全球海洋微生物普查发现大量新基因

在一支美国科研小组的领导下,各国科学家利用2年的时间完成了至今最为彻底的海洋微生物普查,记录下了600多万种新蛋白质的基因编码,使全球基因数据库的总量增加了一倍。     

珠江口沉积物中重金属和石油污染对微生物群落结构的影响

珠江口是我国重要的河口之一,为了解沉积物微生物在珠江口的分布规律及其影响因素,采用高通量测序技术对珠江口沉积物进行了微生物16S rRNA基因测序分析,并利用典范对应分析探究了沉积物环境因子对微生物群落结构的影响.结果表明,珠江口上游沉积物总汞、砷、铜、铅、镉、锌和总铬等7类重金属和石油类污染相对较高;沉积物微生物香农...     

火星任务——火星人脸述说的上古往事

火星,是地球的近邻,也被认为是太阳系里各方面最像地球的行星。火星表面在远古时代曾有过大水,其自然条件也并不是太恶劣（想想地球上还有生活在火山口的厌氧喜硫磺的微生物呢）。按理说是完全有可能进化出生命的。但是,现在的火星。却完全是一片荒凉的不毛之地。那么,火星在历史上是否曾经存在过生命？这一直是科学家们很感兴趣的话题。人类一直以来的火星探索。一个很重要的目的就是搞清楚火星的生命之谜。自然,这样一个话题性的行星也会是太空类科幻片的常见题材。这次,就给大家推荐一部以火星探索为题材的经典影片——《火星任务》。     

滇东南中三叠统法郎组锰矿床成因的新认识

产于滇东南中三叠世拉丁期法郎组地层中的锰矿床,锰矿石出现氧化锰矿与碳酸盐锰矿混合存在现象,没有明显的变质现象,为沉积成因。矿石中一般都含有生物碎屑。我们对采自这一地区的斗南、岩子脚、老乌,土基冲等典型矿床的锰矿石样品,进行了系统的薄片显微镜和扫描电镜观察,同时应用X射线衍射对矿石矿物成份作了相应分析。观察到这些矿石中的鲕、豆状结构是由蓝绿藻类微生物凝聚作用形成的显微叠层构造,具有核形石特有的核心和包壳,其明—暗纹层相间的显微结构特征可以与现代深海大洋铁锰结核相类比。本文通过对核形石显微结构特征的观察和对锰矿物生成时介质环境的讨论,初步研究结果表明,锰矿形成可能位于古氧化还原界面附近,该区锰的富集可能与微生物活动密切相关。     

獐子岛海域和胶州湾表层微微型浮游植物丰度和生物量的季节变化比较

为全面了解黄海典型海区微微型浮游植物的季节变化特征,于2009年7月至2010年6月在北黄海獐子岛海域和2010年1~12月在南黄海胶州湾进行逐月调查采样,利用流式细胞仪检测了表层海水中微微型浮游植物(picophytoplankton)的丰度,包括聚球藻(Synechococcus,SYN)和微微型真核浮游植物(picoeukaryotes,PEUK),并分析了其与环境因子的关系。獐子岛海域和胶州湾SYN和PEUK全年广泛分布,獐子岛海域SYN丰度范围在0.05×10³~120.00×10³cells/mL之间,丰度在秋季最高;胶州湾SYN丰度范围在0.02×10³~61.80×10³cells/mL之间,丰度在夏季最高。獐子岛海域PEUK丰度范围在0.01×10³~18.76×10³cells/mL之间,丰度在秋季最高;胶州湾PEUK丰度范围在0.25×10³~95.57×10³ cells/mL之间,丰度在春季最高。獐子岛海域微微型浮游植物丰度组成以SYN为主;而胶州湾以PEUK为主。PEUK是两海区微微型浮游植物生物量的主要贡献者。相关性分析结果表明,温度是影响两海区SYN丰度季节变化的最主要因素;影响PEUK季节分布的因素不完全一致,獐子岛海域PEUK丰度主要受温度调控;胶州湾PEUK丰度主要受温度和营养盐浓度影响。与已有研究比较,这两个海区的微微型浮游植物生物量对浮游植物生物量的贡献明显高于其他温带沿岸海域,预示微微型浮游植物在獐子岛海域和胶州湾生态系统中的重要作用,值得进一步深入研究。     

