微生物宏基因组学及其在瘤胃微生物研究中的应用

宏基因组学可以在非实验室纯培养的条件下直接获取环境微生物DNA,并对其基因组进行分析,将其克隆到合适的载体上,筛选所需要功能基因。就微生物宏基因组学及其在瘤胃微生物研究中的应用作一综述。     

宏基因组学——研究环境微生物的钥匙

介绍了宏基因组学的发展概况、基本研究方法和在微生物研究中的应用,并对该学科的发展前景进行了展望。     

基于宏基因组学的转基因棉田土壤微生物功能多样性分析

[目的]研究转基因棉田土壤微生物的功能多样性。[方法]采用直接法提取转基因棉根际土壤微生物总DNA,用限制性内切酶BamHI进行部分酶切,回收2.0～4.0 kb大小的片段插入到pUC19/BamHI脱磷载体上,转化到DH5α高效感受态细胞,构建宏基因组文库。随机挑取10个克隆序列测序,并通过NCBI预测可能存在的开放式阅读框和进行序列比对分析。[结果]该文库的外源插入片段平均长度为2.4 kb,90%以上克隆都含有插入片段,10个序列中存在着多种功能的开放式阅读框,包括一些水解酶、脱氢酶、脂解酶、修饰酶、抗生素及与电子传递链相关的酶类。[结论]该研究可为研究转基因棉大面积野外种植以后的生态安全性提供参考。     

宏基因组技术及其应用研究进展

传统培养方法从环境中只能获得1%左右的微生物,而宏基因组技术作为一种不依赖于培养的新理念和新方法,可以克服上述瓶颈,使从探究环境中获得大量未能培养的微生物成为现实.宏基因组技术于10年前诞生,至今已取得了令人瞩目的进展.对宏基因组学的概念、方法和应用等方面进行了综述,以期为同类研究提供参考.     

不同管理模式下设施番茄土壤微生物变化

为了研究不同管理模式对番茄土壤微生物群落结构及功能的影响,通过田间试验分析了施用枯草芽孢杆菌和地特灵条件下与常规施肥下土壤微生物群落结构及功能多样性的变化。采用宏基因组测序后,将所得基因片段在NR数据库、KEGG数据库中进行比对,发现3个处理的优势菌为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、蓝细菌门(Cyanobacteria)、毛霉菌门(Mucoromycota)、浮霉菌门(Planctomycetes)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)。经LEfSe分析,发现施用枯草芽孢杆菌或地特灵与常规施肥的土壤微生物差异明显,前两者可以显著提高芽单胞菌、绿弯菌、变形菌等有益微生物数量。施用枯草芽孢杆菌后或地特灵的土壤中代谢类基因占比高于常规施肥处理,与人类疾病、环境信息处理、生物体系统、细胞过程,以及遗传信息处理相关的各类基因占比也均有提高。结果表明,本试验条件下2个施肥处理均有利于维持土壤微生物群落及其功能多样性。     

环境微生物的宏基因组学研究进展

在当前的实验室条件下自然界中约有99%的微生物不可培养,这使微生物资源的开发利用受到了限制。宏基因组技术通过不培养微生物而直接对环境中总DNA进行克隆筛选来突破这个瓶颈。宏基因组技术现在已经用于各种微生态环境的研究中,大大加深了我们对环境中的微生物多样性以及微生物功能的认识。     

宏基因组技术构建土壤宏基因组文库研究进展

土壤中大部分的微生物不能被培养,从而限制了对土壤微生物的开发利用,宏基因组技术可以解决这一难题,成为开发微生物资源的一种工具.阐述了宏基因组文库的构建、土壤宏基因组文库的特点及筛选文库获得的一些成果,并分析了构建土壤宏基因组文库存在的问题.     

