北极王湾夏季海水中DMSP降解基因的丰度及分布调查

作为海洋中最丰富的有机含硫化合物之一,二甲基巯基丙酸内盐(DMSP)不仅在浮游植物细胞内具有重要的生理生化及生态功能,同时也是海洋微生物的重要营养物,其分解产物二甲基硫(DMS)还是海洋中最重要的还原态挥发性生源有机硫化物,因此DMSP的代谢在全球硫循环中扮演着重要角色。细菌可通过脱甲基与裂解这两条途径降解海水中的DMSP,从而决定硫元素是以含硫蛋白形式进入微生物食物网还是以DMS形式进入大气。截至目前,在高纬度北极海域开展的有关细菌降解DMSP的相关研究报道很少。本文采用荧光定量PCR技术,首次对北极王湾夏季(2015及2016年)海水中涉及细菌降解DMSP的两条主要代谢途径中的脱甲基酶基因dmdA及裂解酶基因dddP的丰度及分布进行了检测。结果显示, 2015—2016年海水中DMSP降解酶基因(dmdA、dddP)与细菌16S rRNA基因的丰度比值的平均值分别为0.25%±0.31%、0.32%±0.58%。2015年水样中,除K5站位的dddP基因之外,表层水中dmdA及dddP的丰度相对值从湾口至湾内均呈递增趋势。但2016年的结果却显示出很大差异:湾口附近dmdA基因丰度相对值总体高于湾内;表层水中的dddP基因丰度相对值变化趋势不明显,而深层水中dddP基因丰度相对值从湾口到湾内总体呈递减趋势。本次研究的结果初步表明,含有DMSP降解基因的浮游细菌在王湾夏季水体中丰度很低,而且参与不同代谢途径的DMSP降解菌在海水中的时空分布存在很大变化。对于王湾水域中细菌参与DMSP分解代谢及其在当地硫元素循环中的生态地位的进一步认识,尚待后续研究工作的深入开展。     

基于SPF的海上油气田工程数据处理浅析

中海石油（中国）有限公司选用INTERGRAPH的Smart Plant Foundation（以下简称SPF）作为基础软件平台,开展海上油气田数字化工作,并进行辅助工程设施全生命周期管理。本文主要介绍基于SPF开展工程数据处理的心得体会和技术总结。     

Extracellular enzymatic activities of cold-adapted bacteria from polar oceans and effect of temperature and salinity on cell growth

The potential of 324 bacteria isolated from different habitats in polar oceans to produce a variety of extracellular enzymatic activities at low temperature was investigated. By plate assay, lipase, protease, amylase, gelatinase, agarase, chitinase or cellulase were detected. Lipases were generally present by bacteria living in polar oceans. Protease-producing bacteria held the second highest proportion in culturable isolates. Strains producing amylase kept a relative stable proportion of around 30% in different polar marine habitats. All 50 Arctic sea-ice bacteria producing proteases were cold-adapted strains, however, only 20% were psychrophilic. 98% of them could grow at 3% NaCl, and 56% could grow without NaCl. On the other hand, 98% of these sea-ice bacteria produced extracellular proteases with optimum temperature at or higher than 35℃, well above the upper temperature limit of cell growth. Extracellular enzymes including amylase, agarase, cellulase and lipase released by bacteria from seawater or sediment in polar oceans, most expressed maximum activities between 25 and 35℃. Among extracellular enzymes released by bacterial strain BSw20308, protease expressed maximum activity at 40℃, higher than 35℃ of polysaccharide hydrolases and 25℃ of lipase.     

北极航道相关海域科学考察研究进展

我国从1999年开始已实施了四次北极科学考察,对白令海、楚科奇海、波弗特海、加拿大海盆和马卡若夫海盆进行了广泛的考察。全球变化导致的北冰洋夏季海冰覆盖面积不断减少,导致冰期以来北极东北航道和西北航道的首次同时开通。北极航道集中在陆架海域,不仅是海冰变化最为显著的海域,同时也是陆地－北冰洋相互作用最为显著的区域,对北冰洋区域气候、生态系统和生物多样性、以及经济和当地土著居民生活等具有重大影响。本文对北极航道关键海域近年来国际相关科学考察进行了总结,对科学考察背后的各国北极策略进行分析,并从科学需求的角度对我国在今后北极科学考察中针对北极航道相关海域应开展的科学考察与研究提出了相关建议。     

极地微生物菌种数据库的设计及其功能简述

极地微生物菌种数据库,在功能设计上不仅考虑到共享中国极地科学数据库系统的元数据管理、用户权限认证和后台数据管理功能模块与部分数据,而且考虑到新开发的用户管理模块、数据管理与维护模块、数据查询模块,以及文献信息要求等的特殊性。其技术架构采用基于WEB的浏览器/服务器模式。数据库设计中除考虑到管理的主体对象--菌种资源信息外,还考虑用户、资源利用和成效跟踪等相关信息,并通过相关联的用户与权限系统、数据管理与维护系统和数据发布系统,实现用户与操作、资源与利用的一体化管理。该数据库不仅实现多种信息的综合管理与实时发布,而且提供定制式、人性化管理与用户界面以及综合统计和报表等多项功能。     

海洋放线菌Y18的分子鉴定、生物活性及其抗菌物质发酵条件优化

从北冰洋楚科奇海海洋沉积物中分离到一株放线菌Y18,其良好生长需要海水。经16S rRNA基因序列分析确定该菌株属于拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis),次级代谢产物合成酶基因及抗菌活性筛选发现,它含有聚酮类Ⅱ型(PKSⅡ)和非核糖体含硫多肽类(non ribosome-bound sulfur-containing peptides,NRPS)化合物合成酶基因,并且对枯草芽孢杆菌和白色念珠菌有抑制作用。以枯草芽孢杆菌为指示菌对Y18的发酵条件进行了初步优化,适合的发酵条件为:发酵培养基(蛋白胨2 g,酪素水解物2 g,酵母膏2 g,葡萄糖1 g,海水1 L),种子液接种量4%,发酵温度28℃,发酵培养基初始pH值8.0,培养时间6天,1 000 mL三角瓶装液量20%。并对Y18发酵液稳定性进行了测定,结果显示:发酵液对酸碱、热的稳定性都较强,4℃下贮藏发酵液的抗菌活性保留时间较长。     

低温β-半乳糖苷酶产生菌的筛选、鉴定、生长特性及酶学性质的初步研究

自北冰洋楚科奇海、加拿大海盆、格陵兰海和中国南极中山站近岸的海水、海冰和沉积物样品中分离的322株低温细菌中筛选出73株低温β-半乳糖苷酶产生菌,并对其中1株BCw006进行了研究。通过16S rDNA序列同源性分析表明,该菌株属于交替单胞菌属,定名为Alteromonas sp.BCw006。对该菌株研究表明:该菌最适生长和产酶温度为24℃;在pH6.0—8.0、含0%—6.O% NaCl的培养基条件下菌株能够较好地生长与产酶,其最适生长和产酶NaCl浓度分别为3%和1%,乳糖对β-半乳糖苷酶合成具有明显诱导作用,酵母粉和蛋白胨是菌株生长和产酶较适宜的氮源,酶的最适作用温度为35℃,0℃时能保持35℃下酶活的25%左右,表明其具有较好的适应低温特性。酶对热敏感,60℃时作用30min后酶活力下降了41%。