不同生态区土壤溶磷微生物的分布特征及影响因子

研究了盐渍区、重金属污染区和磷矿区土壤中溶磷微生物的数量、组成及与部分土壤化学因子的关系。结果表明,溶磷微生物在不同生态区土壤中的分布各不相同,磷矿区土壤中溶磷微生物数量和种群丰度普遍高于重金属污染区和盐渍区,但优势种属间数量差异不明显。重金属污染土壤中溶磷细菌比例较高,但种群单一,主要以巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)为优势种,重金属污染区溶磷细菌比例与土壤重金属综合污染指数呈显著正相关(P<0.01),溶磷细菌丰度与有机质含量呈显著正相关(P<0.05)。盐渍土中溶磷细菌比例小,优势种群为巨大芽孢杆菌、假单胞杆菌属(Pseudomonassp.)和黄单胞杆菌属(Flavobacteriumsp.),其数量和种群丰度分别与有机质和有效磷含量呈显著相关关系(P<0.05)。     

航天器AIT厂房环境中嗜极微生物的筛选与鉴定

航天器组装、集成与测试厂房(AIT厂房)是航天器携带微生物的重要环境来源之一.在深空探测过程中,来自航天器AIT厂房环境中的嗜极微生物可能会对地外星球环境造成正向污染.通过低温(4℃)、一定强度的紫外辐射(Ultraviolet,UVC波段)等筛选条件,应用细菌16S rRNA序列分析,对我国某AIT厂房环境中的耐冷微生物和耐辐射微生物进行筛选与分离鉴定.从AIT厂房环境中共筛选出16株嗜极微生物,包括9株耐辐射微生物和7株耐冷微生物.耐辐射微生物分别属于7个属,其中芽孢杆菌属(Bacillus)和微球菌属(Micrococcus)各2株,土地芽孢杆菌属(Terribacillus)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、考克氏菌属(Kocuria)、奇球菌属(Deinococcus)和甲基杆菌属(Methylobacterium)各1株.耐冷微生物分别属于6个属,其中马赛菌属(Massilia)2株,芽孢杆菌属(Bacillus)、节杆菌属(Arthrobacter)、不动杆菌属(Acinetobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)和嗜冷杆菌属(Psychrobacter)各1株.本研究表明AIT厂房内存在一定数量的耐冷和耐辐射微生物,其发现对于我国深空探测任务中继续开展行星保护重点微生物的识别,并针对性地开发空间微生物防控技术和制定操作规范均具有重要意义.(图4表5参31)     

不同陈化烟叶叶面高温微生物多样性

以国内外不同品种、不同陈化时间的10个烟叶样品为材料,对其叶面高温微生物进行了分离纯化、鉴定和多样性研究,以了解表面高温微生物在烟叶陈化发酵中的作用.结果表明:陈化烟叶表面高温菌总量为103~105个/g,高温细菌占绝对优势,真菌很少,未能分离到放线菌和酵母菌;高温细菌主要包括芽孢杆菌属(Bacillus)和地芽孢杆菌属(Geobacillus)两个属,芽孢杆菌属为优势菌属;高温霉菌主要包括青霉属(Penicillium)和曲霉属(Aspergillus),曲霉属为优势菌属.国内外烟叶表面微生物种类和数量有所差异,与陈化时间和烟叶品种等因素有着密切关系.     

云南,西藏热泉中主要微生物类群及其金成矿作用的研究

从地质微生物生态学的角度研究和阐述了云南和西藏热泉中主要微生物类群及其金成矿作用．发现了热泉中存在的嗜热好氧菌优势菌属为并孢杆菌（Racillus），放线菌中的优势菌属为链霉菌（Streptomyces），真菌中优势菌属为曲霉（Aspergillus），厌氧菌中优势菌为硫酸盐还原菌的脱硫肠状菌属（Desulfotomaculum）和核状芽孢杆菌属（Clostridium），对吸附聚金、沉淀金的功能菌进行的研究发现．嗜热细菌对溶解金有明显的吸附聚金作用，表明原溶液金大多富集于细胞体；并以芽孢杆菌属K12－1菌株等进行了吸附聚金条件试验．     

