株到种的水平.16S rDNA序列的系统发育分析也显示,大多数菌株与弧菌模式种无法归为一簇,表明16S rDNA基因在弧菌种的分类鉴定上分辨率不高.进一步采用基于4种看家基因（rpo A、pyr H、gap A和top A）的多位点序列分析技术（MLSA）对分离到的弧菌菌株进行分类鉴定,结果显示19株海洋弧菌归于溶藻弧菌（Vibrio alginalyticus）与魔鬼弧菌（Vibrio diabolicus）2个种,表明这两种弧菌是该鲍鱼养殖场水体环境中的优势弧菌种,在鲍鱼养殖弧菌病害防治方面需要重点关注.此外,看家基因与16S rDNA基因的多态性分析表明,4种看家基因的多态位点比率均高于16S rDNA.4种看家基因串联后的多态位点比率高达41.1%,远高于16S r DNA基因的13.4%,表明看家基因相较于16S rDNA基因有着更高的分辨率,更适合于海洋弧菌的分类鉴定.     

海藻叶面附着细菌群落生理特性与荧光原位杂交分析

实验对青岛沿海10月的石莼以及5月的石莼和裙带菜的叶面附着细菌群落进行了Biolog碳源利用实验,结果表明不同海藻表面的细菌群落碳源利用有较大的差异,且同一种海藻不同的采集时间其细菌群落也有较大的差异.荧光原位杂交方法表明采用EUB-fluo探针比SYBR-Green染色的效果要好; γ-Proteobacteria在不同海藻表面占据了较高的比例;裙带表面观察到了一些特异性链珠状细菌;石莼表面的细菌形态展示了较高的多样性.从海藻表面分离的优势菌落中分离到1株细菌,16SrDNA测序表明该序列与已知的Pseudoalteromonas16S rDNA序列的相似性为99.9%.本研究为海洋无环境公害防污材料的研究提供了一些新的思路.     

黄海西北近岸沉积物中细菌群落空间分布特征

采用16S rDNA文库和变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术,对黄海西北部3个近岸站位沉积物中细菌群落多样性及空间分布特征进行了调查和解析。对表层沉积物16S rDNA序列统计表明,各站位细菌群落多样性很高,γ-和δ-变形菌纲分别占克隆序列总数的20%~32%,是沉积物中的绝对优势类群。DGGE图谱分析表明,同一站位中不同深度的细菌群落结构相似性较高,而不同站位间群落结构相差较远。研究表明在黄海西北近岸沉积物中细菌群落多样性较高,优势类群明显,在较小尺度范围内群落结构的垂直变化不明显。     

3种水产病原弧菌(Vibrio)的16S—23S rDNA间区(IGSs)的克隆、测序与分析

根据细菌16S rDNA3端和23S rDNA5端的高度保守区设计引物,PCR扩增了5株溶藻弧菌、2株河流弧菌和2株创伤弧菌的16S—23S rDNA间区,克隆到pGEM-T载体上,测序;采用BLAST和DNAstar软件对16S—23S rDNA间区序列及其内的tRNA基因进行比较分析研究。结果表明,3种弧菌共测出的16S—23S rDNA间区有33条,类型有6种:IGSGLAV、IGSGLV、IGSIA、IGSG、IGSA和IGS0,其中IGSIA和IGSG最为常见,9株弧菌均包含有此两类IGS;在3种弧菌中,大部分IGS序列tRNA基因两端的非编码区具有较高的种内同源性,可以成为设计种特异性引物和探针的靶区。16S—23S rDNA间区结构的差异为建立一类新的弧菌检测方法奠定了基础。溶藻弧菌的16S—23S rDNA间区序列为首次报道。     

南极产低温几丁质酶菌株的筛选及分子鉴定

从南极普里兹湾深海底泥样品中分离得到一批嗜冷细菌,对这些嗜冷细菌进行了产几丁质酶菌株的筛选,对其中一株具有较高产酶活性的菌株AC167所分泌的几丁质酶进行了性质分析,并通过16S rDNA序列分析进行了菌株的分子鉴定。该菌株最适生长温度为10℃,最高生长温度为25℃,是典型的嗜冷菌,经16S rDNA序列比较及系统发育分析鉴定为假单胞菌属(Pseudomonas)。该菌株只在低于25℃的条件下分泌几丁质酶,酶的最适反应温度为30°C,属于低温酶。     

中国对虾体内1株益生菌的筛选与初步鉴定

为给对虾专用益生菌制剂的研制与应用提供理论依据和基础数据,研究了从白斑病毒(WSSV) 耐过中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)肠道中分离的1株海洋细菌B12的益生特性和安全性,并结合形态观察、生理生化特征和16S rDNA序列分析对菌株B12进行了分类鉴定.结果表明:菌株B12能抑制对虾致病性哈维氏弧菌 (Vibrio harveyi)和副溶血弧菌(V. parahaemolyticus)的生长,不分泌溶血素.对β-内酰胺类、头孢类、氨基糖苷类、喹诺酮类抗生素均敏感;对大环内酯类、四环素类抗生素均耐药;对糖肽类抗生素中度敏感.毒性试验表明菌株B12对中国对虾幼体没有明显毒副作用.该菌为革兰氏阴性可动杆菌,鞭毛极生,菌体大小为(0.5～0.6)×(1.1～1.2) μm,接触酶、氧化酶阳性,葡萄糖发酵产酸,能还原硝酸盐,产淀粉酶,不产明胶酶,不能利用丙二酸.16S rDNA的部分序列分析显示菌株B12与嗜盐单胞菌(Halomonas sp.)SB J85具有98.15%的相似性.形态观察、生理生化特征和16S rDNA序列分析证实B12为嗜盐单胞菌属(Halomonas sp.).     

