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。     

东南极企鹅和海豹粪土层细菌群落的变化特征

海洋动物粪土是南极陆地生态系统养分的重要来源,粪土层细菌群落对南极苔原碳、氮循环过程起重要作用,但目前对南极海洋动物粪土层中细菌群落的变化特征却鲜有报道。本文采集了东南极四个企鹅、海豹粪土剖面样品,通过酶活性、微生物量碳、微生物熵、土壤呼吸和DNA浓度测定以及16 S r DNA-DGGE分析,探讨了粪土层中细菌群落变化特征及其与环境因子的关系。土壤转化酶、脲酶和磷酸酶活性、微生物量碳、土壤呼吸和微生物熵随深度增加而递减,而代谢熵增加,表明随深度增加,微生物生存环境恶劣,造成细菌丰度和酶分泌量减小,需更多有机碳进行能量代谢。土壤DNA浓度与pH、含水率、TOC、TN、微生物量碳、土壤呼吸以及酶活性呈高度正相关,表明这些因子对粪土层中细菌种群的丰度有重要影响。DGGE图谱分析证实：东南极海洋动物粪土中含丰富的细菌群落结构,随深度增加泳道带型数量和亮度递减,表明细菌多样性和丰度递减。聚类分析表明：四个剖面随深度泳道带型差异明显,细菌遗传相似性为46%,企鹅、海豹粪土细菌群落差异性尤为明显;发现四个粪土剖面中,细菌丰度与企鹅、海豹粪的相对含量呈协调一致性变化,且表层5cm粪土层细菌丰度最高,表明东南极企鹅和海豹排泄物对土壤中细菌群落多样性变化起重要作用。     

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。     

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。     

Screening on DHA-producing Antarctic bacteria N-6 and its cultural conditions

In Antarctic, the geography and climate differs from those in other places, and the bacteria there have adapted well to the environment there. Two hundred strains of bacteria were isolated from the sea ice in Antarctica. The bacteria were screened for DHA by means of GC, with fish oil as the standard. Seven strains containing DHA or EPA were obtained, among which the strain of No. N-6 was outstanding. And the component of DHA was identified by GC-MS. The relative content of DHA in N-6 was 8.72%, and total lipids in dry bacteria was 22.54%. The effects of some factors, including temperature, salinity and pH value, on the growth and DHA-content of strain N-6 were studied. The results show that the DHA-content is relatively high when in low temperature and high pH, and the bacterium is psychrophilic, alkalophilic.     

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。     

南极长城站生活污水处理前后的细菌监测

本文报道了 1 990年初南极长城站生活污水处理前和处理后 ,污水排海管道口水样粪大肠菌群和余氯含量的测定结果。结果表明 :在污水处理前 ,粪大肠菌群的数量较高 ,达 2 4 0 0 0 /1 0 0 0 ml,经处理后 ,菌量急剧地降低 ,低于有关水质规定的标准 ;菌量的降低与污水处理的加氯量有关 ,加氯越多 ,菌量下降也越多。余氯浓度过高 ,可能对近海生态造成影响 ,因此在对污水进行有效处理时 ,要尽量注意控制加氯量     

南极乔治王岛六种苔藓植物的X荧光分析

在无标样条件下 ,我们利用微束 X荧光分析法对南极乔治王岛的 6种苔藓植物的叶和茎进行重元素分析。它们是 :Andreaea regularis,Bryum muehlenbeckii,Drepanocladus uncinatus,Brachythecium subpilosum,Tortula saxiola,Ditrichum austro- georgicum。研究结果发现 ,不同苔藓植物对各种不同重元素的吸收能力不同 ,即使是同一种植物 ,叶和茎中的重元素成分也有差异。在 6种苔藓中 ,Andreaea regularis体内的重元素种类最少 ,但其对 Fe有较强的吸收。由于南极环境条件优越 ,在苔藓植物体内 ,尚未发现大量有毒重金属元素的存在     

南极菲尔德斯半岛土壤氮循环微生物类群数量与功能活性的初步研究

南极乔治王岛南端的菲尔德斯半岛被认为是研究南极生态与生物资源的理想之地。本研究从该半岛全岛范围采集了3类不同类型的土壤样品,采用传统最大或然法(MPN)对其所含氮循环各类群微生物的总量进行了测定,同时利用常规Griess试剂、纳氏试剂等显色法初步估算了各菌群的功能活性强度,并结合土壤理化性质和采样点生态等进行了初步分析。目的是对该半岛土壤氮循环微生物进行先期初步了解,为进一步深入研究它们的其他特性奠定基础。结果表明:13个土样中所含氮循环微生物总量趋势为氨化菌反硝化菌硝化菌和固氮菌(活菌数),除极个别样品外均具有不同程度的硝化、反硝化、氨化活性。其中,所有土壤样品均具有比较高的氨化菌含量及氨化活性强度;丘陵山坡土壤的反硝化菌含量与反硝化活性强度要高于动、植物区土壤(极个别样品除外);动物区和植物区土壤的硝化菌含量较少,但硝化活性强度较高,预示着可能存在高效功能菌株;而丘陵山坡土壤的硝化菌含量及硝化活性强度则表现得高低不一。本结果为进一步深入研究该地区氮循环微生物提供了前期参考。     

