温泉土壤宏基因组文库构建及普鲁兰酶筛选

[目的]构建温泉土壤宏基因组文库并进行普鲁兰酶活性筛选,以期获得高活力、耐高温的新型普鲁兰酶基因.[方法]采用间接法提取温泉土壤样品中宏基因组DNA,经Sephadex G200（含2％ PVPP）凝胶柱和电洗脱两步纯化后,扩增16S rRNA序列,通过序列比对和系统发育进化树分析温泉土壤微生物的多样性;然后以pCC1FOS为载体构建温泉土壤宏基因组文库,并对所获得的宏基因组文库进行活性筛选.[结果]利用宏基因组技术提取温泉土壤样品中微生物的基因组DNA,构建了一个约含1 146个克隆的温泉土壤16S rRNA文库,经遗传进化分析,发现温泉土壤样品中的大部分微生物未被研究过,主要来源于厚壁菌门（Firmicutes）,其次为恐球菌—栖热菌门（Deinococcus-Thermus）和变形杆菌门（Proteobacteria）.用提取获得的宏基因组DNA成功构建了温泉土壤微生物宏基因组Fosmid文库,文库约含2.7万个克隆,平均插入片段长度为40.0 kb,文库外源DNA总容量为1.2×10^9bp;通过活性筛选共获得9个可表达普鲁兰酶活性的克隆.[结论]宏基因组文库技术是获取极端环境微生物新酶的有效手段,可为进一步挖掘普鲁兰酶的应用潜力及研究其耐热机理奠定基础.     

广西北仑河口红树林底泥放线菌多样性及其抑制甘蔗鞭黑粉菌活性分析

[目的]分析广西北仑河口红树林底泥放线菌多样性及其次级代谢产物抑制甘蔗鞭黑粉菌活性,为挖掘放线菌新物种及其新型农用杀菌剂打下基础.[方法]选取6种分离培养基,采用稀释涂布法对广西北仑河口红树林底泥样品进行分离培养,ISP2培养基纯化菌株,基于16S rRNA序列分析样品中放线菌多样性,并以牛津杯法对分离得到的菌株进行抑制甘蔗鞭黑粉菌活性测定.[结果]经排重合并和16S rRNA序列比对分析,从广西北仑河口红树林底泥中共分离得到36株放线菌,隶属于6目9科12属,链霉菌属(Streptomyces)为优势菌属,共有5株菌株的16S rRNA序列与标准菌株的相似性低于98.00%,可能为潜在新物种.抑菌活性测定结果表明,36株放线菌中有22株菌对甘蔗鞭黑粉菌有抑制作用,占所分离放线菌总数的61.11%.[结论]广西北仑河口红树林底泥中蕴藏着丰富的海洋放线菌资源,具有开发成新型农用生防杀菌剂的潜力.     

嗜热蛋白酶生产菌DPE7的16 S rRNA基因克隆及系统发育

[目的]确定嗜热蛋白酶生产菌DPE7的系统发育地位。[方法]通过PCR方法扩增出嗜热蛋白酶生产菌DPE7的16 S rRNA基因片段,并对其进行了克隆和测序。[结果]对该序列在GenBank中的BLAST结果表明,相似性高于99%的序列中大部分是泥土芽胞杆菌的16 S rRNA基因序列,其中与Geobacillus toebii T1680的16 S rRNA基因序列相似性达99.60%。对菌株DPE7和其他13株泥土芽胞杆菌的16 S rRNA基因序列进行系统发育分析,菌株DPE7与其中的4株泥土芽胞杆菌聚类在一起。[结论]经16 S rRNA基因序列同源性比较和系统发育分析,确定菌株DPE7为泥土芽胞杆菌。     

养殖大鲵肠道细菌多样性

纯培养分离大鲵肠道细菌,选用细菌通用引物进行16S rRNA扩增,测序后提交序列并分析;免培养方法采用试剂盒提取肠道内容物总DNA,选用细菌通用引物对总DNA进行16S rRNA扩增,构建克隆文库,对阳性克隆进行PCR-RFLP分析,用HaeⅢ内切酶进行片段插入性验证并进行测序,构建系统发育树。纯培养获得103个菌株,分属于16个不同的可操作分类单元(operational taxonomic units,OTUs),系统发育分析表明这些克隆序列分别属于变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria)。其中,变形菌门(占克隆总数87. 63%)为最优势类群。免培养结果将随机挑取的105个阳性克隆归为15个OTUs,系统发育分析表明这些克隆序列分别属于变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes) 4个门。其中,变形菌门(占克隆总数的71. 43%)为最优势类群。养殖大鲵肠道细菌多样性丰富,具有进一步开发研究的价值。     

