太湖水体和沉积物细菌群落分布格局及其驱动因素

水体和沉积物是湖泊生态系统中迥异但又紧密相连的两类生境,栖息在这两类生境中的细菌在维持生态系统平衡和驱动元素循环中起着关键性作用。为了探究湖泊水体和沉积物细菌群落的分布格局,本文对太湖四个湖区水体和沉积物中细菌群落进行调查,基于高通量测序技术和统计分析手段,分析这两类生境中的细菌群落组成和多样性水平、分布特征及其驱动因素。结果表明:放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)和蓝细菌门(Cyanobacteria)是水体细菌群落中最主要的细菌门,而沉积物中Proteobacteria占据优势地位。在两类生境中,太湖西部区域细菌群落丰富度和独特性(LCBD)相对较高,各区域群落结构表现出显著性差异。对水体而言,电导率、pH值、PC1(重金属组成)和沉积物孔隙度是驱动细菌丰富度的重要因子,PC1、水温及pH值是影响细菌群落LCBD的重要因子,而细菌网络复杂性随pH值的增加而增加,且在高pH环境中占主导地位;对沉积物而言,其丰富度和LCBD的重要影响因子均是沉积物中总磷和锂,细菌网络复杂性随金属元素施加的环境压力增大而降低,但随总磷、磷酸盐和铵态氮浓度的...     

三种碳源对乌梁素海好氧不产氧光合细菌群落结构的影响

好氧不产氧光合细菌(AAPB)营光合异养,在水体碳循环中起着重要作用.但是,碳源对AAPB群落结构的影响尚不明确.本文基于16S rDNA和光合反应中心合成中的关键基因——pufM基因,运用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术,比较分析了在微生物分离培养中常用的3种碳源(葡萄糖、丙酮酸钠、酵母提取物)对乌梁素海水体总细菌及AAPB群落结构的影响.结果表明,不同碳源诱导7~21 d后,水体总细菌群落丰富度及多样性指数均有不同程度的提升,AAPB群落则呈现先升后降的趋势.3种碳源中,丙酮酸钠添加后对总细菌及AAPB菌群的丰富度和多样性的提升效果最好.测序及系统发育结果表明,乌梁素海水体经诱导后新检测到了一些原环境中未发现的菌属,一些具有特殊碳代谢能力的菌属丰度得到了提升.本研究为充分认识和理解AAPB的生态学作用和意义,及其富集、分离和培养提供了基础依据.     

致病性哈维氏弧菌:海洋寄生性纤毛虫的内共生细菌

哈维氏弧菌被观察到与海洋寄生性纤毛虫刺激隐核虫具有内共生现象,其作为一种致病性细菌,可导致感染刺激隐核虫的大黄鱼产生严重的继发性细菌感染。我们通过16s宏测序技术对刺激隐核虫的细菌群落进行鉴定,并通过标准的细菌培养方法分离鉴定出哈维氏弧菌。通过透射电镜和荧光原位杂交方法,在刺激隐核虫的细胞胞质中,均观察到内共生的哈维氏弧菌的存在;而在其细胞核中,则没有相关信号存在。哈维氏弧菌与刺激隐核虫的相关关系以及内共生的哈维氏弧菌对刺激隐核虫的影响作用,仍需要深入进行研究。     

Hg对锦州湾表层沉积物异养细菌代谢酶活性的影响研究

为了解重金属Hg对锦州湾海域表层沉积物中异养细菌的主要代谢酶的影响,采用Hakanson潜在生态危害指数法对锦州湾表层沉积物中重金属Hg开展潜在生态风险评价,利用平板扩散法测定了9个站位沉积物中异养细菌四种水解酶活性。结果显示:锦州湾海域表层沉积物中重金属污染严重,Hg的含量和潜在生态危害河口最为严重,向外逐步递减,表明本海域表层沉积物中的Hg主要由陆源输入;表层沉积物中异养细菌水解酶活性与抗性异养菌比例均表现为西南部河口区高于东北部外海海域,与重金属Hg的含量分布及Hakanson潜在生态危害指数基本相似,这表明长期高浓度的重金属污染,改变了锦州湾海域表层沉积物中的异养菌的生理代谢过程,在生理或遗传物质上对重金属产生了一定的抗性;磷酸酶、蛋白酶、脂肪酶与沉积物中Hg的含量具有显著正相关性,说明其对重金属Hg较为敏感,在一定程度上可作为反映锦州湾海域沉积物中重金属Hg污染状况的生物学指标。     

九龙江河口区微生物多样性及群落结构的时空分布

河口区由于其独特的地理环境和理化条件,拥有丰富的微生物资源,在生物地球化学循环中起着重要作用.然而,由于人类活动带来的河口区环境因素改变,引起的微生物群落结构的时空变化目前还知之甚少.本研究选取九龙江河口区7个近年来遭受较为严重人类活动干扰的采样点,分别在丰水期和枯水期采集表层水体,采用流动注射法测定了水体的三氮、电导率、pH值和溶解性磷酸盐等环境参数,采用海水和淡水培养基,基于纯培养技术分析了可培养细菌的总数和分布特征,并通过构建16S rRNA基因克隆文库的方法研究细菌的多样性和群落结构变化.研究表明,变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)是各克隆文库中最优势的类群.在河口下游海水区,变形菌门微生物与放线菌门微生物的比例约为2∶1~3∶1,而在河口上游淡水区,变形菌门和放线菌门的比例约为1∶1.在河口下游海水区,α变形菌纲(Alphaproteobacteria)为变形菌门中的优势类群,而在河口上游淡水区,β变形菌纲(Betaproteobacteria)为优势类群.厚壁菌门(Firmicutes)是克隆文库中丰度占第四的类群,说明水体可能遭受畜牧养殖粪便污染.本研究表明,九龙江河口区微生物群落结构受水体盐度、温度、水文情况等时空因子及人类活动造成的营养物浓度上升、动物粪便污染等共同影响,呈现出独特的时空分布特点.     

各拉丹冬峰果曲冰川雪中细菌的季节变化特征

雪中细菌的种属差别显著,夏季雪中细菌具较高的多样性,以a Protobacteia和Actinobacteria类细菌为优势类群,分别占总量的35%和31%,细菌与多种环境相关.冬春季雪中细菌多样性较低,以CFB类群占绝对优势.各拉丹冬雪中细菌的数量及多样性的季节变化特征反映了细菌对不同季节大气环流的响应.     

对虾高位池精养和生态养殖模式下沉积物中碳、氮元素变化及对底栖细菌的影响

本文采用原位生态学研究方法分析两种较为典型的对虾养殖模式—高位池精养模式和生态养殖模式沉积物中碳、氮元素的变化和其对底栖细菌的影响.结果表明:(1)在两种养殖模式下沉积物中碳元素含量都是呈上升趋势,高位池精养模式中C∶N值呈下降趋势,而生态养殖模式中C∶N值则呈上升趋势.(2)底栖细菌的呼吸量及其生物量变化呈显著正相关.单位生物量的底栖细菌代谢力变化和沉积物中C∶N值有关.在高位池精养模式中,沉积物C∶N值较高(＞16.59),单位生物量底栖细菌代谢力保持恒定;在生态养殖模式中,沉积物C∶N值较低(＜15.58),单位生物量底栖细菌代谢力随C∶N值的上升而增加.     

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。