假单胞菌Pseudomonas stutzeri的生长特性及其反硝化活性

为有效控制养殖水体中的氮素污染，研究了一株假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)的生长特性和反硝化活性。结果表明，假单胞菌不能利用无机碳源进行生长，其在有机碳源存在的前提下可以利用无机氮源(如氯化铵和硝酸钾)进行生长和繁殖，并且与氮源的浓度呈正相关。假单胞菌的最适生长pH为7．0～8．0，最适生长温度为30～35℃，生长条件与一般的细菌相似。假单胞菌可对水体中的硝态氮通过反硝化来实现生物脱氮，这种反硝化的活性与水体中溶氧的含量呈负相关。研究显示，运用假单胞菌的生长特性和反硝化活性实现养殖水体生物脱氮是控制养殖水体氮素污染的一条良好途径。     

假单胞菌(Pseudomonas sp.cn 4902)甘露醇-1-磷酸脱氢酶基因克隆及表达

参照几种生物的甘露醇—1—磷酸脱氢酶基因(mtl D)的序列设计引物，以极端耐盐的假单胞菌(Pseudomonas sp．cn 4902)的总DNA为模板，采用PCR扩增、构建重组高效表达载体以及生物信息学研究等方法，进行基因克隆、表达及功能定性等研究。结果表明，克隆获得一长为1149bp的基因。经蛋白质保守区域研究，初步判别该基因为mtl D结构基因。将该基因与pBV220质粒构建成高效表达原核重组载体pBH。SDS—PAGE电泳表明，含pBH的转化子产生特异的、分子量约为41kD的蛋白带，表达量约占菌体可溶性蛋白6．7％。转化子的耐盐水平比对照提高了约1／5。在含0．9mol／L NaCl的液体培养基中，转化子培养24h后其生物量约是对照的10．2倍，甘露醇含量约是对照的4．1倍。可见，假单胞菌的甘露醇—1—磷酸脱氢酶基因是一个重要的耐盐相关基因，该基因已在GenBank登记，代号为AY112696。     

应用高通量测序技术分析北方刺参养殖池塘环境菌群结构

刺参(Apostichopus japonicus)是一种经济价值很高的海珍品,具有很高的药用价值和营养价值,本文采用高通量测序技术分析了大连地区3个养殖公司刺参养殖环境中室内养殖池塘水体、室外养殖水体和沉积物中菌群结构特征,9个样品所得有效序列为26503—37825条,可归为1502—5741个分类操作单元(OTUs)。研究结果表明:(1)刺参养殖环境中具有较高的菌群多样性,其中3个公司的刺参养殖沉积物环境中菌群多样性较其相应公司刺参养殖水环境中菌群多样性高;(2)9个样品中的细菌可归为26个门类,除常见报道的变形菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、浮霉菌门、蓝细菌门、酸杆菌门、疣微菌门、厚壁菌门和放线菌门外,还有17个门类的鲜见报道的菌群被检测到;(3)各样品中菌群组成虽有差异,但变形菌门和拟杆菌门为优势菌,约占50.54%—99.91%。     

湖北神农架大九湖泥炭地泥炭藓共生细菌群落分析

对采自湖北神农架大九湖泥炭地泥炭藓(Sphagnum palustre)样品进行了不同预处理,之后提取微生物基因组DNA,构建克隆文库进而对泥炭藓共生菌的群落结构进行分析.菌落培养实验和荧光定量PCR结果显示,双氧水能杀死泥炭藓表面附生的微生物及破坏部分DNA,为研究泥炭藓内共生细菌提供一定的途径.群落组成分析结果表明双氧水处理后,所获得的细菌克隆文库的群落特征发生了改变,主要表现在细菌种类的减少及各菌门所占比率的变化上:NTX-0中酸杆菌门(Acidobacteria)和变形杆菌门(Proteaobacteria)百分比含量分别位居第一和第二,而经过双氧水进行表面除菌后NTX-0-degerming中变形菌门(Proteobacteria)占了绝对优势;而在NTX-2-degerming中,蓝细菌门(Cyanobacteria)占绝对主导地位,细菌的群落多样性明显降低,细菌种类减少.系统发育分析表明与泥炭藓内共生的细菌一方面能适应大九湖泥炭湿地酸性、贫营养的环境,另一方面能为泥炭藓提供碳源、氮源,从而参与泥炭湿地的元素循环.尤其值得注意的是在内共生菌中发现了Ⅱ型甲烷氧化菌,证实了甲烷氧化菌与泥炭藓的内共生关系,暗示着这类细菌通过自身的代谢进而影响全球碳循环的潜在意义.此外,首次报道了利用细菌的通用引物扩增出了大量泥炭藓叶绿体的序列,这可能为叶绿体内共生学说提供佐证.     

