南大西洋热液区沉积物可培养细菌的多样性分析和产酶活性鉴定

为获得深海可培养微生物资源,利用2216E培养基,采用涂布平板法从南大西洋热液区沉积物中分离可培养细菌,并通过16S rRNA基因进行分类鉴定.同时测定各菌株产淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、木聚糖酶、褐藻酸酶和脂肪酶(三丁酸甘油酯和吐温80)的能力.分离共获得216株菌株,经16S rRNA基因序列比对,共获得71株不同的菌株.其中包括变形菌纲62株、放线菌纲3株、芽孢杆菌纲2株和拟杆菌纲4株,分布于27个属,41个种.酶活检测结果显示,具有淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶(底物为三丁酸甘油酯)和脂肪酶(底物为吐温80)的产酶细菌分别为18、14、25、32株,供测细菌中未检出产果胶酶、木聚糖酶和褐藻酸酶的菌株.这些菌株为进一步研究开发提供了深海微生物资源.     

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。     

山口红树林根际土壤可培养细菌多样性及其活性筛选

为探讨广西山口红树林土壤可培养细菌的多样性,采用纯培养分离技术对采集的25个红树林样品进行可培养细菌多样性分析,挑选117株菌株进行16S rRNA基因测序并构建系统发育树分析。结果表明117株菌株分别属于9个纲20个目27个科35个属,9个纲包括α-变形菌纲（21.37%）、β-变形菌纲（1.71%）、γ-变形菌纲（12.82%）、δ-变形菌纲（0.85%）、噬纤维菌纲（0.85%）、鞘脂杆菌纲（0.85%）、黄杆菌纲（2.56%）、放线菌纲（27.35%）、芽孢杆菌纲（31.62%）。优势属为芽孢杆菌属,占所有菌株的28.20%,此外α-变形菌纲、γ-变形菌纲、黄杆菌纲和放线菌纲中发现了7株潜在的新物种。分离菌株的产酶活性检测表明,山口红树林根际土壤蕴含丰富的产淀粉酶、蛋白酶、葡聚糖、纤维素酶和几丁质酶等生物活性酶的菌株,其中芽孢杆菌纲的产酶菌株数最为丰富。初步研究结果表明广西山口红树林土壤可培养细菌资源丰富,新物种资源多样,是农业微生物开发应用的重要资源库。     

深海沉积物中龙须菜降解菌群的筛选与鉴定及多样性分析

以龙须菜为唯一的营养源对深海沉积物进行富集和筛选,获得一个可降解龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)、紫菜(Porphyra umbilicalis)和海带(Laminaria japonica)产生还原性寡糖的菌群.通过16S rRNA序列及16S rRNA-RFLP分析对该菌群中的细菌多样性进行了研究.结果表明,降解菌群中的细菌组成主要为弧菌属(Vibrio,8株)、火色杆菌属(Flammeovirga,7株)和希瓦氏菌属(Shewanella,5株),其中希瓦氏菌属和火色杆菌属的细菌在菌群中的丰度较高.采用龙须菜为唯一营养源的筛选培养基对菌群中的细菌进行分离,获得4株具有琼胶酶活力的细菌,包括2株火色杆菌属和2株希瓦氏菌属细菌.培养和未培养的结果均表明火色杆菌和希瓦氏菌这2个属为所研究的深海沉积物主要的龙须菜降解菌.对原始降解菌群和所分离的关键菌株进行了龙须菜酶解产糖能力的比较,结果发现菌群中的弧菌属菌株虽然自身没有酶解龙须菜的能力,但可能可以协助关键菌株,提高菌群对龙须菜的降解效率.因此本研究中所获得的菌群和菌株有望在琼胶寡糖的绿色生产中得到广泛应用.     

印度洋深海热液区可培养细菌的分子鉴定与系统发育分析

采用MMJHS寡营养培养基从印度洋深海热液区沉积物和热液硫化物中分离获得16株细菌,通过16S rDNA序列比对和生理生化分析,对它们进行了鉴定并构建了系统发育树.结果表明,12株细菌属于γ-变型菌(γ-Gammaproteobacteria),其中6株属于盐单胞菌属(Halomonas),4株属于嗜冷杆菌属(Psychrobacter),2株属于食碱菌属(Alcanivorax);其余4株属于芽孢杆菌(Bacillus),其中1株为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis).分离获得的16株细菌中,4株为革兰氏阳性细菌,12株为革兰氏阴性细菌;H2S反应、吲哚测定反应、M.R和V-P均呈阴性.本研究为深入认识和开发利用深海热液区微生物资源奠定了基础.     

