海绵共栖细菌抗菌活性及其群体感应信号的研究

利用平板涂布法从南海海绵生物样品中分离海绵共栖细菌,以枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌及酿酒酵母作为实验用指示菌对海绵共栖细菌进行了抗菌活性筛选。利用气相质谱联用仪(GC-MS)建立了群体感应信号分子酰基高丝氨酸内酯类化合物(AHLs)的检测方法,分析了活性菌株粗提液中信号分子的产生及种类。同时采用16S rDNA同源性和系统发育分析对活性菌株进行种属鉴定和系统发生学研究。结果表明,在分离到的94株海绵共栖细菌中18株(占19.1%)细菌具有抗菌活性。通过GC-MS检测确定大多数活性菌株都含有AHLs,因此提出了海绵共栖细菌抗菌活性与群体感应之间可能存在必然联系的推测。通过细菌分类鉴定,结果显示具有抗菌活性的细菌大部分属于芽孢杆菌属(Bacillus)。     

海绵共栖细菌抗菌活性及其群体感应信号的研究

利用平板涂布法从南海海绵生物样品中分离海绵共栖细菌,以枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌及酿酒酵母作为实验用指示菌对海绵共栖细菌进行了抗菌活性筛选。利用气相质谱联用仪(GC-MS)建立了群体感应信号分子酰基高丝氨酸内酯类化合物(AHLs)的检测方法,分析了活性菌株粗提液中信号分子的产生及种类。同时采用16S rDNA同源性和系统发育分析对活性菌株进行种属鉴定和系统发生学研究。结果表明,在分离到的94株海绵共栖细菌中18株(占19.1%)细菌具有抗菌活性。通过GC-MS检测确定大多数活性菌株都含有AHLs,因此提出了海绵共栖细菌抗菌活性与群体感应之间可能存在必然联系的推测。通过细菌分类鉴定,结果显示具有抗菌活性的细菌大部分属于芽孢杆菌属(Bacillus)。     

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。     

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.     

抗硅藻附着活性细菌的筛选、鉴定与发酵条件优化

从美国华盛顿州圣璜岛海域的8 种海绵样品的120 株共附生微生物中, 筛选出11 株细菌的粗提物能有效抑制硅藻附着。其中683 号菌株活性最高, 对5 种受试硅藻的平均抑制率达到98.0%。结合形态学特征和扫描电镜观察, 以及16S rDNA 序列分析, 鉴定该菌株为短小芽孢杆菌Bacillus pumilus。并采用正交试验对该菌株进行发酵条件优化, 结合粗提物的产量和抗硅藻附着活性进行统计学分析,确定了该菌株的最佳发酵条件是: 发酵温度25℃, pH 7.5, NaCl 浓度19.45 g/L, 蛋白胨浓度5 g/L。     

青岛近海样品中聚丙烯微塑料降解微生物的富集培养及活性研究

本文以PP为唯一碳源对青岛近海海水和沉积物样品中的微生物进行实验室富集培养,对不同富集时间的富集水样及微塑料附着细菌的群落结构进行分析并对富集40 d的PP附着细菌进行分离、鉴定及PP降解活性检测。通过16S rRNA基因高通量测序及分析,发现PP附着细菌出现明显的群落演替,群落多样性随富集时间的延长而增大。PP附着细菌在富集过程中,γ-变形菌纲假单胞菌属(Pseudomonas)和不动杆菌属(Acinetobacter)细菌占绝对优势,其次为α-变形菌纲扎瓦尔金氏菌属(Zavarzinia)及拟杆菌纲(Bacteroidia)细菌。富集培养获得的铜绿假单胞菌LXI681(Pseudomonas aeruginosa)和反硝化无色杆菌LXI668(Achromobacter denitrificans)对PP具有降解活性。本研究为缓解PP微塑料污染提供了潜在的微生物菌种资源。     

一株多环芳烃芘降解菌的鉴定及其降解特性研究

从红树植物红海榄叶片中分离一株对芘具有较好降解作用的海洋细菌,命名为B11,并对其菌体特征、生长条件及降解效能等进行了系统研究。结果发现该菌株为革兰氏阴性菌,结合其生理生化特征和16S rDNA序列比对,表明此菌株属于交替单胞菌属(Alteromonas sp.)。菌株在芘的起始浓度为100 mg/L,pH为中性或偏碱性条件下,盐度35时对芘的降解作用最强。外加碳源对B11对芘的降解效果都具有一定的抑制作用,其中水杨酸的抑制作用更为显著。综合菌株B11的生长特性和降解效能,初步认为B11菌株较适合用于降解多环芳烃芘,可用于红树植物多环芳烃生态污染的原位修复。     

