微生物分子生态学进展[综述]

现代分子生物学技术在生态学研究中的应用大大推动了微生物生态学的发展,导致了微生物分子生态学的产生．微生物分子生态学方法弥补了传统的微生物生态学方法的不足,使人们可以避开传统的分离培养过程而直接探讨自然界中微生物的种群结构及其与环境的关系．微生物生态学研究中采用的分子生物学方法主要有核酸探针技术、ＰＣＲ扩增技术、ｒＲＮＡ序列同源性分析方法、剃度凝胶电泳方法等．这些技术方法的采用,取得了一系列重要的成果和微生物生态学研究中的突破［１～６］,使得对某些微生物的研究成为可能,并在分子水平上阐述了生态问题…     

微生物分子生态学进展

This paper summarizes some molecular techniques applied in the studies on microbial ecology,such as hybridization of nucleic acid probes,ampification of polymerase chain reaction,denaturing gradient gel electrophoresis and analyses of ribosomal RNA gene sequences,and the progress,performance,achievements and advances made from the researches of microbial ecology in recent years by using these molecular techniques．     

我的45年环境教育感悟

正我是北京市西城外国语学校的一名普通教师,1969年我开始担任学校物理教师,后来又负责学校的电化教育工作,目前负责学校的科技教育工作。今年我70周岁了,细数从教的这45个春秋,我一直利用自己所教的学科特点、工作特点对学生们进行着科技环保教育。如今的我对环境教育工作越来越有经验,越来越感兴趣,也越来越感到责任重大。从教这些年间,我通过科技创新在环境教育中潜心钻研,终于明白了一个道理——环     

DAX-8和XAD-4串联树脂法大体积提取海水溶解有机质及其分子组成分析

采用DAX-8和XAD-4串联树脂技术（DAX-8/XAD-4法）对青岛近海表层海水的溶解有机质（dissolved organic matter,DOM）进行了大体积的提取制备,获得DOM中的疏水酸性组分（hydrophobic acid,HOA）、亲水酸性组分（hydrophilic acid,HIA）、疏水中性组分（hydrophobic neutral,HON）和亲水中性组分（hydrophilic neutral,HIN）共4个组分。从200 L海水中共提取海洋DOM固体样品0.3 g,总有机碳提取效率为48%。应用傅立叶变换离子回旋共振质谱（Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry, FT-ICR MS）对得到的4个组分进行分子组成表征。结果表明,酸性组分（HOA和HIA）可鉴别出4000余个分子,具有相对较高的O/C值,其氧化降解程度较高;中性组分鉴别出1000余个分子,其H/C值较高,具有较低的缩合度。含氮类化合物在亲水组分（HIA和HIN）中相对富集。富羧基脂环化合物（carboxylic-rich alicyclic molecules,CRAM）在酸性组分中相对富集。DAX-8/XAD-4树脂串联法能用于含盐高、DOM含量低的海水,适用于分离提取大体积海水样品中不同极性的DOM亚组分,其样品量及较低的灰分能满足分析表征和模拟实验等应用需求。     

硝基苯类化合物对斜生栅藻毒性的HQSAR分析

利用分子全息定量结构-活性相关关系(HQSAR)技术研究了25种硝基苯类化合物对斜生栅藻的急性毒性与其结构之间的相关关系.应用偏最小二乘回归技术(PLS)建立了定量模型.在碎片长度为1~7、碎片区分参数为原子类型、化学键类型和连接性条件下,得到最佳模型(Q2=0.921,R2=0.992).为检验模型的预测能力,将数据集分成训练集和预测集.模型对预测集的预测结果与实测值吻合较好,表明模型的预测能力良好.最后利用色码图对模型中不同原子的贡献进行了解释.     

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.     

微生物研究在土壤质量评估中的应用

为了防止土壤退化,实现资源的持续利用,必须对土壤质量进行评估.传统的理化指标已难满足需要,寻找能够全面反映土壤质量动态变化和判别胁迫环境或人为干扰下土壤质量变化的灵敏指标,已成为土壤生态学的研究热点.土壤微生物是土壤生态系统的重要组分,在生物地球化学循环过程中有重要的作用,对土壤环境变化和胁迫的反应十分灵敏.但由于土壤微生物种类繁多且难以培养,限制了其在土壤质量评价中的应用.近年来围绕土壤微生物总量、活性和组成的测定发展出了很多新的技术,如微生物生物量测定、土壤酶活件测定、土壤诱导呼吸强度测定、Biolog微量分析、纯培养、磷脂脂肪酸谱图分析和分子生物学技术等,极大地促进了微生物指标在土壤质量评价中的应用.本文就这3个方面的土壤微生物研究技术及其在土壤质量评价中的应用进行评述.表1参70.     

海南近海点带石斑鱼野生和养殖群体微卫星多态分析

采用微卫星分子标记技术对海南近海点带石斑鱼野生和养殖群体的遗传变异进行了研究.实验所用点带石斑鱼分别于2005年6月和9月取自海南万宁石斑鱼养殖基地和三亚近海,均为20尾,取全血以酚-氯仿抽提方法提取基因组DNA,利用微卫星引物进行PCR扩增,反应产物经8%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离、银染显色,并计算了相应的遗传学参数.结果表明,在野生和养殖群体中, 7个基因座位的等位基因平均数(A)分别为3.29和3.29,每个基因座位有效等位基因数(ae)分别为1.90～3.68和1.83～4.06,野生和养殖群体平均杂合度(Ho)分别为0.790 4和0.833 7;两个群体间的遗传相似性系数为0.832 5,遗传距离为0.183 4.由此可知,点带石斑鱼野生群体的等位基因数、平均有效等位基因数等于养殖群体,而杂合度两群体相当(P=0.637>0.05),说明海南近海点带石斑鱼野生和养殖群体的种质资源较好.     

微波诱变选育耐酸高效厌氧产氢菌

为获得厌氧产氢菌的高效突变株,以产氢菌H-8为原始菌株进行微波诱变处理,对微波诱变参数进行了优化,考察了突变株的遗传稳定性、产氢特性及耐酸性.经过微波(低火)物理诱变得到5株高产氢突变株HW7、HW33、HW181、HW184和HW195,多次传代实验表明, HW195是稳定的高产突变株.突变株HW195具有较好的耐酸性,在pH值为2.8时仍能生长.通过间歇发酵实验,其最大产氢量和最大产氢速率分别达到2 460 mL/L培养基和340 mL L-1 h-1,比原始菌分别提高了50.7%和41.7%.图7表2参13     

酚类化合物的生物吸附特征与其结构关系

选用经处理过的盐泽螺旋藻为吸附剂,研究其对10种酚类化合物的吸附行为。结果表明：盐泽螺旋藻对苯酚、邻苯二酚、对苯二酚、邻氨基酚、对氯酚和2,4-二氯酚6种酚均有不同程度的吸附,用Freundlich和Langmuir吸附等温方程描述时,均呈现良好的线性关系;该6种酚的吸附常数k的对数值与其分子连接性指数（²X^v）呈良好的线性关系;盐泽螺旋藻对其余4种酚（邻甲酚、间羟基酚、间氨基酚、间乙酰氨基酚）均不产生吸附。