4株米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)藻际异养细菌的分离鉴定

采用分子生物学方法,对分离的米氏凯伦藻4株藻际异养细菌进行分子鉴定和功能分析。结果表明,经16S rRNA序列分析,4株藻际异养细菌分别隶属于Formosa、Erythrobacter、Shewanella和Marinobacter四个属,P1菌株与Formosa的16S rRNA核苷酸序列的同源性为95%,P2、P3和P4菌株与Erythrobacter、Shewanella和Marinobacter的同源性在99%以上。通过4株异养细菌及其同源性大的24株细菌构建进化树得出,28株细菌在系统发育树中主要分成4个分支,与同源性分析相符。     

Khai岛和Pathiu岛珊瑚礁沉积物细菌多样性及细菌粗提物延缓秀丽隐杆线虫衰老活性研究*

在Khai岛和Pathiu岛珊瑚礁生长海域采集2份珊瑚礁沉积物样品, 将样品预处理后采用6种分离培养基进行分离培养, 获得活性海洋细菌菌株, 通过PCR扩增和16s rRNA基因序列测定, 分析物种多样性, 并构建系统发育树。以模式生物秀丽隐杆线虫为模型考察菌株发酵提取物延缓衰老的作用。实验结果表明, 从4种样品中分离鉴定出22株细菌, 分别属于11目13科14属。16S rRNA基因序列相似性低于98.65%的细菌有2株, 疑似为潜在新种。GXIMD014 (Vibrio galatheae)和GXIMD112 (Kocuria kristinae)的500μg·mL^-1细菌粗提物具有延缓线虫衰老的活性, 能不同程度的延长线虫寿命, 提高线虫产卵量、运动能力、热激损伤能力、抗氧化损伤能力、体内酶活性以及改善虫体表皮形态。Khai岛和Pathiu岛珊瑚礁沉积物细菌具有较高的物种多样性, 蕴藏着丰富的微生物资源, 且部分细菌菌株具有延缓衰老的生物活性。     

一株红树林根际固氮菌的分离、鉴定以及固氮活性测定

采用选择性无氮培养基从红树林根际土壤中分离出一株具有高效固氮活性的固氮细菌,通过形态学,生化鉴定,G+C摩尔分数含量和16S rRNA以及固氮基因nifH的序列分析,初步鉴定为短小芽孢杆菌Bacillus pumilus.其特征是该菌为革兰氏阳性,直杆状,固体培养基上形成圆形白色菌落(直径3-4mm),与短小芽孢杆菌标准菌株相比较,它们在碳源利用,水解以及生长温度盐度等方面具相似程度很高,G+C摩尔分数含量为44.6%,以16S rRNA为基础构建的系统进化树分析其与短小芽孢杆菌B.pumilus B402的进化距离最近,相似性为99.6%,利用乙炔还原法对其固氮活性进行测定,具有较高的固氮活性,为156.32nmol C2H4·H-1·mL-1.     

产过氧化氢酶菌株CE-1 的筛选与鉴定

经过含H2O2的平板初筛和摇瓶发酵复筛,从保存的水样中筛选到一株过氧化氢酶高产菌株CE-1,其所产过氧化氢酶活性和比活分别为1 356.2 U/mL和3 401 U/mg。菌株CE-1为革兰氏阴性杆状细菌,根据其形态特征、16S rRNA基因序列系统进化树分析和生理生化特性,以及属内不同种间性状差异等因素的综合分析,将菌株CE-1鉴定为气单胞属(Aeromonas)细菌。     