宏基因组学的研究进展

宏基因组学尝试通过免培方法获得微生物的纯培养,主要技术包括DNA的提取、文库的构建和目标基因克隆的筛选,可用于发现新基因、开发新的生物活性物质、研究群落中微生物多样性等方面。笔者对宏基因组学技术的方法和应用作了简要综述。     

宏基因组技术在筛选未培养微生物中新型酶的研究进展

介绍了宏基因组文库的构建及酶基因的筛选方法,对瘤胃、土壤及其他环境中微生物宏基因组文库的构建和酶基因的筛选研究进行了综述,同时就宏基因组技术在未培养微生物研究中的应用进行了展望。     

宏基因组在动物肠道微生物中的应用研究进展

肠道微生物与机体之间始终保持着一种动态平衡的关系,它们不仅在机体的消化吸收方面发挥作用,而且在机体免疫、营养物质代谢等方面起着重要调节作用。近年来,随着宏基因组研究的快速发展,人们利用宏基因组在动物肠道菌群上进行了广泛研究,肠道微生物菌群结构及其在生理代谢途径中发挥的作用在此基础上得到了更全面的认识。综述宏基因组在肠道微生物方面的研究进展,旨在为动物生产相关领域的研究提供参考。     

水生动物溶菌酶的研究进展

近年来，由于水产养殖过程病害日趋严重，水产养殖对象的非特异性免疫因子的研究与开发引起了人们的重视。溶菌酶是生物体内重要的非特异性免疫因子之一。综述了水生动物包括鱼、虾和贝类溶菌酶的生物学功能，溶菌梅的基因克隆、基因工程表达及其在机体内的表达规律等的研究进展，并探讨了其在水产养殖病害防治方面的应用前景。     

水生动物溶菌酶的研究进展

近年来,由于水产养殖过程病害日趋严重,水产养殖对象的非特异性免疫因子的研究与开发引起了人们的重视。溶菌酶是生物体内重要的非特异性免疫因子之一。综述了水生动物包括鱼、虾和贝类溶菌酶的生物学功能,溶菌梅的基因克隆、基因工程表达及其在机体内的表达规律等的研究进展,并探讨了其在水产养殖病害防治方面的应用前景。     

水产生态健康养殖探析

为实现水产养殖业的快速、健康发展,全面分析了水产养殖业的发展现状,并根据水产健康养殖的含义,提出了水产健康养殖应采取的措施。     

宏基因组学在红树林土壤微生物研究中的应用

红树林的土壤微生物群落蕴藏丰富的自然资源,但传统研究方法复杂、低效,而且只能获得极不完全的小部分信息,近年来兴起的宏基因组学克服了这些缺点。介绍了宏基因学的主要研究方法,在此基础上总结了宏基因组学在红树林土壤微生物多样性、空间分布特征、土壤理化性质与微生物群落结构之间的关系、土壤微生物代谢产物4个方面的具体应用,最后对该领域未来的研究方向提出了展望。     

阿散酸在模拟池塘水体中的降解消除规律及对水生态的影响

【目的】研究模拟池塘水生态系统中阿散酸在水体与底泥中的降解规律及对水生态功能的影响.【方法】设立空白猪粪添加50、150和500 mg/L阿散酸的试验池,采集不同时间池中水及2 cm深处底泥样品,采用HPLC法测定阿散酸质量浓度,HG-AFS法测定总砷含量.【结果和结论】阿散酸在水体和底泥中的降解时间随药物质量浓度的增大而延长,降解半衰期分别为3.73~16.04和35.17~61.27 d,而总砷在底泥中呈现由浅入深的沉降趋势且消减缓慢.各生态池用药后对其溶解氧(DO)、p H和初级生产力(P/R)、底泥碱性磷酸酶、过氧化氢酶以及全氮和全磷含量等指标进行定期检测.结果表明:阿散酸质量浓度≥150 mg/L对水生态系统可造成不可逆转的影响,高质量浓度阿散酸对过氧化氢酶活性产生明显的抑制作用,底泥全氮含量呈现"抑制-促进"变化过程,各质量浓度下全磷含量均出现下降且呈现浓度依赖性关系.     