16S rDNA技术在近海环境监测中的应用

将16S rDNA技术应用于近海环境监测中，分析海洋环境样品中的微生物组成与环境污染程度的关系．从原核微生物多样性的改变较为准确地确定海洋污染程度，是传统海洋环境监测的良好补充，有利于加大近海海洋环境监测力度。     

16S与gyrB基因联合建树快速鉴定海水中的一株地衣芽胞杆菌

在保守序列高度相似的细菌鉴定中,单独使用16S rDNA/RNA序列进行比对和构建进化树通常无法准确鉴定到种,需要增加测序基因数并对多基因进行分析。为实现快速鉴定,课题组对16S与gyrB基因联合建树的方法进行了研究,将海洋来源的一株杆菌,分别用通用引物扩增16S和gyrB基因并测序,在GeneBank进行序列比对后,选择各菌种保藏中心16S和gyrB基因均相似的菌株,取16S和gyrB基因序列,采用Paup*4.0构建进化树。使用16S与gyrB拼接序列构建的进化树中属于同一种的菌株均很好的聚合在一枝,种间分枝自展值均高于98,分类结构准确,筛选得到的杆菌与地衣芽胞杆菌(Bacilluslicheniformis)聚合在一枝,自展值为100,鉴定为地衣芽胞杆菌。经生理生化试验验证,该菌株与地衣芽胞杆菌特征完全一致,使用16S和gyrB基因联合建树得到的鉴定结果准确且快速简便。     

一株产褐藻酸多糖的海洋假单胞细菌Pseudomonas sp.QDA的筛选和鉴定

根据已获褐藻酸多糖生物合成基因簇中褐藻胶裂解酶基因(αlgL)的序列设计特异性引物，利用PCR技术从海洋微生物中筛选到1株能够分泌胞外多糖的细菌。采用形态学观察和16S rDNA序列分析鉴定该菌株，结果为假单胞属细菌，命名为Pseudomonas sp.QDA；系统发育树显示该菌株与P.putida亲缘关系最近。菌株产生的胞外多糖可被褐藻胶裂解酶(AlgL)降解，并在紫外234nm处检测到特征性吸收，初步证明含有褐藻酸多糖。     

以16S和16S—23S rDNA间区为靶区建立副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus) PCR快速检测技术

提要应用BLAST程序和DNAstar软件,比较分析了5株副溶血弧菌和其他细菌的16S—23S rDNA间区序列,选取IGSIA作为扩增靶区,结合相邻的16S rDNA序列,设计合成了一对特异性引物,通过优化扩增条件,建立了快速检测副溶血弧菌的PCR方法,对其特异性和敏感性进行了探讨,并初步进行了应用研究。结果表明,新建的PCR方法能特异性地扩增出大小为306bp和552bp的2条带,分别对应于副溶血弧菌的IGS0和IGSIA,检测灵敏度为5.6×102CFU/ml,半个工作日即可得到准确的结果,能有效检测出在杂色鲍、凡纳滨对虾和各种水质中的副溶血弧菌,适用于海洋水产动物副溶血弧菌病的早期快速诊断、水产品的检疫及水质环境的监测。     

深海沉积物中微量DNA的提取及应用

采用化学裂解和酶解相结合的方法，进行了深海沉积物中微量DNA的提取，并采用DNA吸附树脂进行纯化。结果表明，该方法能有效地去除沉积物中的腐殖酸等抑制剂，每克湿重沉积物样品可得到DNA约16μg，回收率可达95％，所得到的DNA分子片段均在23kb左右，纯化后的DNA可直接应用于各种分子生物学操作。利用细菌16SrDNA通用引物对所提取的深海沉积物DNA进行了PCR—RRJ及系统发育分析，各主要细菌类群均能检出，证实该方法可以应用于深海等极端环境中微生物的多样性调查、系统发育分析以及特殊功能基因的筛选，同时还可应用于环境样品中生物量的半定量估计。     