产胞外黑色素海洋菌的鉴定及发酵条件优化

从山东近海海域沉积物的微生物筛选中获得了一株高产胞外黑色素的菌株QJNY82,通过对该菌株菌落形态特征观察、生理生化检验及16S rDNA序列测定,初步确定该菌株为发光杆菌属细菌.通过对菌株QJNY82的胞外产物进行红外光谱分析,得到该细菌的胞外产物为黑色素,纯化后的黑色素的红外光谱图与标准黑色素（SIGMA）的红外光谱图一致,且该细菌所产黑色素的理化性质与标准黑色素具有一致性.该海洋菌株具有产黑色素速度快,产量高且不需要L-酪氨酸诱导的特点,而且经L-酪氨酸诱导后,可显著提高菌株QJNY82胞外黑色素的产量,在L-酪氨酸的含量为0.75 g/dm3、盐度为30、pH值为8.0、温度为28℃的条件下,菌株黑色素产量是未加L-酪氨酸的3.5倍,其产量达1.325g/dm3.鉴于菌株QJNY82具有产黑色素的特性,将成为发光杆菌属的一个新的菌种资源.     

海水网箱养殖鲈鱼皮肤溃疡病的防治药物

本文研究了海水养殖鲈鱼皮肤溃疡病病原菌－哈氏弧菌（Ｖｉｂｒｉｏ ｈａｒｕｅｙｉ）对２４种化学疗剂及１５种中草药的敏感性。结果表明：环丙沙星、氯霉素、庆大霉素、头孢盂多、磺胺＋ＴＭＰ、磺胺甲基异恶唑等６种化学疗剂及地榆、石榴皮、五味子等３种中草药抑菌作用较强,在此基础上进行了药物联用效果试验。     

Carbon and nitrogen flow through pelagic microheterotrophic communities

The significance of the microheterotrophic community of bacteria and Protozoa in marine systems is reviewed. In surface waters, bacterial production may be linked to cycles of photosynthetically produced dissolved organic matter released from living phytoplankton. The bacteria then form a principal food resource for grazing Protozoa which are themselves potentially available for exploitation by higher trophic levels. Recent data suggest that the interaction between Protozoa and their bacterial prey may be a good deal more complicated than this simple predator-prey relationship implies. Ciliates may show either "steady-state" or strongly cyclical relationships with their bacterial prey, whose community may in turn be supported to a large extent by the release of dissolved organic matter by the ciliate population. This implies that the low standing stocks of bacteria commonly recorded in many pelagic systems may be sustained, as well as exploited, by bacterivorous Protozoa. In other systems, bacterial production may enter the larger zooplankton directly without involvement of the bacteria-Protozoa-bacteria loop. However, the microheterotrophic community of bacteria and Protozoa in general represents a competitive pathway down which a significant proportion of carbon from primary production may be channelled, compared with that flowing directly into the grazing zooplankton and thence to fish. Despite the high primary production which characterizes temporally unstable areas such as the southern Benguela upwelling system, the carrying capacity for fish may therefore be considerably less than that which might be anticipated for a simple herbivore-dominated food chain.     

哑铃湾网箱养殖海域沉积物中的氮

2003年1月采集了哑铃湾网箱养殖区和非养殖区的沉积物柱状样,对氮的垂直剖面和沉积物-海水界面的通量进行了比较研究。结果表明,养殖区和非养殖区氮的垂直剖面和通量存在很大差异。交换态NH4 -N和交换态氮养殖区随深度的增加而降低,非养殖区随深度的增加而增加;非交换态氮养殖区与非养殖区差异不大;其它各形态氮一般随深度的增加呈降低的趋势。除非交换氮以外,各形态氮的含量表层和近表层养殖区明显高于非养殖区,养殖年限越长含量越高。氮的通量,主要是氨氮的通量,养殖区为80.54mg/(m2.d),非养殖区仅为5.58mg/(m2.d),养殖较长时间现已停养的海区也达到了86.18mg/(m2.d)。     

新型网箱浮架系统水动力分析及系泊方式研究

设计了一种新型网箱浮架系统,利用SESAM对其进行了频域水动力分析以及考虑不规则波浪、风、流载荷和系泊共同作用的时域耦合分析,并与传统双浮管网箱浮架系统进行了分析对比,得到方形网箱与圆形网箱的水动力特性的差异以及各自的优缺点,对实际中网箱的开发设计有一定的借鉴意义;通过计算,证明新型网箱浮架系统在工作海况能正常工作,在极端海况下也能满足安全性的要求;最后对4种常见系泊方式进行了时域耦合分析,得到了四种系泊方式的系泊特性,对实际工程中系泊方式的选择有一定的参考意义。     

