南海三沙永乐龙洞古菌群落结构与多样性特征

海洋蓝洞作为一种独特的海洋地貌单元,洞内的生物群落结构与生态系统特征一直是国内外同行学者关注的热点问题之一。南海三沙永乐龙洞是世界上最深的海洋蓝洞(300m),其独特的生态特征更为引入瞩目。本研究以古菌16S rRNA基因序列为目标,采用Illumina高通量测序技术对西沙永乐龙洞内水体与沉积物中的古菌群落结构进行了研究。结果表明,本研究所获得的古菌类群可归为4门、21纲、29目、42科、45属,广古菌和奇古菌是丰度最高的两种古菌。龙洞内表层水体中古菌群落多样性与洞外水体相差不大,但随深度增加,洞内古菌群落多样性显著降低,深水层古菌群落结构与浅水层差异显著。龙洞内沉积物中的古菌生存环境与水体差异巨大,为大量特殊物种提供了生存空间。侧壁沉积物中的古菌群落多样性随深度增加显著降低,而150m平台处古菌群落多样性则远高于侧壁沉积物。水温对龙洞内水体中的古菌群落结构具有显著影响(P0.01)。研究结果显示永乐龙洞古菌群落有很高的多样性,其垂向分布与洞内环境多要素的变化密切相关。本研究对认识三沙永乐龙洞内的生态系统特征有显著意义。     

不同无机氮浓度下三角褐指藻藻际细菌群落变化研究

藻际环境细菌和微藻间存在着独特的生态关系,它们可以通过转化和交换浮游植物分泌的有机质来影响其生理和代谢。尽管一些功能微生物在藻际环境的营养循环中具有重要作用,例如氮代谢,但是关于细菌群落与共生藻类如何响应环境中氮营养条件的改变目前并不十分清楚,其对于我们了解全球营养物质循环、藻华的形成以及生态系统功能至关重要。本文基于16S rRNA基因的高通量测序技术,分析了不同形态、不同浓度无机氮培养条件下三角褐指藻藻际环境中相关细菌群落的多样性和群落结构。系统发育分析结果表明,变形菌（Proteobacteria）和拟杆菌（Bacteroidetes）是所有样品中的优势菌,占序列总数的99.5%。同时发现,不同氮浓度培养条件下,细菌群落结构随微藻丰度的变化而改变。氮浓度及形态的变化对菌群结构的影响不显著。此外,γ-变形菌纲中三种细菌（Marinobacter;Algiphilus;Methylophaga）的相对丰度在氮限制培养条件下明显增加,它们可能在共生体系的氮转化过程中具有重要作用。     

南极绿藻中类菌胞素氨基酸对UV-B胁迫的响应

南极上空臭氧层的破坏导致了紫外辐射日益增强,高强度的UV-B辐射会造成细胞中DNA的损伤,影响蛋白质、脂类和色素的代谢过程。生长在南极的绿藻具有一系列防御机制以应对增强的UV-B辐射,其中类菌胞素氨基酸(Mycosporine-like amino acids, MAAs)是一类重要的紫外防御物质。为探究类菌胞素氨基酸对UV-B辐射的响应,本文以南极冰藻(Chlamydomonassp.ICE-L)、针丝藻(Raphidonema nivale Lagerheim, NIES-2290)和胶球藻(Coccomyxa subellipsoidea E.Acton, NIES-2166)三种生活在南极的绿藻为材料,采用UV-B辐射胁迫(强度0.35 W/m~2,短时处理3 h),并通过液相色谱-质谱联用法检测类菌胞素氨基酸的种类和含量的变化。Mycosporine-glycine为三种南极绿藻中共有的MAAs,在UV-B辐射胁迫下三种南极绿藻中Mycosporine-glycine含量变化不尽相同,表明不同的南极绿藻中MAAs对UV-B辐射的响应各有其特性。首次在绿藻(南极冰藻和胶球藻)中检测到Gadusol。Gadusol作为MAAs的合成前体,它的合成积累使得生活在海冰环境的南极冰藻和胶球藻具有良好的抗UV-B辐射能力。其中南极冰藻抗紫外能力最强,这可能得益于不同MAAs间的动态转化,含量升高的Palythine及Usujirene/Palythene可能对南极冰藻的紫外屏蔽起着至关重要的作用。     

辽河口沉积物中古菌和细菌群落结构分析

本研究旨在了解辽河口表层沉积物中古菌和细菌的群落结构组成、多样性及其与环境因子之间的相关性。采用构建古菌和细菌16S rRNA基因文库的方法,应用Illumina Miseq测序技术进行序列分析。结果表明:辽河口表层沉积物中细菌多样性高于古菌多样性,近岸细菌和古菌多样性高于远岸,即河相区（0.8~7.04）细菌多样性高于混合区（13.1~20.7）和海相区（24.2~31.5）;主要古菌群落为奇古菌门（Thaumarchaeota,72.73%）和广古菌门（Euryarchaeota,25.05%）,其中泉古菌门（Crenarchaeota,0.001%）只在河相区站位被发现;细菌群落组成中变形菌门（Proteobacteria,61.94%）为该河口的优势菌群,其次为拟杆菌门（Bacteroidetes,11.21%）和酸杆菌门（Acidobacteria,5.59%）,其他门类如蓝藻门（Cyanobacteria,3.03%）等比例较小。与环境因子的冗余度分析表明:影响表层沉积物中古菌群落分布的主要环境因子依次为氨盐、泥、酸碱度、盐度、电导率和砂,而细菌群落的分布主要受到溶氧、泥、砂、黏土和总磷的影响。由此可见,不同环境条件下微生物的群落结构存在空间异质性,不同微生物对同一环境条件的响应亦不同。     