城市道路防护绿地对空气微生物污染的屏障作用

深入研究城市道路防护绿地对空气微生物污染的屏障作用,对城市空气污染的控制、环境质量的改善以及城市道路绿化的科学配置具有重要指导意义。以北京市西土城路旁边3块不同结构防护绿地为研究对象,在垂直道路不同距离设置取样点,用平皿沉降法同时采样,带回实验室培养计数。通过分析道路及其防护绿地内空气细菌、霉菌种类和所占比例,细菌、霉菌的水平扩散特征和道路防护绿地的减菌效应,以及基于空气细菌污染防治的城市道路防护绿地宽度。结果表明,(1)城市道路空气微生物主要以细菌为主,占99.4%,霉菌占0.6%;道路防护绿地中空气细菌占96.2%,霉菌占3.8%,霉菌数量比道路略高。细菌优势菌群包括Micrococcus,Staphylococcus,Bacillus,Microbacterium,Arthrobacter;霉菌优势菌群包括Alternaria,Penicillium,Aspergillus,Cladosporium。(2)道路防护绿地空气总微生物浓度和空气细菌浓度水平梯度变化一致,表现为从道路中央到距林缘15 m处急剧降低,距林缘15~55 m范围变化不大。(3)3块绿地对空气细菌污染有显著防护效果,减菌效应都达到了70%以上,以乔灌草混交结构绿地防护效益最佳,达到90%以上;但防护绿地对空气霉菌的防护效果不明显。(4)在该研究背景下降低城市道路空气细菌污染的单侧最佳防护宽度应在15 m以上,10 m以上宽度也有一定防护效果。(5)城市道路防护绿地树种选择应以乔木树种为主,合理搭配灌草景观植物,优先选择具有滞尘、杀菌、吸收SO2等特殊功能的树种。绿化空间结构配置北方城市以乔灌草复层结构为主,南方城市以多树种混交的乔草结构为主。     

室外空气细菌群落特征研究进展

着重论述了空气细菌的来源、粒子特征、群落特征、浓度的时空变化及其群落结构的影响因素.国内外研究结果表明:空气细菌主要来源于自然界的土壤、动植物、人类和水体,另外一些非自然的人类活动也是其重要来源;空气细菌的粒径主要在 0. 3~15. 0μm间变化,海岸边细菌气溶胶的粒径相对较小,而其他地方 84%或更多的细菌粒子的粒径≥2. 1μm;空气中革兰氏阳性细菌占绝大多数,无论在森林、海岸、城市还是乡村,芽孢杆菌 (Bacillus)都是优势菌属;一年中空气细菌浓度夏季最高,冬季最低,一天中则可以明显的划分为 5个阶段: (ⅰ )午夜细菌浓度最低, (ⅱ )日出时细菌浓度达到高峰, (ⅲ)正午细菌浓度积累逐渐上升, (ⅳ)下午后期细菌浓度降低, (ⅴ )晚上到午夜细菌浓度较低;人类活动频繁,动植物较多的地方空气细菌浓度较高.此外,空气细菌不仅与各种环境因素有关,还受到各种污染因子的影响. 表 2参 53     