福鼎海域坛紫菜叶状体体表外生细菌的组成和数量分析

从采集自福鼎敏灶湾和硖门湾海域的健康坛紫菜（Porphyra haitanensis）叶状体体表分离、纯化到26株外生细菌．根据细菌菌落特征、菌体形态和16SrDNA基因序列分析相结合的方法进行鉴定,将其确认为6种不同的菌属,分别是假交替单胞菌属（Pseudoaheromonas）、Aquimarinas属、交替单胞菌属（Aheromonas）、黄杆菌属（Flavobacteriums）、弧菌属（Vibrio）和嗜琼胶菌属（Agarivorans）．2个海湾坛紫菜叶状体体表外生菌群数量稳定且差别不大,外生细菌菌属组成基本相同,个别菌属稍有差异,优势菌属为假交替单胞菌属和Aquimarinas属,常见菌属为交替单胞菌属和黄杆菌属,少见菌属为弧菌属．敏灶湾坛紫菜体表外生菌群数量为（5．7～6．5）×10^4cfu／g,外生细菌中各菌属所占比例为：假交替单胞菌属占38．5％,Aquimarinas属占52．8％,交替单胞菌属占13．9％,黄杆菌属占11．5％,弧菌属占3．3％．硖门湾坛紫菜体表外生菌群数量为（6．4～7．6）×10^4cfu／g,外生细菌中各菌属所占比例为：假交替单胞菌属占37．3％,Aquimarinas属占32．0％,交替单胞菌属占14．0％,黄杆菌属占12．7％,弧菌属占2．7％,嗜琼胶菌属占1．3％．优势和常见菌属菌株对健康坛紫菜叶状体进行感染,发现这些菌株对坛紫菜叶状体无致病力,叶状体生长无异常．这些可为坛紫菜微生物学研究提供基础资料．     

Copper complexing capacity in cultures of Phaeodactylum tricornutum: Diurnal changes

In batch cultures of the diatom Phaeodactylum tricornutum, organic materials capable of complexing ionic copper were released to the culture medium at all stages of growth; however, the largest proportion was released after the diatoms had reached the stationary phase. When the organisms were maintained in log phase growth in a cage culture turbidostat, a diurnal fluctuation in complexing capacity was found, similar to fluctuations measured in field populations.     

The motion of a deep-sea remotely operated vehicle system: Part 1: Motion observations

Rapid and high-resolution motion and tension measurements were made of a caged deep-sea remotely operated vehicle (ROV) system. Simultaneous measurements were made of all six components of motion at the cage and ship A-frame and of the tension in the tether at the ship. Data were collected for cage depths of 0–1765 m. The most significant forcing was in the wave-frequency band (0.1–0.25 Hz) and accounted for over 90% of the variance of vertical acceleration. The vertical acceleration of the cage lagged the acceleration of the A-frame by up to 1.9 s and its variance was larger by up to a factor 2.2. For moderate displacements of the A-frame (≤2 m), the system is only weakly non-linear because the harmonics (3rd and 5th) of the vertical acceleration of the cage account for less than 2% of the total variance. The system is essentially one-dimensional because only the vertical motion of the cage and the vertical motion of the A-frame were coherent, while horizontal motions of the cage were weak and incoherent with any component of motion of the A-frame. The natural frequency of the system is 0.22 Hz at 1730 m, and we estimate that it is within the waveband for depths between 1450 m and the full operating depth of 5000 m.Large vertical excursions of the A-frame produce momentary slack in the tether near the cage. Retensioning results in snap loads with vertical accelerations of 0.5 gravity. Large rates of change of tension and vertical acceleration first occur at the cage during its downward motion and propagate to the surface with the characteristic speed (3870 m s⁻¹) of tensile waves for the tether. Six echoes are clearly detectable at both ends of the tether, and their pattern is extremely repeatable in different snap loads. Due to misalignment of the tether termination with the centres of mass and buoyancy, the cage pitches by up 14° during a snap. The resulting small radius of curvature poses the greatest stress on the tether.     

