萘降解菌NAP_A的分离、降解性能和分子系统学研究

该文研究降解多环芳烃类环境污染物的微生物资源、降解活性和分子系统特征.利用萘-无机盐选择性培养基分离萘降解菌,用培养技术和气相色谱法检测菌株对底物的利用和降解情况,用分子克隆技术获得菌株的16S rRNA基因并测序,用DNAMAN软件对菌株的16S rRNA基因序列进行比对和系统发育分析.从淄博张店污水处理厂的活性污泥中分离到一株能降解萘的菌株NAP_A.此菌株在30 ～35 ℃和pH 7条件下较快的降解底物萘,其中30 ℃下,10 d内可以将初始质量浓度为320 mg·L-1的萘降解90％± 4.5％.对菌株NAP_A的16S rRNA基因进行了克隆和测序(EU142847),基于菌株NAP_A和相关菌株的16S rRNA基因进行系统发育分析,结果表明菌株NAP_A位于苍白杆菌属的分枝中,其中与假中间苍白杆菌种的同源性最高,可达99％,因此推断NAP_A菌是一株假中间苍白杆菌.此前并无苍白杆菌属成员降解多环芳烃的报道.这是首例苍白杆菌属成员降解多环芳烃的报道,对今后在环境污染防治中开发利用此类细菌具有指导意义.     

云南腾冲热泉极端嗜酸热硫化叶菌多样性研究

硫化叶菌(Sulfolobus)是极端嗜热古菌遗传机制研究的重要模式菌株,广泛分布于酸性热泉中.对分离自云南腾冲酸性热泉的11株极端嗜酸热菌株进行16S rRNA基因序列测定,并通过菌体形态观察、16S rRNA基因可变区序列比较、菌株16S rRNA基因相似性比较及系统发育分析,研究腾冲热泉硫化叶菌的多样性.结果表明,分离自腾冲热泉的11株硫化叶菌的16S rRNA基因序列与分离自世界上其它地区的8个硫化叶菌的标准菌株的相似性为85.8%～94.9%,与同样分离自腾冲热泉的S.tengchongensis标准菌株的相似性为96.6%～97.5%,在分类学上具有形成新种的可能.在16S rRNA基因高可变区序列上,与分离自世界上其它地区的8个硫化叶菌的标准菌株存在明显的差异.系统发育分析表明,分离自腾冲热泉的硫化叶菌在系统发育树上形成两个亲缘关系较为紧密的簇群,可见腾冲热泉硫化叶菌不仅具有一定的多样性,同时具有较明显的地域性特征.     

废水反硝化生物反应器中喹啉降解细菌的分离与特性

杂环化合物喹啉是焦化等工业废水中的一种难降解化合物.有关喹啉微生物降解的研究还很有限,分离筛选多样的喹啉降解细菌,对认识喹啉的降解机制和强化废水中喹啉的降解具有重要意义.本研究通过富集和多种分离条件的培养,从焦化废水活性污泥及唪啉驯化的生物膜样品中分离获得56株与喹啉降解相关的菌株,以16S rDNA双酶切方法进行ARDRA分型,将这些菌株分为12个OTU.选取部分代表菌株进行16S rDNA测序分析,表明分离所获得的菌株主要是Ochrobactrum、Bacillus、Pseudomonas和Rhodococcus属的微生物.通过对部分菌株测定其喹啉降解能力.发现大部分菌株都能以喹啉为唯一碳源进行生长并高效降解喹啉,极少数菌株不能单独降解喹啉.降解喹啉的Ochrobactrum属菌株还未见报道.     

氯代酰胺类除草剂降解菌的分离及降解性能

从生产乙草胺的农药厂废水生物处理池活性污泥中分离到一株氯代酰胺类除草剂降解细菌,命名为Y3B-1.根据表型特征、生理生化特性和16S rDNA序列系统发育分析,将其鉴定为副球菌属(Paracoccus sp.).研究了菌株Y3B-1在不同条件下对多种氯代酰胺类除草剂的降解性能.结果表明:菌株Y3B-1能以乙草胺为碳源生长,并能降解乙草胺、丁草胺和丙草胺,3 d对这3种氯代酰胺类除草剂的降解率分别达到86.7%、65.5%和69.1%,不能降解异丙甲草胺.该菌降解乙草胺的最适温度为30℃,最适pH为7.0,对乙草胺的降解效果与接种量成正相关,对较低浓度的乙草胺有很好的降解效果,过高的起始浓度抑制其对乙草胺的降解,外加营养如酵母膏和土壤悬液则显著促进其对乙草胺的降解.图7参23     