东海陆架表层沉积物微生物多样性初步研究

提要从东海陆架DH-13站点的表层沉积物中提取环境基因组DNA,通过PCR和TA克隆构建了细菌和古菌的16SrDNA基因文库,并对克隆子文库进行系统发育分析。结果表明:细菌序列以变形菌门(Proteobacteria,41.5%)居多,其次是浮霉菌门(Planctomycetes,10.9%)、放线菌门(Actino-bacteria,8.9%)和CFBgroup(7.9%),另外还有少量酸杆菌门(Acidobacteria)、疣微菌门(Verru-comicrobia)、硝化螺旋菌门(Nitrospira)和厚壁菌门(Firmicutes)等;古菌序列全部来自泉古生菌门(Crenarchaeota),其中Marine Crenarchaeotic Group Ⅰ(MGⅠ,93.6%)是绝对优势菌,还有少量序列属于Miscellaneous Crenarchaeotic Group(MCG)、Marine BenthicG roup C(MBGC)和Marine Benthic Group A(MBGA)。文库多样性分析结果显示东海陆架表层沉积物中有着丰富多样的微生物群落,细菌的多样性更为显著。     

Isolation and phylogenetic assignation of actinomycetes in the marine sediments from the Arctic Ocean

Actinomycetes in five marine sediments collected from the Arctic Ocean at depths of 43 to 3 050 m were cultivated using a variety of media. A total of 61 actinomycete colonies with substrate mycelia only were observed, and no colonies with aerial mycelia were observed under aerobic conditions at 15 ℃. From these colonies, 28 were selected to represent different morphological types.Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) was used to check the purity of isolates and select representatives for subsequent sequencing. Phylogentic analyses based on nearly full-length 16S ribosomal RNA gene (rDNA) sequences indicated that the actinomycetes isolated were accommodated within genus Rhodococcus of family Nocardiaceae, genus Dietzia of family Dietziaceae,genera Janibacter and Terrabacter of family Instrasporangiaceae and genera Kocuria and Arthrobacter of family Micrococcaceae. One of the strains (P27-24) from the deep-sea sediment at depth of 3 050 m was found to be identical in 16S rDNA sequence(1474/1474)with the radiation-resistant Kocuria rosea ATCC 187T isolated from air. More than halfofthe isolates showed the similarities ranging from 99.5% to 99.9% in 16S rDNA sequence to dibenzofran-degrading, butyl 2-ethylhexanoate-hydrolysising and nitrile-metabolizing actinomycetes. All the strains isolated were psychrotolerant bacteria and grew better on the media prepared with natural seawater than on the media prepared with deionized water. Three of them (Dietzia sp. P27-10, Rhodococcus sp. S11-3 and Rhodococcus sp.P11-5)had an obligate growth requirement for salt, confirming that these strains are indigenous marine actinomycetes.     

青岛、威海水域夏冬季表层沉积物细菌多样性的初步研究

以青岛、威海水域夏冬两季表层沉积物中的基因组DNA为模板,扩增沉积物样品中细菌的16S rDNA 片段,并构建其相应文库.进行16S rDNA序列分析,并与数据库中的序列进行比对.分析结果表明:2个站位沉积物样品细菌分别属于11个主要细菌门类,包括:变形菌门(Proteobacteria)、浮霉菌门(Plancomycene)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、硝化螺菌门(Nitrospirae)、疣微菌门(Verrucomicrobial)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、绿屈挠菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)、高G+C含量革兰氏阳性菌放线菌门(Actinobacteria)和低G+C含量革兰氏阳性菌梭菌门(Clostridiales).其中变形菌门是主要类群,且γ-变形菌纲(γ-Proteobacteria)占优势.与QD2站位相比,QD1站位沉积物细菌多样性随季节变化不大.     

Phylogenetic diversity and phenotypic characterization of cultivable bacterioplankton isolated from polar oceans

A set of 27 marine planktonic bacteria isolated from the polar regions was characterized by 16S rDNA sequencing and physiological and biochemical testing. More than half of these bacteria were positive for caseinase, gelatinase and 13-glucosidase, and could utilize glucose, maltose or malic acid as carbon source for cell growth. Twelve isolates expressed nitrate reduction activities. Except for one antarctic isolate BSwlO175 belonging to Actinobacteria phylum, these isolates were classified as γ-Proteobacteria, suggesting that γ-Proteobacteria dominated in cultivable marine bacterioplankton at both poles. Genus Pseudoalteromonas was the predominant group in the Chukchi Sea and the Bering Sea, and genus ShewaneUa dominated in cultivable bacterioplankton in the Prydz Bay. With sequence similarities above 97%, genus Psychrobacter was found at both poles. These 27 isolates were psychrotolerant, and significant 16S rDNA sequence similarities were found not only between arctic and antarctic marine bacteria （ 〉 99% ）, but also between polar marine bacteria and bacteria from other aquatic environments （ ≥ 98.8% ）, including temperate ocean, deep sea, pond and lake, suggesting that in the polar oceans less temperature-sensitive bacteria may be cosmopolitan and have a bipolar, even global, distribution at the species level.     

海洋贝类附生细菌区系分析及弧菌拮抗菌的筛选

对中国威海近海海域的紫贻贝、牡蛎、花蛤、毛蛤、扇贝、海兔等6种海洋贝类的附生细菌进行了分离培养,筛选得到100株细菌。从中选出45株有代表性的菌株,克隆其16SrDNA序列,进行分子鉴定。结果表明,这些细菌分布在 Arthrobacter, Bacillus, Bizionia, Brevundimonas, Cell...