集成于海上风电钢管桩基础上的升降式网箱结构波浪场特性研究

对安装在海上风电钢管桩基础上的升降式网箱结构的波浪场特性进行研究,掌握升降式网箱结构内部及结构后方水体的运动特征及速度场变化情况。基于OpenFOAM软件包开发了波、流与孔隙介质结构相互作用的数值计算模型,将网箱结构按等效阻力简化为多孔介质结构,开展升降式网箱结构的波浪场特性研究。研究结果表明：网箱结构对流体具有一定的阻流作用,网箱结构内部速度场得到一定程度的减小,网箱结构背浪侧也有一定的速度衰减区域;对比网箱结构顶部不同潜深条件下的网箱结构内部流场特征,网箱结构顶部潜深在1/4D~1/2D（D为水深）范围内网箱结构内部流场速度最小、流场最为稳定、速度分布均匀,网箱结构向浪侧前方和背浪侧后方流场波动较小。所得结论表明在钢管桩基础上安装升降式网箱结构时需要关注的网箱结构对流场特性的影响,充分考虑网箱结构阻力对流速的作用,掌握极端工况下升降式网箱结构保持优良养殖环境需要下潜的高度范围,以保障升降式网箱的安全。     

热带太平洋深海微生物的若干生理生态特征

从2001年春、秋季于热带太平洋区采集到的深海样品中共分离到110株微生物,从中挑取31株进行形态特征和对环境理化因子适应特征的研究,同时利用Biolog微生物自动鉴定系统进行菌种鉴定和碳源代谢分析.结果表明:31株微生物中2株为酵母,21株为革兰氏阳性细菌,8株为革兰氏阴性细菌,来自底质的细菌菌株阳性菌占优势,而海水、蓝藻中阴性菌居多;温度、盐度、pH适应性试验表明,严格意义上的狭适性微生物不到总数的1/3,而具有较宽生态幅的广适性微生物占有相当大的比例.另一方面,耐冷菌、中度嗜盐菌和抗碱菌在这些微生物中的比例很高,同时,来自蓝藻的菌株大多数在4℃下不生长,而来自上覆水和底质的菌株可在4℃生长,这些都体现了微生物对生存环境的响应.31株微生物经Biolog鉴定12株得出鉴定结果.15株革兰氏阳性细菌对95种碳源的利用能力分析表明,不同菌株可利用碳源的数目从3种到46种不等,差异很大,体现了深海微生物营养类型的极大多样性;同时,发现有8种碳源可被一半以上的受试菌株所利用,这些碳源均是微生物各类代谢途径中的重要中间代谢物.     

福建三沙湾网箱养殖对多毛纲动物群落结构的影响

利用东海近海典型网箱养殖海湾三沙湾9个航次数据,基于群落结构时空差异,阐释网箱养殖活动对多毛纲(Polychaeta)动物群落的影响。就群落组成而言,网箱养殖和非网箱养殖水域多毛纲物种组成存在差异,丝鳃虫科(Cirratulidae)和多鳞虫科(Polynoidae)分别是两种水域最占优势的类群;网箱养殖水域多毛纲优势物种的丰度及丰度比值略高于非网箱养殖区(104.06ind./m248.29ind./m2,57.59%46.96%)。双因素方差分析(采样时间和养殖方式)结果表明,两种因素对物种数(S)、丰度(N)、生物量(B)、Shannon-Wiener多样性指数(H′)、Pielou均匀度指数(J′)、Margalef丰富度指数(d)等典型群落参数的交互作用不显著(P0.05);考虑两种因素独立效应时,群落参数均无显著空间差异(P0.05),但存在极显著时间差异(P0.01)。双因素群落结构相似性分析(two-way ANOSIM analysis)表明群落结构无显著空间差异(P0.05),但存在极显著时间差异(P0.01)。典型对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)显示pH、水深和溶解氧是影响三沙湾多毛纲动物分布格局的主要环境因子。上述结论显示,三沙湾网箱养殖活动对多毛纲动物群落结构已产生一定影响,主要表现在群落组成方面,群落结构和部分典型底栖环境因子具较强相关性。