南极菲尔德斯半岛微生物总量的调查

在南极菲尔德斯半岛进行了微生物总菌量的调查。共收集样品３５个（以土壤样品为主），从这些样品中计数得到一般细菌总量范围为：１０３－１０６ｃｅｌｓ／ｇ（３０°Ｃ），１０４－１０６ｃｅｌｓ／ｇ（１６°Ｃ），１０４－１０６ｃｅｌｓ／ｇ（４°Ｃ）；一般真菌总量范围为：１０２－１０３ｃｅｌｓ／ｇ（３０°Ｃ），１０２－１０３ｃｅｌｓ／ｇ（１６°Ｃ），１０３ｃｅｌｓ／ｇ（４°Ｃ）。初步鉴定细菌有７个属：微球菌属，葡萄球菌属，节细菌属，黄杆菌属，产碱菌属，假单胞菌属，芽孢杆菌属。真菌有５个属：青霉菌属，金孢霉菌属，枝孢霉菌属，曲霉菌属，散子囊菌属。特别是在绝大多数样品中４°Ｃ下培养的一般细菌与真菌总量明显高于３０°Ｃ下培养的菌量，同时离半岛海岸线近的地区菌量也高于半岛内陆地区的菌量。在该地区，４°Ｃ下培养的低温菌出现率主要是假单胞菌属（６９％），芽孢杆菌属（５４％），青霉菌属（４６％），曲霉菌属（１７％）。     

南极长城站微生物考察

198 6- 1 987年中国第三次南极考察中 ,对南极长城站空气、陆上和海滨的微生物作了考察。长城站野外空气中的微生物含量较低 ,海洋性微生物为 1 4 8.7CFU/ m3 ,陆源性微生物为 1 7.9CFU/ m3 ,表明野外空气相当洁净。室内空气微生物数比室外及野外均高得多 ,霉菌的检出率和含量都不高。微生物因人群活动和环境的不同而异。陆上的微生物含量次序是 :冰雪 <湖水 <原土等。海滨的微生物含量相当多 ,>1 0 3 CFU/ cm3 (或 g)。长城站的微生物组成有 1 1属以上 ,包括偶见的芽孢杆菌。温度试验结果表明 ,野外的大部分菌株适于低温生活。没有发现能在≥2 5℃的温度中存活者。低温是控制长城站微生物生态的一个重要因子。在长城站这类环境中 ,低温微生物对物质转化和循环发挥着持久的重要作用     

南极菲尔德斯半岛六种藻类和地衣植物的X荧光分析

为了研究南极的植物与环境间的关系 ,探讨植物在南极环境监测中的作用 ,在无标样条件下 ,利用微束 X荧光分析法对南极菲尔德斯半岛的 6种藻类和地衣植物进行了元素分析。其中藻类植物有孔石莼 (Ulva pertusa)、海膜 (H alymenia sp.)和大型鞘丝藻 (Lyngbya major) ,地衣植物有筛石蕊 (Cladonia borealis)、喇叭石蕊 (C.fimbriata)和松萝 (Usnea sp.)。研究结果发现 ,不同的藻类植物对各种元素的吸收能力不同 ,在 XRF(X射线荧光 )谱中 ,孔石莼比海膜含有更多的元素 ,象 As、Br和 Rb,Cu和 Zn的含量也较高。在大型鞘丝藻中 ,K比 Ca少 ,Zn的含量较高。在 3种地衣植物中 ,其 XRF谱中的元素种类组成非常相似 ,只是 Mn、Fe、Cu和 Zn等元素的相对含量有些差异     

南极长城站越冬队员个性和心理特点研究

本文利用个性调查、心理特点测定和行为观察等方法研究了中国南极考察队长城站越冬队员在南极极端环境和长期隔离状态下的心理适应性反应。结果表明：越冬后期，队员出现较多情绪波动、注意力不集中，个别队员较严重。卡特尔１６种人格因素的平均标准分居中者为多数，甚至略有增加；艾森克人格问卷中的４个分量表得分无明显变化。越冬队员居留南极１年后，外控成分有所增加，内控者减少。对心理特点的测试表明：辨别反应时和选择反应时无显著差异，简单反应时有明显延长；记忆力非但没有减退，反而有所提高，高级神经活动灵活性稍有降低。     

人类活动对南极陆地生态系统的影响

由于科学考察活动日益频繁以及旅游业在南极地区的迅速开展 ,人类活动对南极陆地生态系统的影响在最近几十年内一直倍受国际社会的关注。在广泛收集国外有关资料的基础上 ,本文对人类活动引发的南极地区区域性的土壤与植被污染、野生动物受扰、外来物种引进、以及细菌性疾病侵入等方面进行了论述。同时 ,阐述了南极以外地区的人为污染源对南极环境的潜在威胁。最后 ,对“南极条约体系”与国际社会为保护南极环境所作出的不懈努力进行了简要介绍与评价。     