BIOLOG碳源筛选与分离技术结合研究新疆哈密南湖嗜盐菌多样性

[目的]获得新疆哈密南湖的嗜盐菌,并分析其生物多样性,以期为分离培养基碳源设计引入一种快速可行的方法.[方法]利用BIOLOG筛选碳源并结合可培养方法分离哈密南湖中的嗜盐菌,通过16S rRNA基因序列系统发育分析法初步确定所分离菌株的分类地位,获得嗜盐菌的多样性信息.[结果]BIOLOG方法筛选出5种碳源,分别为海藻糖、蔗糖、柠檬酸、甘油和甘露醇.通过将筛选碳源添加至分离培养基的方法,共分离得到细菌和放线菌27株,分属于细菌域中3个门7个科14个属.多数菌株归属于厚壁菌门(Firmicutes),最优势菌株属于薄壁芽孢杆菌属(Gracilibacillus).其中6株菌株的16S rRNA基因序列与最近缘种的同源性在94.24;～96.86;,可能为潜在的新种或新属.[结论]新疆哈密南湖嗜盐细菌和放线菌都具有较为丰富的生物多样性,其嗜盐菌主要以薄壁芽孢杆菌和盐单胞菌为主,并且该地区可能含有丰富的嗜盐菌新物种,具有进一步开发研究价值.     

产胞外淀粉酶极端嗜盐古菌CY的16S rRNA基因的克隆、测序及系统发育分析

从云南省一平浪盐矿采集盐矿样品,采用丰富的嗜盐培养基富集,平板划线分离,淀粉平板检测,分离到1株产胞外淀粉酶的极端嗜盐古菌,暂时命名为CY。采用通用的引物,对其16S rRNA基因进行PCR扩增、克隆和测序,并对16S rRNA基因序列进行系统进化分析,从16S rRNA基因序列的同源性比对发现CY菌株属于嗜盐古菌Halorobrum属。     

山药内生菌的分离及菌种鉴定研究

[目的和方法]分别采用5种培养基对山药根根中的内生菌进行分离,得到了10株内生菌,通过形态学分析其为4种微生物,16S rRNA比对分析确定其分属为欧文氏菌属(Erwinia)和芽孢杆菌属(Bacillus),未发现放线菌和真菌.[结果]表明山药内生菌极为单调.其中,能在山药浸出液培养基中大量产生多糖的菌株SS2的16S rRNA与模式菌株Erwinia pyrifoliae Ep1/96~T 最大同源性为97.1;.[结论]极有可能为新种.     

健康犊牛直肠细菌的多样性

[目的]研究分析健康犊牛直肠细菌的多样性.[方法]通过建立直肠菌群16S rRNA基因克隆文库,分别用限制性内切酶MspⅠ和HhaⅠ对阳性克隆的PCR产物进行限制性酶切片段长度多态性(RFLP)分析,通过测定16S rRNA基因序列,绘制进化树,确定健康犊牛直肠菌群的组成.[结果]克隆阳性率达96.45;(488/506),Msp Ⅰ得到64种分类操作单元(OTU,Operational Taxonomic Unit),HhaⅠ得到45种OTU,综合获得143种OTU.测序比对表明健康犊牛直肠优势菌群分属梭菌属(13;)、双歧杆菌属(8;)、拟杆菌属(3;)、真杆菌属(3;)、乳杆菌属(2;)、普氏菌属(2;)、埃希菌属(4;)、巨型球菌属(5;)和不可培养菌(8;).[结论]健康犊牛直肠菌群复杂多样,且多为专性厌氧菌,以梭菌属、双歧杆菌属和巨型球菌属为主要类群.此外,巨型球菌属在1～2周龄犊牛直肠中具有独特性.     