乙羧氟草醚降解菌Reudomonas sp.YF1的分离、鉴定与降解特性

从生产乙羧氟草醚工厂的污水处理池污泥中分离到一株乙羧氟草醚降解细菌,命名为YF1.根据表型特征、生理生化特性和16S rDNA序列系统发育分析,将其鉴定为假单胞菌属(Pseudomonas sp.).接种量为5%时,菌株YF1在含200 mg/L乙羧氟草醚的基础盐液体培养基中降解乙羧氟草醚,7 d后降解率约80%.加大接种量和外加营养碳氮源可以促进乙羧氟草醚的降解.该菌株降解乙羧氟草醚的最适pH为7.0,最适温度为30℃.菌株YF1能利用苯酚、邻苯二酚、对苯二酚、苯甲酸、龙胆酸、对硝基苯酚和邻氯苯酚为底物生长,不能利用3-苯氧基苯甲酸为碳源生长,菌株YF1细胞内邻苯二酚1,2-双加氧酶受到乙羧氟草醚或其代谢产物的诱导.图5表1参25     

4株多环芳烃降解菌的分离及鉴定

以多环芳烃(PAHs)为筛选培养基,从石油污染土壤和石油废水中筛选到4株能够降解PAHs的高效微生物菌株,分别定名为3-28、NF、EW和EY;并对其进行了形态学观察、生理生化指标测定及分子生物学鉴定.16S rDNA序列分析显示,这4株细菌分别有581、582、1209和1230个碱基,与Microbacterium、Cellulosimicrobium、Chelatococcus和Sphingopyxis等4个属有较高的序列同源性,分别为100%、97.8%、98.2%和99.0%.结合表型特征和16S rDNA序列分析,用DNAMAN构建系统发育树,并用Bootstraping法对其评价,初步将3-28、NF、EW和EY这4株PAHs降解菌分别归属于Microbacterium sp.、Cellulosimicrobium sp.、Chelatococcus sp.和Sphingopyxis sp..图3表1参22     

一株菲降解菌的分离鉴定及其降解条件研究

以菲为研究对象,从克拉玛依稠油污染土壤中筛选到1株对菲具有较好降解效果的菌株JZ3-21。通过形态观察、生理生化指标及16S rDNA序列分析对该菌株进行了鉴定。该株菌的16S rDNA序列与Pseudomonas属的相似性达99%,结合分离菌株的形态、生理生化特征和16S rDNA基因序列的分析结果,初步鉴定该菌株为恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida.）。对其降解条件进行了研究,结果表明：在40℃,pH 8.0,接种量为1.5%的条件下,菌株对初始质量浓度为100 mg.L-1的菲在64 h内的降解率高达94.2%。该菌对高质量浓度菲有较好的耐受性,其最高耐受质量浓度可达2 000 mg.L-1。     

一株聚丁二酸丁二醇酯降解菌的分离鉴定

以聚丁二酸丁二醇酯（PBS）为唯一碳源,通过滤纸片法对西安郊区土壤中可有效降解PBS聚合物的微生物进行分离,并成功获得一株降解效果最为明显的细菌菌株,其在30 d内可使PBS聚合物的数均分子量降低19.80%。采用生理生化实验以及16S rDNA序列对比分析对该菌株进行了鉴定。结果表明,该菌株的生理生化特征与铜绿假单胞菌属相似,且其16SrDNA序列与Pseudomonas aeruginosa 39016 contig 00492的核苷酸序列同源性达99%,结合生理、生化指标鉴定结果,进一步确定该菌株为铜绿假单胞菌（Pseudanonas aeruginosa）。该菌株的分离鉴定为进一步研究PBS聚合物的生物降解特性及机理等奠定了基础。     

石油降解菌株G5 16S rDNA全序列的系统学分析

用PCR方法扩增了一株石油降解菌株G5的16S rRNA基因全序列，并对其进行了克隆和测序．对该序列在GenBank中的BLAST结果表明，所有与该序列高度同源的序列都是假单胞菌的16S rRNA基因．其中假单胞菌的代表菌株Pseudomonas aeruginosa，P．fluoroscens，P .putida，P.syringae的16S rRNA基因序列与G5的16S rRNA基因序列同源性分别为93．4％，98．4％，96．3％，97．5％．对G5和其他39株假单胞菌的16S rRNA基因序列进行聚类分析，获得的系统发育树与RDP(Ribosomal Database Project)报道的系统发育树基本一致，其中菌株G5与5株P．chlororaphis聚类在一起．图2参7     

一株菲降解菌的特性及相关降解基因的克隆

从石油污染土壤中分离到一株菲降解菌2F5-2.根据该菌株生理生化特征和16S rDNA序列相似性分析,将其初步鉴定为鞘氨醇杆菌属(Sphingobium sp.).该菌株在10 h内对100 mg/L的菲的降解率为100%.降解菲的最适温度为30℃,最适pH为7.对降解途径的初步研究显示,该菌株通过水杨酸途径降解菲.克隆了编码芳香烃双加氧酶α亚基的基因phdA,它与菌株Sphingomonas sp.P2、Sphingobium yanoikuyae B1、Sphingomonas sp.ZP1中phdA的同源性分别为97.9%、98%和100%,表明该基因具有保守性.图6参16     