南极长城湾NG931柱全新世介形类及其环境分析

本文材料系南极长城湾ＮＧ９３１柱状样品分析的介形类。共计１１属２１种，其中以Ｌｏｘ－ｏｒｅｔｉｃｕｌａｔｕｍｆａｌａｘ为占最优势组成分子，其次，Ｘｅｓｔｏｌｅｂｅｒｉｓｋｅｒｇｕｅｌｅｎｅｎｓｉｓ，Ｘｅｓｔｏｌｅｂｅｒｉｓｓｐｐ．，Ｓｅｍｉｃｙｔｈｅｒｕｒａｓｐｐ．和Ａｕｓｔｒａｌｉｃｙｔｈｅｒｅｐｏｌｙｌｙｃａ等也为该柱样中介形类的主要组成分子。根据资料分析，ＮＧ９３１柱样中介形类属种绝大部分为南极地区所出现的介形类动物群中的已知类型，它们之间有一定的相似性，推测其生境也有可能相近似。从介形类属种组成上看，应属滨岸－浅海的沉积环境     

南极菲尔德斯半岛表层土壤样品中细菌多样性的系统发育分析

通过PCR结合变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术对从南极长城站附近表层土壤样品中获得16SrDNA序列特征片段V3区序列进行分离。对其中的主要12条DGGE条带进行胶回收,获得的DNA片段经测序以及计算机比对分析发现,它们分别属于β、γ、δ-变形细菌(Proteobac-teria)、噬纤维菌-屈挠杆菌-拟杆菌(Cytophaga-Flexibacter-Bacteroides,CFB)群细菌、放线细菌(Actinobacteria)、蓝细菌属(Cyanobacteria)、酸杆菌属(Acidobacteria)和绿屈挠菌属(Chlo-roflexi)等系统分类群。南极表层土壤样品中的大部分16S rDNA序列与从其他土壤或沉积物样品中直接获得的序列相似性较高(93%-100%)。     

Direct PCR amplification of the 16S rRNA gene from single microbial cells isolated from an Antarctic iceberg using laser microdissection microscopy

Here, we describe a technique that allows the genetic linage analysis of 16S rRNA genes in bacteria observed under a microscope. The technique includes the isolation of microbial cells using a laser microdissection microscope, lysis of the cells, and amplification of the 16S rRNA genes in the isolated cells without interference by bacterial DNA contamination from the experimental environment or reagents. Using this technique, we successfully determined 15 16S rRNA gene sequences in cells isolated from an Antarctic iceberg. These sequences showed 94%–100% identity to their closest strains, which included bacteria that occur in aqueous, marine, and soil environments.     

FRESHWATER ALGAE COMMUNITY OF A MELTWATER RUNNEL,REEVE HILL, CASEY STATION, ANTARCTICA

Researches on the Antarctic microalgal diversityand distributions in the freshwater environment ran-ging from snow to large lakes and well-definedstreams are extensive.For instance,studies on thestream microalgal community have been conducted onthe Pervay…     

南极环境对考察队员儿茶酚胺含量的影响

报道了中国第八次南极考察队（长城站）队员赴南极前、居留南极及回国后尿、血浆的去甲肾上腺素（ＮＥ）和肾上腺素（Ｅ）含量变化,以探讨考察队员在居留南极期间普遍存在生理和心理变化的物质基础。结果表明：考察队员到达长城站２周时尿中ＮＥ急剧增高（与赴南极前相比Ｐ＜０．０５）,越冬后（居留南极１年２周）ＮＥ大幅度下降（与到达２周时相比Ｐ＜０．００１）,考察结束回国后ＮＥ恢复到赴南极前水平。尿中Ｅ含量在到达南极２周时同样显著升高,且增高幅度大于ＮＥ（与赴南极前比较Ｐ＜０．００１）,越冬后Ｅ水平比到达２周时有所降低（Ｐ＜０．０５）,回国后Ｅ水平没有恢复。提示,儿茶酚胺变化参与综合应激反应过程,Ｅ受心理影响大于生理因素。还发现部分考察队员惧怕抽血,故测定尿儿茶酚胺含量更切实可行。经酸化处理的尿样品在短期内温度（室温）对儿茶酚胺含量影响不大,因此,从南极实地取样返回国内检测及进行南极医学方面的研究完全可行。     

西南极菲尔德斯半岛海豹粪土沉积物有机地球化学特征

本文研究了位于西南极菲尔德斯半岛海豹粪土的沉积泥芯HN1的分子地球化学组成特征.HN1沉积物的正烷烃以短链及n-C23为主,主要来源可能为湖相沉积的藻类、细菌和苔藓的输入.醇类组分以高浓度的植物甾醇和粪便甾醇为主,分别代表了植被和海豹粪土沉积的输入,指示了研究区域历史时期的生态变化.脂肪酸组分偶奇优势明显,以C16,C...