一株甲胺磷高效降解菌——巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)的分离及其分子鉴定

湘潭南天化工厂的甲胺磷废水未经处理直接排放,对湘江及下游的湖泊造成了一定的污染,利用解磷微生物去除江河湖泊中的甲胺磷污染是一条有效的途径.本文作者从被该厂甲胺磷废水污染的湖泊中分离细菌样品,以甲胺磷为唯一碳源和能源,经过定向筛选,得到一株可高效降解甲胺磷的菌株HN001.气相色谱测定结果表明,此菌株对甲胺磷的降解率在48h和96h分别为49.24%和98.20%.对其进行了常规生理生化测试,结果表明,该菌株与巨大芽孢杆菌的表型特征非常相似.为了进一步确定HN001的分类学地位,测定了其16S rRNA基因序列,分析了相关细菌相应序列的同源性,构建了分子系统发生树,结果表明菌株HN001与巨大芽孢杆菌的亲缘关系最近.综合上述结果,菌株HN001可鉴定为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium).     

三份南海岛礁珊瑚砂样品中可培养细菌多样性

岛礁珊瑚砂环境中存在着大量未被培养和利用的微生物资源, 微生物多样性研究是了解微生物生态功能、开发和利用微生物资源的基础。文章采用多种寡营养培养基选择性分离南海岛礁珊瑚砂中的可培养细菌, 共获得纯培养细菌菌株349株, 通过16S rRNA基因序列分析, 发现它们隶属于4门(Actinobacteria、Proteobacteria、Firmicutes和Bacteroidetes)、6纲、26目、43科、73属、134种, 可培养细菌的优势类群为放线菌门, 占所有分离菌株数量的60%; 而且还发现18个16S rRNA 基因序列相似性低于97%的潜在新种。本研究使用改良优化的寡营养培养基进行分离, 较好地显示出样品中微生物的群落组成, 且获得了大量潜在的稀有新物种资源。研究结果表明, 岛礁珊瑚砂样品的可培养细菌资源十分丰富、细菌群落所涉及的生态功能完整、潜在新种比例较高, 为后期岛礁微生物资源挖掘打下了良好的基础, 也为后期开发应用积累了丰富且稀有的菌种资源。     

海水养殖环境中拟除虫菊酯类农药降解菌的分离鉴定及降解特性研究

从近岸海水养殖环境中分离获得一株能高效降解氯氰菊酯(Cypermethrin,CYP)和溴氰菊酯(Deltamethrin,DEL)的菌株HS-10,经生理生化和16S rDNA分析,初步鉴定其为假交替单胞菌(Pseudoalteromonas sp.)。不同降解条件下的实验结果表明,菌株HS-10在pH 7.0、温度28°C的环境中具有较好的生长和降解效率,在该条件下,对初始浓度为100mg/L的CYP和DEL的降解效率分别为75.6%和90.9%。进一步采用发光细菌和核磁共振(NMR)方法对菌株HS-10的降解产物进行分析,结果表明,CYP和DEL主要通过微生物降解消除,其降解产物的毒性显著降低。同时,考察了菌株HS-10对氯氰菊酯、溴氰菊酯、联苯菊酯(BIF)、氟氯氰菊酯(CYF)和氰戊菊酯(FEN)5种拟除虫菊酯类农药(浓度分别为100mg/L)的降解效率,结果表明,对5种农药的降解率均达到50%以上,本研究获得的菌株HS-10可用于海水养殖环境中拟除虫菊酯类农药残留污染的生物修复。     

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。     

南极低温降解菌的筛选、鉴定与低温降解适应性分析

以南极海洋细菌为研究对象,采用2216E和MMC液体培养基结合的方法,从菌种库里筛选南极低温降解菌,进行石油烃降解率测定、表型特征确定和16SrRNA分子鉴定,构建系统发育树,并对南极低温降解菌NJ49的低温降解适应性进行了初步研究。结果表明,3株南极海洋细菌NJ41、NJ49和NJ289可以在以柴油为惟一碳源和能源的培养基中生长,被视为南极低温降解菌;16SrRNA分子鉴定结果表明,南极低温降解菌NJ41、NJ49和NJ289分别属于Planococcus、Shewanella和Pseudoalteromonas属;NJ49通过改变脂肪酸组分的膜修饰方式适应低温降解。     

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。     

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.     