蓝细菌和浮游古菌在南海第四纪氮循环中的作用初探

南海晚第四纪沉积物中的氮同位素在冰期-间冰期气候旋回中只有微弱的变化,与东太平洋的反硝化记录截然不同,可能反应了局地的氮生物地球化学过程.文章对位于南海南部钻取的一根柱状样MD05-2897的海洋氧同位素阶段(MIS)3～5期的有机氮同位素、反映蓝细菌贡献的2-甲基藿烷指数和反映氨氧化古菌Thaumarchaea的泉古菌醇进行了分析.结果显示,有机氮同位素在MIS 5期有明显降低,对应于这一降低,2-甲基藿烷指数和泉古菌醇都显示了升高的特点,暗示蓝细菌固氮作用和古菌氨氧化作用可能是导致OIS 5期的氮同位素降低的重要过程.     

深海热液口化能合成共生作用的研究进展

海洋无脊椎动物和细菌间的化能合成共生作用的发现,改变了人们对深海热液口初级生产力主要来源的认知.近年的研究表明,营化能合成共生的动物隶属于纤毛门、软体动物门、环节动物门和节肢动物门;其中无脊椎动物作为宿主在与共生菌的长期共生过程中,伴随着部分器官和功能的退化或消失,逐渐形成和演化出了与此相适应的形态结构,并产生了一些特殊的行为;在深海热液口发现的所有化能合成共生菌都属于革兰氏阴性菌,它们的宿主大致可以分为2个群体;通过16 SrRNA基因编码分析,不同代谢类型的共生菌在系统发育中通常处于不同分支,形态也有所差异;共生菌独特的传播方式和进化模式也使其更加适应共生生活;由无脊椎动物和化能合成细菌构成的共生体系与环境相互作用,影响了深海热液口生态系统的演化.对共生菌蛋白质及代谢组学的研究,以及对宿主生理和代谢机制的研究将成为未来热液口化能合成共生作用研究的新热点.     

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。     

响应面法优化热泉菌Bacillus sp.Lc50-1的发酵产卡拉胶酶条件

采用响应面法对1株高产卡拉胶酶的印度尼西亚热泉菌Bacillus sp.Lc50-1的发酵条件进行优化。分别以培养温度、pH值、C源、N源、金属离子及接种量作为唯一变量进行单因素实验,筛选出对酶活有显著影响的单因素取值范围;参考单因素实验结果,再利用Box-Behnken设计及响应面分析法进行回归分析以确定最佳发酵条件。结果表明,培养温度、卡拉胶浓度(C源)、蛋白胨浓度(N源)、KCl浓度(金属离子)与酶活存在着显著的相关性,通过求解回归方程得到Bacillus sp.Lc50-1的最佳发酵条件为:培养温度47.5℃、蛋白胨0.25%、卡拉胶0.3%、KCl 21.55mmol·L-1,优化后发酵上清液的酶活达到8.9U·mL-1,比优化前提高了1.5倍。     

Enhancing the culturability of bacteria from the gastrointestinal tract of farmed adult turbot Scophthalmus maximus

Eighteen agar media were tested for the culture of gut-associated bacteria from farmed adult turbot(Scophthalmus maximus),including 16 agar media with or without 1% gastrointestinal(GI)supernatant,or with 2% or 4% GI supernatant.A total of 1 711 colonies were analyzed and 24 operational taxonomic units(OTUs)were identifi ed.The greatest bacterial diversity was isolated on Zobell 2216E/Zobell 2216E+ agar media,whereas MRS/MRS+ agar media produced a low diversity of colonies.Agar media with GI supernatant(1%,2%,or 4%)showed increased diversity and yielded different profi les of OTUs from the corresponding original media,suggesting that GI supernatant provides substances that enhance the culture effi ciency of bacteria from the turbot GI tract.The large majority of the colonies(82%)were γ-Proteobacteria,whereas 15.6% and 2.4% of colonies were Firmicutes and Actinobacteria,respectively.At the genus level,49.4% of all colonies were assigned to Vibrio.Other potential pathogens,including Pseudomonas,Photobacterium,and Enterobacter,and potential probiotics,including Bacillus,Paenibacillus,and Pseudomonas,were also isolated on agar media.Most cultured bacteria belonged to species that were fi rst described in the turbot GI tract.The impact of these species on turbot physiology and health should be investigated further.     

Archaeal diversity and abundance within different layers of summer sea-ice and seawater from Prydz Bay,Antarctica

Fluorescence in-situ hybridization （FISH） and 16S rRNA gene clone library analyses were used to determine the abundance and diversity of archaea in Prydz Bay, Antarctica. Correlation analysis was also performed to assess links between physicochemical parameters and archaeal abundance and diversity within the sea-ice. Samples of sea-ice and seawater were collected during the 26th Chinese National Antarctic Research Expedition. The results of FISH showed that archaea were relatively abundant within the top layer of the sea-ice, and correlation analysis suggested that the concentration of 4NH＋ might be one of the main factors underlying this distribution pattern. However, using 16S rRNA gene libraries, archaea were not detected in the top and middle layers of the sea-ice. All archaeal clones obtained from the bottom layer of the sea-ice were grouped into the Marine Group I Crenarchaeota while the archaeal clones from seawater were assigned to Marine Group I Crenarchaeota, Marine Group II Euryarchaeota, and Marine Group III Euryarchaeota. Overall, the ifndings of this study showed that the diversity of archaea in the sea-ice in Prydz Bay was low.