分子微生物生态学技术在中国油田开发中的应用

分子微生物生态学技术近年来在研究油藏环境中微生物群落和生态系统等方面得到了广泛的应用,已经成为指导微生物采油技术开发和应用的一个不可或缺的工具.本文较系统地总结了我国利用分子微生物生态学方法研究油藏微生物群落结构的进展,其中包括大庆油田和西北部油田的16SrRNA基因序列分析,胜利油田16SrDNA的荧光标记末端多形态限制性片断分析技术(T-RFLP),以及吉林油田应用的DNA基因跟踪检测技术,并指出了存在问题和研究方向.图1参18     

基因间隔序列(ITS)在细菌分类鉴定和种群分析中的应用

Use of 16S -23S intergenic transcribed spacer (ITS) variability, as a relatively new method, is becoming an important supplement to the molecular methods based on 16S rRNA for which has a fairly constant size and is not divergent enough to give good separation in close relationships. This paper summarizes the structures and characteristics of ITS regions that are extremely variable in copy number, length and sequence per genome. The ITS region can be amplified easily taking advantage of conserved nucleotide stretches at the 5′of the 16S and 3′of the 23S gene, and the amplicon can contain different amounts of the 16S rDNA by choosing primers at different conserved areas within this gene. These primers are listed and discussed for perfecting the methodology of ITS. Furthermore, some recent progresses on the taxonomy, identification and community analysis of bacteria by means of ITS in epidemiology, ecology and artificial environment are reviewed, as well, the virtues and limitations of that method are discussed. Fig 2, Tab 1, Ref 51     

Genetic homogeneity and circum-Antarctic distribution of two benthic shrimp species of the Southern Ocean, Chorismus antarcticus and Nematocarcinus lanceopes

During the last years, molecular studies revealed significant population differentiation and cryptic species within various benthic and pelagic marine Antarctic taxa. This is unexpected due to the lack of obvious barriers to gene flow and strong current systems. Using mitochondrial (COI, 16S rDNA) and nuclear (28S rDNA: D2) gene fragments, we tested whether two circum-Antarctic benthic shrimps with planktotrophic larvae, Chorismus antarcticus and Nematocarcinus lanceopes, show patterns of regional differentiation. For both species, the 16S and the 28S fragment were invariant. However, for COI we found 24 different haplotypes for Chorismus antarcticus and 54 for Nematocarcinus lanceopes. No significant differentiation was observed among populations or regions. Furthermore, we found signatures of a population expansion in the late Pleistocene hinting at an impact of large-scale glaciations in particular on the shallow-water shrimp Chorismus antarcticus, supporting a (re)colonization and demographic expansion of this shrimp species in response to climate oscillation.     

底泥水体中适用于PCR的不同形态DNA的提取方法（Methods of Extraction Different Gene Types of Sediments and Water for PCR Amplification）

提出直接从环境河流底泥和表层水体中同时提取不同形态DNA(胞内、胞外、染色体和质粒DNA)的有效方法.利用该方法提取了海河典型区域底泥的胞外DNA和胞内DNA及水体中细菌染色体DNA和质粒DNA.结果表明,NaH2PO4提取的胞外DNA分子量大于1kb,提取率40%～72%,没有共提取胞内DNA.胞内DNA提取的分子量均大于23.1kb,细菌质粒DNA与染色体DNA同时分离.16SrDNA与sul2扩增验证提取方法可靠性.16SrDNA扩增结果显示所有胞外DNA呈阴性,胞内DNA呈阳性.质粒DNA和染色体DNA的16SrDNA扩增显示,染色体DNA结果显阳性,质粒DNA呈阴性,sul2的结果相反.     

集约化蔬菜种植区地下水中反硝化细菌的分离鉴定

从研究我国典型集约化蔬菜种植区地下水中硝酸盐的来源和浓度人手,进行富集、培养、分离、纯化,筛选出一株具有反硝化作用的菌株,通过形态学、革兰氏染色结合16SrDNA序列同源性分析鉴定,其鉴定结果为农杆菌(Agrobacterium sp.).该研究为开展地下水硝酸盐污染的生物修复储备宝贵的菌种资源,为地下水中硝酸盐污染的原位微生物修复和相关污水的生物处理提供微牛物基础,对于经济、有效的解决地下水硝酸盐污染和水资源短缺的问题有着十分重要的意义.     

潍坊、花园口土样中土著大豆根瘤菌的遗传多样性研究

采用１６Ｓ－２３Ｓ ｒＤＮＡ间隔区段（ＩＧＳ）ＲＦＬＰ分析和ＰＡＰＤ分析技术，分别对分离自山东潍坊和河南郑州花园口的２４株土著大豆根瘤菌进行２多样性分析。结果一 ７０％的相似性水平上，依ＩＧＳ－ＲＦＬＰ分析可将供试菌株分为１０群，依ＲＡＰＤ分析可将供试菌株分为８群。综合两种分析技术在５０５的相似性水平上将供试菌株分为潍坊群和花园口群。 在系统发育和分子进行上有明显的地理分隔作用。