汞暴露对斑马鱼肠道菌群结构和肝脏抗氧化指标的影响

汞是水体中广泛分布的重金属,严重地威胁了鱼类健康。关于汞对鱼类的影响,特别是针对肠道菌群结构和肝脏抗氧化酶活性,人们还不甚了解。该研究分别收集未暴露(对照组)及暴露于氯化汞(HgCl_2,下文均简称"HGC",30μg·L~(-1))24 h后(处理组)的成年斑马鱼,解剖肠道和肝脏,提取肠道细菌DNA和肝脏上清液。利用第三代测序技术对肠道菌群16S rDNA全长序列进行高通量测序,通过生物信息学分析,研究肠道菌群多样性和优势菌群(丰度前10)相对丰度,揭示它们在对照和处理组间的差异。以斑马鱼肝脏重要氧化酶谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)水平作为生化指标,检测HGC暴露对其酶活水平的影响。结果显示:该研究共得到71 472条原始序列,保留69 344条高质量序列用于后续分析。相比对照,HGC暴露处理后显著降低了斑马鱼肠道菌群多样性(ACE,P=0.004 6;Chao1,P=0.008 7;Shannon,P=0.017 0);优势菌群中,梭杆菌门Fusobacteria(P=0.000 0)、变形菌门Proteobacteria(P=0.000 2)、厚壁菌门Firmicutes(P=0.015 3)等7个门及鲸杆菌属Cetobacterium(P=0.000 0)、鞘脂单胞菌属Sphingomonas(P=0.000 2)、芽孢杆菌属Bacillus(P=0.006 8)等7个属斑马鱼肠道优势细菌的相对丰度在HGC暴露后发生了显著上升或下降(P0.05),其中梭杆菌门及鲸杆菌属、链球菌属Streptococcus和气单胞菌属Aeromonas的细菌相对丰度发生显著上升,而厚壁菌门、变形菌门及鞘脂单胞菌属、芽孢杆菌、解脲芽孢杆菌属Bacillus urealyticus和肠球菌属Enterococcus的细菌相对丰度发生显著下降。此外,HGC暴露后,斑马鱼肝脏GSH-Px、CAT、SOD活性及MDA水平发生显著上升或下降(P0.05),其中,GSH-Px、SOD活性以及MDA水平发生显著上升,而CAT活性发生显著下降(P0.05)。研究结果不仅丰富了人们对汞暴露影响斑马鱼肠道菌群和肝脏抗氧化酶的认识,也为更全面了解水体重金属污染物对鱼类的影响提供了有价值的微生物学及抗氧化酶酶学信息。     

甘肃民勤荒漠区两种主要固沙植物影响下的土壤细菌群落分布特征研究

旨在研究荒漠化区域土壤细菌群落受优势固沙植物影响下的分布特征及土壤细菌群落多样性。采集民勤的固定沙地、半固定沙地及流动沙地上白刺(Nitraria tangutorum Bobr)和梭梭(Haloxylon ammodendron)的根际及非根际土壤,通过土壤理化性质分析了解造成微生物群落变异的关键因素,并利用Illumina MiSeq 250高通量测序技术,对土壤细菌16Sr DNA的V4+V5区进行测序,分析土壤细菌群落多样性。在所有土壤样品中均存在放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、浮霉菌门(Planctomycetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)和酸杆菌门(Acidobacteria)等菌门,主要菌属为乳球菌属(Lactococcus)、芽孢杆菌属(Bacillus)、节细菌属(Arthrobacter)、Subgroup_6_norank、Nitrosomonadaceae_uncultured、类诺卡氏菌属(Nocardioides)和土壤芽孢杆菌属(Solibacillus)。研究发现在该区域优势固沙植物白刺和梭梭植物根际分泌物是影响土壤细菌群落分布的重要因素,根际细菌群落结构与非根际土壤细菌群落结构相比具有显著差异,然而两种植物与不同沙地间差异不显著。根际与非根际样品间存在大量共有的OTU(Operational Taxonomic Units),同时在根际中存在大量特有的OTU。对土壤细菌群落与主要环境因子的冗余分析结果显示3个沙丘的根际土壤样品具有接近的土壤性质及细菌群落特征,并与K~+、Ca~(2+)离子负相关,而非根际土壤样品在土壤性质及细菌群落结构上差异较大,这与沙土及电导率呈正相关。得出固沙植物可以通过根系分泌物对其根际土壤细菌群落进行调节,并体现出了对特定菌群的选择作用。与非根际相比,根际土壤中具有更高丰度的放线菌门、拟杆菌门和变形菌门,而非根际土壤中的浮霉菌门相对丰度高于根际土壤。研究位点是否定植有固沙植物是决定土壤细菌群落形成的首要因素,沙地类型是次要因素,而寄主植物类型的影响不显著。研究该区域优势固沙植物影响下的土壤细菌群落分布特征,可为民勤沙漠化地区的生态恢复提供重要的理论依据。     