热带雨林土壤真菌18S rRNA基因多样性分析

[目的]探讨热带雨林土壤真菌群落结构,阐释微生物与植物之间的互作关系,以期为开发利用热带雨林这一特殊生态环境中丰富的微生物基因资源提供理论依据。[方法]运用扩增18S rDNA限制性分析(Amplified 18S ribosomal DNA restriction analysis,ARDRA)和18S rRNA基因序列分析技术,分析了热带雨林土壤真菌物种丰度、优势种群和进化关系等群落结构特征。试验采用PVPP洗涤-CTAB-溶菌酶-蛋白酶K-SDS热处理等方法,提纯微生物总DNA,构建真菌18S rRNA基因克隆文库,对阳性克隆进行ARDRA分析,选取有代表性的克隆测序,利用DOTUR软件将真菌序列按照97%相似性的标准分成若干个可操作分类单元(Operational taxonomic u-nit,OTU)。[结果]构建的克隆文库包含21个OTU,其中以子囊菌和担子菌为主,各占克隆文库的64.7%和15.5%。子囊菌中以盘菌为主,占到整个克隆文库的47.4%;担子菌中以伞菌为主,占到整个克隆文库的10.4%。接合菌和壶菌均有少量克隆出现在文库中。首次从海南岛热带雨林土壤中发现牛肝菌。研究显示该环境真菌多样性极其丰富,涵盖了真菌主要门的绝大多数。[结论]该研究结果为揭示热带雨林土壤真菌群落结构多样性、挖掘该环境样品的真菌基因资源提供了参考依据。     

新疆双峰驼纳米抗体噬菌体展示文库多样性的生物信息学分析

[目的]骆驼免疫系统中只存在重链抗体,其可变区VHH片段是最小的天然抗体片段.通过对双峰驼VHH基因进行序列分析,了解双峰驼VHH基因特征,分析VHH文库多样性组成.[方法]采用新疆双峰驼VHH特异引物扩增全部抗体基因片段,连接到M13噬菌粒载体上,与pⅢ蛋白融合表达在噬菌体表面,构建噬菌体展示文库.基因测序和菌落PCR方法,分析文库大小和阳性克隆插入率.NCBI-IgGBLAST工具对抗体序列进行IMGT编号命名,WebLogo工具分析抗体保守序列分布频率,MEGA6软件对VHH序列进行同源性比对和系统进化树构建.[结果]利用免疫的新疆双峰驼淋巴细胞,构建了库容量为1.4 ×109的VHH抗体噬菌体展示文库.对91个随机挑选的文库TG1单菌落进行PCR.结果表明该文库VHH阳性插入率为97;,DNA测序表明文库多样性为97.8;.对91个克隆DNA测序结果进一步分析表明,这些基因中除2个为常规VH抗体外,其余均为重链VHH抗体.根据抗体序列中的特征氨基酸分布,将91个抗体序列划分为7个亚群.[结论]构建的新疆双峰驼VHH文库多样性较好,生物信息学分析揭示出文库中多样性克隆的分布和特征,有助于新疆双峰驼纳米抗体噬菌体展示文库的进一步构建.     

野生秦岭羚牛瘤胃产甲烷古菌多样性研究

[目的]了解野生秦岭羚牛瘤胃产甲烷古菌的组成及其多样性。[方法]提取野生秦岭羚牛瘤胃内容物总DNA,选用产甲烷菌特异性引物Met86F和Met1340R,对总DNA进行16S rRNA特异性扩增,构建秦岭羚牛瘤胃产甲烷古菌16S rRNA克隆文库,对阳性克隆进行PCR-RFLP(限制性内切酶片段长度多态性)分析,并对HaeⅢ酶切带谱不同的菌液进行测序,构建系统发育树。[结果]根据酶切带谱分析和测序结果的不同,将随机挑取的105个阳性克隆归为14个不同的可操作分类单元(OTUs)。系统发育分析表明,这些克隆序列均位于广域古菌门(Euryarchaeota),隶属甲烷杆菌科(Methanobacteriaceae,65.71%)、Methanomassiliicoccus(29.52%)和Methanosarcinaceae(4.76%)3个科。其中有57个序列与可培养菌相似度在97%以上,分属于Methanobrevibacter millerae、Methanobrevibacter olleyae和Methanobrevibacter thaueri。其余48个序列与未培养菌相似度较高,占11个OTUs。[结论]野生秦岭羚牛瘤胃产甲烷古菌多样性比较丰富,且可能存在新的分类单元。     