海水网箱养殖大黄鱼病原菌研究

从福建宁德地区患病大黄鱼肝、肾、脾等组织分离出３株病原菌,进行纯化培养、人工感染、药敏试验及菌种鉴定等研究,根据形态及生理生化特征,其中２株致病菌归为哈维氏弧菌,另一株为腐败假单胞菌。药敏实验的结果表明,氟哌酸、环丙氟哌酸、氯霉素、庆大霉素和复方新诺明等对致病菌有较强的抑制作用。     

西倾山地区热泉一岩溶一蚀变岩型金矿成矿规律及找矿方向

西倾山地区是近年来新发现的岩溶-热泉式金矿成矿带,其形成是在未形成"硅帽"的情况下由突发涌入（出）的硅质热液沉淀结晶形成的。西倾山弧形构造机制所导致的次级构造（裂隙）以及沿其裂隙侵入的中酸性岩脉或沿裂隙发育的古岩溶构造是主要的容矿控矿构造。在剖面上由上向下具有热泉型-岩溶型-交代蚀变岩型"三层"式的成矿规律。西倾山及李卡如山弧形构造带具有进一步找矿的良好前景。     

海洋环境中甲烷好氧氧化过程的研究进展

海洋环境中微生物驱动的甲烷好氧氧化作用是甲烷迁移转化过程的关键环节之一,在降解甲烷方面的贡献不容忽视,能够有效降低甲烷大气通量、影响海洋碳循环。本文系统调研了国内外文献资料,认识到海洋环境中甲烷好氧氧化的赋存范围十分广泛,可赋存于超过3 000 m水深的深海环境、热液喷口等极端环境,其中海底高压、渗漏甲烷的动态运移等是甲烷好氧氧化所面临的特殊环境,在该赋存环境下,好氧甲烷氧化菌主要以Ⅰ型氧化菌为主。Ⅰ型与Ⅱ型氧化菌对甲烷、微量金属元素等环境条件具有一定偏向性,并且在水体和沉积物两种赋存环境下氧化菌的类型也不尽相同。同时,在该赋存环境下甲烷好氧氧化强度存在时间或空间上的差异,受温度、甲烷浓度、氧浓度、微量金属元素等环境因子影响显著,但目前对压力以及甲烷渗漏运移状态对好氧氧化过程的影响规律认识不清。随着深海科研探索不断发展,甲烷氧化菌菌群多样性研究将更加丰富。此外,还需进一步针对海底高压渗漏状态下的好氧氧化过程开展精细研究工作,进一步理解海洋环境中甲烷的好氧氧化规律,这对深刻揭示甲烷迁移转化机制、科学评估甲烷生态环境效应具有重要意义。     

大柴旦热泉成因及其富硼锂机制研究进展

大柴旦热泉成因及其硼锂富集机制研究是系统揭示该区域富硼锂盐湖卤水矿床成矿规律的关键环节,同时对青藏高原同类型富硼锂热泉深部水文过程的精细研究具有重要的参考价值。本文从地热学的视角梳理并评述了大柴旦热泉成因的研究现状,重点探讨了大柴旦热泉的水源补给端元、热源及其储热机制、热泉的硼锂物源及其富集过程。研究结果初步显示,大柴旦热泉水源以大气降水为主,在高山区为冰雪融水,补给高程约为 5980 m,热储温度约为 194.5℃,循环深度约为 7630m,上升过程中混入了约 66%的冷水;岩浆流体的补给或岩浆脱气过程可能为热泉提供了热量;热泉中硼锂的物源可能来自花岗岩源岩的高温水岩淋滤、岩浆流体补给或岩浆脱气输入以及风成沉积物中易溶盐类矿物溶解的共同贡献。大柴旦热泉地热系统及其战略资源元素富集过程的整体研究仍比较薄弱,尤其是不同补给端元贡献的定量研究,硼锂岩石地球化学行为的厘定,深部水岩作用的模拟等仍需要进一步开展详细的研究工作。     

古菌、生命树和真核细胞的功能演化

当前对早期生命演化过程的研究仍存在许多尚未解决的问题,其中以真核生物"基因组起源"和"细胞功能演化"最为重要,回答该问题的关键在于确定真核生物在生命树中的位置以及20亿年前获得线粒体的宿主与现代古菌之间的关系.最新研究认为真核生物是从属于古菌的一支,而新古菌的不断发现将进一步推动"真核细胞功能演化"的研究.文章先对有关"古菌"、"生命树"和"真核细胞功能演化"的研究进展及挑战进行梳理,之后单独总结了当前中国的古菌研究现状,最后从"宏基因组"、"生物信息学方法"和"古菌的分离培养"三方面对通过构建古菌系统发育推动生命演化研究提出展望.