基于高通量测序和传统分离研究雪茄外包皮表面细菌多样性及演替

细菌在烟叶发酵过程中起着重要作用,为探索烟叶的发酵机理,采用Illumina miseq高通量测序技术(Highthroughput sequencing,HTS)和传统微生物分离方法,对墨西哥不同发酵时期雪茄外包皮表面细菌群落结构、丰富度及演替进行研究.(1)HTS获得有效序列条数514 641条,包含65个OTUs,主要种属为棒状杆菌属(Corynebacterium)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、不动杆菌属(Acinetobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)等.HTS结果表明,墨西哥雪茄外包皮表面细菌群落组成丰富,细菌群落结构随发酵进程而变化,优势微生物由棒状杆菌属(44.64%)和假单胞菌属(40.88%)演替为后期的葡萄球菌属(72.78%).α多样性结果表明FJQY-1和FJQY-2样品的细菌群落具有较高的丰富度.β多样性分析发现FJQY-2、FJQY-3和FJQY-4三个样品细菌结构及丰度较为相似.(2)传统分离结果显示,不同发酵时期雪茄外包皮表面细菌主要为芽孢杆菌属(55.10%)和葡萄球菌属(22.45%),与HTS结果比较,单一传统分离方法不能全面反映不同时期雪茄外包皮表面细菌群落结构和演替.本研究表明,在不同发酵时期,雪茄外包皮表面细菌发生着群落演替;HTS测序在揭示微生物群落演替中发挥了重要作用;传统微生物分离鉴定方法不能全面反映微生物多样性及群落演替,但能获得发酵过程中的部分微生物用于后期功能研究.     

广西会仙湿地不同植物根际细菌群落结构及多样性研究

为了研究会仙喀斯特湿地不同植物根际细菌的群落结构和多样性以及环境因子对细菌群落的影响,以秋、冬两季植物根际土壤中提取的总DNA为模板,运用Illumina HiSeq 2500高通量测序技术,对细菌16S rDNA基因V4+V5进行测序和分析。结果表明,共获得细菌有65门、160纲、219目、391科、677属和246种,不同植物根际土壤中占主导的细菌类群相同,主要包含变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)等10个主要门类细菌,其中变形菌门为第一优势菌(平均含量42.4%);优势菌纲有γ-、β-、δ-变形菌纲(Gammaproteobacteria、 Betaproteobacteria、 Deltaproteobacteria)、厌氧绳菌纲(Anaerolineae)、unidentified_Actinobacteria纲、全噬菌纲(Holophagae),以β-变形菌纲为主(平均含量为13.5%);优势菌属以地杆属(Geobacter)、芽孢杆菌属(Bacillus)、厌氧粘菌属(Anaeromyxobacter)为主,以芽孢杆菌属占比最高(占3.8%)。芦苇(Phragmites australis)多样性和丰富度最高,华克拉莎(Cladium chinense)和苦草(Vallisneria natans)次之,美人蕉(Canna indica)最低;冬季土壤细菌多样性高于秋季;美人蕉两季根际细菌群落差异最大,华克拉莎最小。环境因子对细菌群落结构有较大影响,其中土壤TOC、TN影响最显著。从植物根际微生物多样性和丰富度来看,在会仙湿地中增植芦苇和华克拉莎,对维持湿地系统中微生物多样性和湿地的保护有重要意义。     

大同盆地高砷地下水中可培养耐砷微生物的群落结构

大同盆地是典型的高砷地下水分布区。利用从地方性砷中毒严重病区山阴县采集的高砷地下水样品,用稀释培养法实验研究了外加砷源对地下水中微生物数量的影响;同时基于生物学可培养法和16SrDNA序列比对法,选取代表性高砷水样,研究了耐砷菌的种群特征。结果表明,外加砷源对地下水中微生物数量影响显著,高浓度砷会抑制大部分微生物生长,使微生物数量减少;低浓度砷对微生物生长具有一定促进作用。通过多次分离、纯化从3个不同砷含量地下水样中分离到多株砷抗性菌,经鉴定属于主要为Bacillus、Pseudomonas、Paenibacillus、Aeromonas、Enterobacter5个属。从RDP(RibosomalDatabaseProject)分析显示3个水样可培养微生物组成不同,都有生存能力强能够耐低浓度NaAsO2的Bacillales,优势耐砷菌是γ-proteobacteria,其中Enterbacter具有耐高浓度NaAsO2的能力。     