水产生态健康养殖探析

为实现水产养殖业的快速、健康发展,全面分析了水产养殖业的发展现状,并根据水产健康养殖的含义,提出了水产健康养殖应采取的措施。     

用稻田模拟生态系统研究农药氯唑磷对水生生物安全性的影响

建立稻田—鱼塘模拟生态系统 ,以研究氯唑磷农药在稻田—鱼塘模拟生态系统中的迁移、转化规律 ,及其对鱼、虾等水生生物的影响。结果表明 ,氯唑磷颗粒剂施入稻田后快速崩解并向水体释放 ,稻田水及稻田鱼沟水中最高浓度分别达 0 377mg·L-1和 0 0 84mg·L-1;施药 4h后 ,将稻田水排入邻近鱼塘 ,水塘水体中氯唑磷最高浓度达 0 0 2 2mg·L-1。水生生物对氯唑磷较为敏感 ,养殖在模拟生态系统中的鱼、虾受到一定的危害。因此氯唑磷在稻田使用时 ,应注意其对水生生物的安全性     

我国水产品需求预测研究

我国水产品总需求包括城乡居民直接消费需求、加工水产品消费需求、净出口贸易需求以及在以上过程中的损耗减重。首先,基于统计年鉴数据,根据水产品供给来源和需求方式关系特征,分离出了我国水产品需求中的损耗减重部分量值及其在水产品总需求中的比例(损耗减重比例)。通过对水产品总需求中的城乡居民直接消费量、加工水产品需求量、贸易量以及损耗减重比例的时间序列数据建立灰色系统预测模型或线性预测模型或组合使用以上两模型,对其各自分别进行了中长期预测,进而得到了我国水产品总需求量的预测结果。由结果可知,"十二五"末我国水产品总需求量将达6 618.41万吨,预计到2030年,我国水产品总需求量将超过9千万吨,但不会高于一亿吨,为当前水平的2～3倍。研究亮点:目前着眼于指导水产品生产的我国水产总需求中长期预测研究还比较匮乏。将水产品总需求构成进行分解,分离出了水产品在各过程中的损耗减重量,通过综合使用灰色系统模型和线性模型预测方法,对需求的各部分分别进行了预测,进而得到了我国水产品总需求量。     

生物炭在水环境新污染物去除过程中的应用研究进展

新污染物（emerging contaminants,ECs）具有浓度低、毒性大等特点,是饮用水和再生水水质安全的重要威胁。生物炭因制备成本低、处理效率高等特点,在水环境ECs的去除领域受到广泛关注。为了推进生物炭在水环境新污染物去除的应用,本文从水环境中ECs污染现状、生物炭的性质、生物炭在水环境ECs去除过程中的研究和应用等方面进行综述,分别总结生物炭作为吸附剂、高级氧化催化剂与微生物固定化载体对ECs的去除研究进展,并提出展望。     

甲磺隆在人工水生生态系统中的环境行为

应用人工水生生态实验装置和放射性同位素示踪技术,并应用高效液相色谱仪,研究了14C-甲磺隆在模拟水生生态系中的迁移和分配。45d的追踪实验结果表明,甲磺隆主要留存于水体中,进入底泥中的量只占施药总量的28．56%。甲磺隆母体在水体中的残留变化符合下述方程:y＝74．912e-0．059x,R＝0．95,半衰期约为 12 d。4种水生生物对14C-甲磺隆的富集系数从高到低的顺序为:金鱼藻(Ceratophyllum demersum)＞紫背浮萍(Spirodela polyrhiza)＞石螺(Bellamya purificata)＞尼罗罗非鱼(Tilapianilotica)。金鱼藻和紫背浮萍对甲磺隆的积累随时间的延续而明显增加,在尼罗罗非鱼体内富集程度为内脏＞头部＞躯干,石螺外壳为表面吸附,而内脏对甲磺隆的富集25d达到平衡。