红树植物拟海桑及其亲本的根际细菌群落特征分析

植物根际微生物群落能够从亲本传递给子代, 从而影响植物的表型。野外调查发现, 海桑属(Sonneratia)红树植物自然杂交杂种拟海桑在野外通常比亲本生长更为强壮, 表现出极强的生存优势。为探究这一现象的原因, 本研究从根际微生物角度出发, 利用细菌16S rRNA基因高通量测序技术, 对采自海南省东寨港的三种红树植物拟海桑(S. × gulngai)及其亲本海桑(S. caseolaris)和杯萼海桑(S. alba)的根际土壤进行根际细菌群落特征分析。结果表明, 三种红树植物根际细菌群落多样性高, 种类丰富, 分属于30门242科351属, 其中变形菌门(Proteobacteria)为最优势门, 在各个样本中丰度超过40%, 子代拟海桑继承亲本的根际微生物多数都属于这一类群。研究发现, 子代拟海桑与两亲本的根际细菌类群组成在门水平存在显著差异, 其中酸杆菌门(Acidobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)在子代拟海桑中丰度分别为4.3%和6.5%, 显著高于亲本1%~2%的含量; 在亲本杯萼海桑中, 丰度高达19.8%的栖热菌门(Thermi)在子代中丰度仅有1%, 而热袍菌门(Thermotogae)(5%)甚至消失。总之, 子代拟海桑与亲本杯萼海桑的根际微生物群落组成相对于亲本海桑表现出更大的差异性。土壤理化性质分析发现, 子代拟海桑的土壤全氮(total nitrogen, TN)含量显著低于亲本, 含量相差3倍以上, 相关性分析表明, TN浓度与菌群中的浮霉菌门(Planctomycetes)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)丰度显著负相关。通过功能预测分析发现, 子代拟海桑微生物群落中与基础代谢相关的碳水化合物、氨基酸、能量以及脂质代谢相关的功能基因丰度显著都高于亲本, 表现出代谢能力的增强。本研究认为, 子代拟海桑对亲本的根际土壤微生物进行了选择性继承, 菌群组成更为合理, 在保持菌群高度多样性的同时, 一些根际促生菌的含量增加, 使菌群基础代谢能力增加, 更有利于子代拟海桑的生长。     

深海来源芳烃类降解菌筛选与盐单胞菌芘降解能力测定

海洋来源的菌株在高盐污水类修复处理中有重要的应用前景,而烃类物质是污水中的重要组成部分,其中含有多个苯环的芳香烃族化合物,对人类和环境具有较大的毒性,而目前关于多环芳烃(PAHs)厌氧代谢的相关报道相对较少。本研究以PAHs(萘、菲和芘等)为唯一碳源和能源,通过厌氧富集对太平洋深海沉积物中的PAHs降解菌展开研究。富集物细菌菌群分析结果表明,盐单胞菌属(Halomonas)、海旋菌属(Thalassospira)、海杆菌属(Marinobacter)、海洋杆菌属(Oceanobacter)和食烷菌属(Alcanivorax)等是主要的功能类群;其中盐单胞菌属是最主要的功能类群。通过筛选分离获得一高效烃降解盐单胞菌株,鉴定并命名为泰坦尼克盐单胞菌(Halomonas titanicae) PA16-9,该菌与模式菌株Halomonas titanicae BH1^T的16S rRNA相似性为99.52%。基于16S rRNA基因序列比对搜寻NCBI数据库,发现Halomonas titanicae广泛存在于废水、活性污泥、油田、湿地等有机质复杂区域,生态位分布极广,可利用丰富多样的底物。通过生长实验表明,菌株PA16-9能在厌氧条件下以硝酸盐为主要电子受体,利用芘、苯并芘和十六烷等烃类物质为唯一碳源进行生长,在培养45 d后芘的降解率达到61.9%,期间亚硝酸盐逐渐积累,浓度达到约0.24 mmol/L。盐单胞菌广泛存在于厌氧烃降解富集菌群中,暗示了盐单胞菌属在厌氧烃代谢中可能发挥了重要作用,在实际应用上具有很大潜力。     

塔吉克斯坦不同土地利用方式对土壤微生物群落功能多样性的影响

利用Biolog EcoplateTM技术对塔吉克斯坦国哈特隆州具有典型代表性的土地利用方式土壤微生物代谢功能多样性分析,为制订合理的土壤管理措施防止土壤退化提供科学依据。结果表明:不同土地利用方式下土壤微生物群落代谢活性差异显著,对总碳源利用强度的大小顺序为:山前草地水浇地小麦李子树//棉花间作地膜栽培滴灌棉花旱地小麦樱桃树//棉花间作露地栽培沟灌棉花。根据不同土地利用方式土壤微生物碳源利用模式差异将其划分为4类功能群。主成分分析显示,氨基酸、碳水化合物及羧酸类碳源是影响土壤微生物活性的重要碳源。Shannon、McIntosh指数的总体趋势是山前草地地膜栽培滴灌棉花露地栽培沟灌棉花水浇地小麦李子树//棉花间作旱地小麦樱桃树//棉花间作,而Simpson指数除山前草地外,其他农田土壤间差异不显著。研究结果证明,各种农田用地土壤微生物群落代谢功能与天然草地相比均呈现出不同程度的衰减趋势。合理的水、肥投入和管理,有利于丰富农田土壤微生物群落功能多样性,减轻土壤生物功能退化程度。     

念青唐古拉山沼泽土壤微生物群落和酶活性随海拔变化特征

选取青藏高原念青唐古拉山地处不同海拔的高寒沼泽土壤作为研究对象,测定土壤理化指标以及土壤酚氧化酶、脲酶、过氧化物酶、蛋白酶、L-天冬酰胺酶和碱性磷酸酶活性,提取土壤微生物磷脂脂肪酸量,得到土壤微生物生物量,研究沼泽土壤微生物群落和土壤酶活性随着海拔增加的变化特征,探讨土壤微生物群落和土壤酶活性与环境因子之间的关系。结果表明,高寒沼泽土壤理化指标、土壤酶活性和土壤微生物量都随海拔增加而明显减小。相关分析与典范对应分析结果显示,年平均气温与大多数土壤物理化学指标、土壤酶活性和土壤微生物量显著正相关。年平均气温是影响念青唐古拉山地区高寒沼泽生态系统土壤微生物群落结构和土壤酶活性变化的重要因子。