长期不同施肥措施对土壤线虫群落的影响

为研究施用生物有机肥(EM堆肥,即有效微生物制剂 堆肥)对土壤线虫群落的影响,在中国农业大学曲周试验站进行了11 a施用EM堆肥、传统堆肥、化肥和对照处理的田间试验.结果表明:共鉴定出7目、19科、39属土壤线虫,包括15属食细菌性线虫、4属食真菌性线虫、14属植物寄生性线虫和6属杂食 - 捕食性线虫.植物寄生性线虫是优势营养类群,小杆属(Rhabditis)、螺旋属(Helicotylenchus)和盘旋属(Rotylenchus)是优势线虫属.不同施肥处理土壤线虫总数和食细菌性线虫数量为EM堆肥>传统堆肥>对照>化肥.土壤线虫可用作施肥过程中土壤质量变化的生物学指标.     

紫外辐射对灯盏花附生、内生细菌数量的影响及机理

采用大田研究方法,模拟5.0kJ·m~(-2)紫外辐射(UV-B,280～315nm)增强对灯盏花Erigeronbreviscapus附生、内生细菌数量、优势种群以及类黄酮、游离氨基酸、可溶性蛋白、淀粉和可溶性糖含量的影响.UV-B辐射极显著减少灯盏花苗期叶和花期根与叶附生细菌数量(p<0.01),显著减少灯盏花果熟期根与叶附生细菌数量(p<0.05).极显著减少灯盏花苗期根与叶和花期叶与茎及果熟期茎内生细菌的数量,果熟期根内生细菌数量显著增加.灯盏花附生细菌优势种群为芽孢杆菌Bacillus和欧文氏菌Erwinia,内生细菌优势种群为芽孢杆菌;UV-B辐射可导致灯盏花附生和内生细菌优势种群数目减少.UV-B辐射还会使灯盏花生理指标发生变化,直接导致灯盏花附生细菌数量的减少,可溶性糖、游离氨基酸和可溶性蛋白含量与附生细菌数量呈显著正相关(p<0.05).UV-B辐射增加灯盏花各部位类黄酮含量,间接影响灯盏花内生细菌数量,根类黄酮含量与内生细菌数量呈极显著正相关(p<0.01).     

垃圾渗滤液浇灌对红壤原生动物群落的影响

采用“非浸没培养皿法”（non-flooded petri dish method)培养，对李坑垃圾填埋汤垃圾渗液淋灌的土壤中的原生动物群落进行了分析。实验发现4属4种纤毛虫：膨胀肾形虫（Colpoda inflata)、有肋薄咽虫（Leptopharynx costatus)、莫式拟肾形虫（Paracolpoda maupasi)、恼斜板虫（Plagiocampa difficils)。随淋灌中垃圾渗滤液浓度的上升，出现的纤毛虫种类呈递减趋势，从定量实验的结果来看，即使是较低浓度的垃圾渗滤液，也对土壤原生动物群落造成了较大的伤害。25％浓度的垃圾渗滤液淋灌的土样中，原生动物数量仅为CK组的30％；超过50％浓度的渗滤液稀释液淋灌土样，则仅为CK组的10％左右。数据表明污染本身并没有被降解，而是全部（或至少大部分）转移到了受渗滤液影响的土壤中，从而导致土壤中的原生动物群落的结构无论是从数量上还是从种类上均曹到相当大的破坏。表4参15     