基于线粒体16S rRNA基因探讨蜘蛛几个重要类群的系统发生关系

[目的]基于16S rRNA基因序列探讨蜘蛛几个重要类群系统发生关系。[方法]采用贝叶斯法、最大简约法、最大似然法对蜘蛛目（Araneae）6科2亚科蜘蛛的16S rRNA基因序列进行系统发育分析。[结果]隙蛛亚科Coelotinae是漏斗蛛科Agelenidae的一个亚科,隙蛛亚科＋漏斗蛛亚科是暗蛛亚科的姐妹群;红螯蛛属Cheiracanthium与管巢蛛属Clubiona之间的关系远于管巢蛛属与近管蛛科Anyphaenidae之间的关系。[结论]16S rRNA基因系统发生结果证实了隙蛛亚科和红螯蛛属的分类地位。     

一株放线菌的分子鉴定与抗菌谱研究

[目的]对具有抗菌开发前景的放线菌Q13菌株进行分子鉴定和抗菌谱测定,为其进一步开发和利用提供理论依据。[方法]以Q13基因组为模板,分别利用大肠杆菌和链霉菌属16S rRNA基因特异引物,扩增其16S rRNA基因序列并测序,利用Blast、MEGA等软件进行序列与系统发育树分析,鉴定其分类地位;进一步利用平板对峙试验,测定Q13菌株对玉米小斑病菌等14种植物病原真菌、胡桃肉状菌等2种食用菌病原真菌和双孢蘑菇等10种食用菌的抑菌活性。[结果]获得3条16S rRNA基因序列,GenBank登录号分别为JN593095、JN593096和JN5930957;根据序列分析的结果,确定Q13菌株为Streptomyces flavotricini;Q13菌株对小麦赤霉病菌、稻瘟菌、油菜菌核和绿色木霉具有显著抗性,而对双孢蘑菇、蛹虫草、灰树花、香菇、姬菇和平菇等食用菌菌丝生长无抑制作用。[结论]为开发植物和食用菌病害生防菌提供了理论和试验支持。     

相似穿孔线虫伴生细菌群落多样性研究

[目的]揭示相似穿孔线虫伴生细菌群落物种丰度及其细菌多样性。[方法]通过构建细菌16S rDNA克隆文库,对阳性克隆进行ARDRA分析和构建系统发育树。[结果]依据97%序列相似性划分OTU,构建的细菌16S rDNA文库包含13个OTU,分别属于Alpha-proteobacteria、Betaproteobacteria和Gammaproteobacteria,其中优势菌群为Betaproteobacteria,特别是Burkholderia为优势细菌。[结论]相似穿孔线虫的伴生细菌多样性较高,这些细菌可能对相似穿孔线虫具有一定的生态意义。     

海南不同地理群体羊鲍18SrDNA的克隆与序列分析

[目的]对海南不同地理群体羊鲍18S rDNA进行克隆,并对其进行序列分析。[方法]采用分子生物学的方法,对海南不同海区的2个羊鲍地理群体18S rRNA基因全长进行克隆和序列分析,并将得到的羊鲍18S rRNA基因序列与同海域耳鲍的进行比较。[结果]同一地理群体内羊鲍核糖体18S rRNA基因序列完全一致;不同地理群体间羊鲍核糖体18S rRNA基因在碱基组成上的相似率为99.5%,仅在某些位点处发生了碱基替换,即腺嘌呤(T)被鸟嘌呤(G)替换;同时,将这两个不同群体中羊鲍的18S rRNA基因与同一海域耳鲍18S rRNA基因序列进行比较分析发现,它们之间也只是发生了碱基替换。[结论]为海南鲍鱼特别是羊鲍的遗传多样性、遗传结构、种质鉴定及其种质资源的保护和利用等方面的研究提供可靠依据。     

5株海洋微藻伴生细菌的分离鉴定与功能分析

[目的]研究水产养殖中常用的4种海洋微藻在粗放培养过程中所伴生的主要细菌。[方法]采用平板涂布的方法成功分离到5株可培养的海洋细菌,利用16S rRNA基因序列的通用引物对单克隆菌落进行PCR扩增,所得PCR产物经测序和Genbank比对后,采用邻位相接法构建了系统进化树,并对其种属关系进行了分析。[结果]研究表明,5株海洋细菌分属于α-proteobacteria和γ-proteobacteria两大类别。根据16S rRNA基因序列的种属关系分析,5株海洋细菌分属于Porphyrobacter、Devosia、Ponticoccus、Marinobacter和Roseobacter5个属。根据其相近种的生理生化特征推断,这些伴生细菌在分解微藻胞外产物为微藻提供无机营养盐和分泌促生长因子促进微藻的生长等方面可能发挥着重要作用。[结论]在实际的微藻饵料培养过程中,应注意保留这些有益的伴生细菌。