北极海洋沉积物中可培养细菌及其多样性分析

利用Zobell 2216E培养基和涂布平板法对北极海洋沉积物中可培养细菌进行分离纯化,并利用16SrRNA基因进行分子鉴定与系统发育分析。根据菌落形态学特征,从59个站点的沉积物样品中共分离纯化获得570株细菌;基于16SrRNA基因的分子鉴定与系统发育分析表明,分离到的可培养细菌分别属于细菌域的4个门,5个纲,12个目,23个科,47个属,102个种,其中γ-Proteobactria占绝大多数;有14株菌株与模式菌株的16SrRNA基因序列相似性小于97%,为6个潜在的新种。北极海域的海洋沉积物中存在着丰富的微生物种质资源,为开发新型生物活性物质和特殊功能基因打下了基础。     

海南养殖罗非鱼(Oreochromis niloticus)致病链球菌的分离、鉴定及其药敏试验

采用常规的形态及生理生化特性检验、API20strep快速鉴定及分子生物学等方法,对引起2009年海南罗非鱼大规模死亡的病原菌进行了致病性、表型生物学,分子生物学及药敏试验的系统研究。结果表明,2株分离菌均为无乳链球菌,对罗非鱼具有很强的致病性。分离菌16SrRNA基因序列(GenBank登录存取号分别为GU363869和GU363870)与其它链球菌的16SrRNA基因同源性相似性在96.5%—100%之间,所测2株病原菌16SrRNA基因之间的同源性为100%。16SrRNA基因构建的系统进化树表明,2株病原菌均与无乳链球菌聚类。药敏试验结果表明,分离菌株对头孢类药物、阿莫西林、强力霉素等27种试验药物较敏感,对复方新诺明、卡那霉素等11种试验药物不敏感,对庆大霉素的敏感性不同。     

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.     

海洋石油烃降解细菌T1和T2的分子鉴定分类

从天津滨海潮间带被石油烃严重污染的沉积物(千样含油量0.2g/g)中, 筛选分离出能够以柴油为唯一碳源生长的细菌, 对其中生物量大、单株菌降解效率较高的两株细菌T₁和T₂进行16S rDNA克隆, 通过测定和比较16S rDNA的部分序列对这两株细菌进行分子鉴定, 以期用于石油污染的微生物修复中。结果表明,T₁与深红红螺菌(Rhodospirillum rubrum)的同源性为89%,T₂与施氏甲单抱杆菌     

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。     

Phylogenetic diversity of planktonic bacteria in the Chukchi Borderland region in summer

Planktonic bacteria are abundant in the Chukchi Borderland region. However, little is known about their diversity and the roles of various bacteria in the ocean. Seawater samples were collected from two stations K2S and K4S where sea ice was melting obviously. The analysis of water samples with fluorescence in situ hybridization (FISH) showed that DMSP-degrading bacteria accounted for 13% of the total bacteria at the station K2S. No aerobic anoxygenic phototrophic (AAP) bacteria were detected in both samples. The bacterial communities were characterized by two 16S rRNA gene clone libraries. Sequences fell into four major lineages of the domain Bacteria, including Proteobacteria (Alpha, Beta and Gamma subclasses), Bacteroidetes, Actinobacteria and Firmicutes. No significant difference was found between the two clone libraries. SAR11 and Rhodobacteraceae clades of Alphaproteobacteria and Pseudoalteromonas of Gammapro-teobacteria constituted three dominant fractions in the clone libraries. A total of 191 heterotrophic bacterial strains were isolated and 76% showed extracellular proteolytic activity. Phylogenetic analysis reveals that the isolates fell into Gammaproteobacteria, Bacteroidetes, Actinobacteria and Firmicutes. The most common genus in both the bacterial isolates and protease-producing bacteria was Pseudoalteromonas. UniFrac data showed suggestive differences in bacterial communities between the Chukchi Borderland and the northern Bering Sea.