产表面活性剂降解石油菌株产物性质及降解性能研究

微生物是组成生态系统的重要成员,在污染物去除中发挥着重要作用,是生物修复中的主力,然而在石油污染修复过程中,石油烃的疏水性会限制微生物对石油的降解,但一些微生物的细胞代谢物即生物表面活性剂,它是微生物在一定条件下代谢分泌产生的具有一定表面活性,集亲水基和疏水基结构于一分子的两亲性化合物,可以促进油的乳化,提高油的分散程度,增大菌株和油珠的接触机会,促进对石油烃的吸收和降解。在实验室分离得到了7株产表面活性剂石油降解菌株,经分子鉴定可知菌1和菌2都为粘质沙雷氏菌Serratia marcescens,菌3为居植物柔武氏菌Raoultella planticola,菌4,菌6和菌7都为克雷伯氏菌Klebsiella variicola,菌5为蜡状芽孢杆菌Bacillus cereus。主要研究了它们的生长与表面活性剂物质分泌状况的关系,发现随着时间增加,OD值随之增大,表面张力呈现下降趋势;并对菌株产物进行提取和薄层层析,离子型分析和红外光谱分析,初步判断其产物均为阴离子糖脂类;通过pH,初始油质量浓度,接种量和盐度4个单因素的变化研究菌1粘质沙雷氏菌,菌3居植物柔武士菌,菌5蜡状芽孢杆菌和菌6克雷伯氏菌对石油类物质降解能力,发现菌3居植物柔武氏菌和菌5蜡状芽孢杆菌降解性能较好;通过响应曲面法优化蜡状芽孢杆菌的降解条件,得出其最佳降解条件为pH为5.02,油质量浓度为3 g·L-1,接种量为1199.98μL,盐度为0.5 g·L-1时,在此条件下,菌株对石油的降解率为66.94%。     

亚麻温水脱胶液中细菌菌群结构分析

为了探讨实验室条件下模拟的工厂亚麻温水脱胶液中细菌菌群结构,采用纯培养技术和PCR-DGGE技术(Denaturing gradient gel electrophoresis)对细菌菌群结构进行了研究.用纯培养方法分离获得9类菌落,其中假单胞菌属(Pseudomonas)在有氧培养条件下总是处于优势.梭菌属(Clostridium)在厌氧培养过程中总是处于优势.微球菌属(Micrococcus)和葡萄球菌属(Staphylococcus)只有亚麻脱胶初期才有发现.PCR-DGGE指纹图谱显示,亚麻温水脱胶过程中条带数量较少且没有明显种群群落结构演替过程.通过对不同时期沤麻液中16S rDNAV3片段PCR产物d、e两个DGGE条带进行分子克隆、序列测定和Blas份析,发现e条带包含的16S rDNAV3片段除e 35外均属于假单胞菌属.d条带包含着较多不同的16S rDNAV3片段,其中有传统方法没有分离到的泛菌属(Pantoea)细菌、一些NCBI未收录的序列及一些非可培养微生物序列.纯培养技术和PCR-DGGE技术的共同使用,可以更全面准确地提供细菌多样性方面的信息.图4参15     

天津水产业磺胺类耐药细菌及其分布

水产养殖中抗生素的滥用可能会诱导水产品和周围环境中的耐药菌.针对天津市北辰区、西青区、东丽区和津南区的6个水产养殖场的底泥和水样,采用抗性平板筛选耐药细菌,通过对磺胺甲恶唑的耐药率分析,发现底泥中的耐药率要大大高于水中的耐药率,并且与国外的某些研究相比,底泥的细菌耐药率呈现较高的趋势.另外,利用16S-rDNA鉴定出8...     

化学-生物絮凝污水处理工艺中微生物群落结构变化分析

利用分子生物学技术，直接从化学-生物絮凝工艺的活性污泥样品中提取DNA，对16S rDNA V3区进行PCR扩增，结合DGGE（变性浓度梯度凝胶电泳），分析了活性污泥中微生物群落结构，并对Shannon多样性指数进行分析讨论，通过研究指出系统中细菌数量的增加或减少．测定了活性污泥中部分菌种的16S rDNA V3区片段序列，通过NCBI（美国国立生物技术信息中心）基因库比对，初步确定细菌的属．结果表明，PCR—DGGE结合测序技术是一种完全可行的快速进行环境样品微生物研究的分析方法．图3表4参13