牦牛瘤胃微生物基因组文库构建与16S rDNA生物多样性研究

牦牛瘤胃微生物基因组文库构建与16S rDNA生物多样性研究

安登第[1]2003年在《牦牛瘤胃微生物基因组文库构建与16S rDNA生物多样性研究》文中提出可再生资源利用是人类可持续生存和经济可持续发展的基础,自然界最丰富的可再生资源是纤维素类物质,总量占全部可再生资源的80%。尽管纤维素类有多种用途,但为人类提供食品是其最主要的功能,而将这类物质转化为食品的唯一且高效途径是反刍动物,但反刍动物本身并不能消化纤维素类物质,必须依赖栖居在瘤胃中的大量微生物。 但由于瘤胃微生物系统的复杂性,至今人们对其认识尚甚少。对瘤胃微生物的研究经历了叁个阶段,现正在进入第四阶段——生物技术阶段,以16S rDNA序列为指标的物种进化和多样性分析使认识和了解瘤胃微生物更加简捷和有效;酶基因重组和再转入对调节和改善瘤胃代谢也有显着作用。 牦牛是生活于高寒地带的、受人类活动影响最少的、具有典型地方特色的动物,以天然牧草为唯一饲料来源,生活环境保持在自然、原始状态,其瘤胃微生物有其显着的环境和地理特征:结构完整、保存完善且未受污染。由于这些原因,特别是饲料类型比较单一且恒定,瘤胃微生物群落和组成保持在原始稳定状态,是研究瘤胃微生物最好的出发材料,其资源特性更加明显,特别是纤维素、木质素分解类微生物是可再生资源利用和环境保护的重要微生物资源。 为尽可能了解牦牛的瘤胃微生物组成和特点、保护其微生物基因资源和为进一步研究构建技术平台,本项目进行了如下几方面的研究: 1、牦牛瘤胃内容物微生物总DNA提取及性质分析 目的:由牦牛瘤胃内容物高效获得尽可能全面代表瘤胃微生物种类的、全面保存遗传资源的、片段尽可能大的、不被其它来源DNA污染的可用于分子生物学研究的微生物遗传物质。 结果:实验了液氮、干冰—酒精冻融法和离心沉淀—碱裂解法提取微生物总DNA的方法,结果证明干冰-酒精冻融法获得的DNA片段较大,每克瘤胃内容物获粗制DNA40μg,经纯化得20kb以上的DNA 15μg。经Pst Ⅰ和Eco RV 耗斗疗胄微生物基因组文瘁构丈与165 ro*A生抽多佯性研允 *bs汀SCt 酶切检验证明符合分子生物学操作要求,且未被其它来源的DNA污染。 2、牦牛瘤胃内容物微生物基因组文库构建 目的:建立覆盖面广、具有重要基因资源保护和进一步筛选有价值基因的 基因组文库。 结果:以提取并纯化的牦牛瘤胃内容物微生物总DNA为出发材料、以 pKC505粘粒为载体构建了 cosmid基因组文库。经检验文库滴度为 6.7 XI 0’/pg 基因组 DNA,插入片段长度 17上5kb,平均 21.skb,包含 1.4405 X 10’个碱基 的重组基因组序列,是一个覆盖面广、功能完善的基因组文库。这一文库的构 建为研究和利用具有典型地方特色的牦牛瘤胃微生物资源提供了技术平台。.3、牦牛瘤胃微生物 16s rDNA生物多样性研究及与晋南黄牛的比较il 目的:以役肉兼用型晋南黄牛为比较对象研究牦牛瘤胃的微生物生物多样 性,了解其组成和特点,为进一步研究瘤胃微生物生态提供依据。 结果:以甘肃天祝牦牛和晋南黄牛瘤胃内容物微生物总DNA为模板,以.通用引物530f和 1492r经聚合酶链式反应(PCR)扩增构建 16s rDNA文库,l.随机挑取阳性克隆子进行部分序列测定,分别获得 184个和 ZIS个有效序列,+.经与GenBank+EMBL+DDBJ+PDB基因序列数据库比对及DNAMAN软件分 析,结果表明:①样品总DNA提取方法合理,经PCR扩增获得了覆盖广范的【16s rDNA序列,且没有被其它来源的 DNA污染;②采用 30次PCR循环获得Z 了良好的 16s序列覆盖;③牦牛瘤胃微生物组成以分解纤维类物质为主,未发5 现分解淀粉的微生物,而黄牛瘤胃微生物中纤维素分解菌比例较低,但淀粉分R3解菌的序列显着较多。同时分析表明,牦牛瘤胃微生物 184个序列中最接近未:培养种类达 144 个,而黄牛为 218 个中 127 个,分别占 78.26O和 58.25O,黄二 牛的瘤胃微生物组成与已报道的奶牛、肉牛接近,所以牦牛瘤胃微生物组成和.种类可代表最原始和最稳定的瘤胃微生物结构,其资源价值更高,具备用于可l 再生资源开发的潜力。研究结果的16s n3:NA序列共370个提交并注册到国际2 基因数据库,其中牦牛183个,黄牛187个,注册号分别为AY311600-AY3ll782( $0 AY315198-AY315384。

李杨[2]2008年在《不同施肥水平下旱地土壤细菌群落多样性的RFLP分析》文中研究说明土壤微生物生长有赖于土壤的肥力水平和环境状况,微生物和土壤肥力之间具有相互促进作用和协同发展的关系。土壤微生物中,以细菌的种类和数量最多。通过对土壤细菌多样性的研究,可以加深人们对细菌和所处土壤环境间相互关系的理解和认识。本文以西北地区土垫旱耕人为土(Earth-cumuli-Orthic Anthrosols)为研究对象,自然风干后研磨过筛,装盆种植小白菜进行拔肥。40天后取出土壤,再次风干后研磨过筛,测其理化性质。对拔肥后的土壤进行施肥处理:处理1(F1)为1/2倍正常施肥量,处理2(F2)为正常施肥量,处理3(F3)为5倍正常施肥量,以不施肥处理作为对照(CK)。氮肥、磷肥和钾肥分别选用尿素、KH2PO4和KCl。控制土壤水分为最大毛管持水量的80%,置于28℃恒温培养箱中避光培养15天。通过直接法提取土壤微生物总DNA,采用琼脂糖凝胶电泳对其进行纯化,以除去腐殖酸等杂质。采用细菌16S rDNA通用引物对(63F/1387R)对细菌16S rDNA片段进行扩增,并将扩增片段与pMD19-T载体进行连接反应,转入大肠杆菌JM109中,通过蓝白斑筛选挑取阳性克隆子,建立土壤细菌16S rDNA克隆文库。通过菌落PCR方法,随机挑取约200个阳性克隆,用pMD19-T载体通用引物M13重新扩增插入的16S rDNA片断,将纯化后的菌落PCR产物分别用Hha I和Rsa I两种限制性内切酶消化。利用α多样性的测度分析RFLP的结果,聚类分析以细菌分布之间的Bray-Curtis相异性测度系数为距离指标,用非加权平均配对法(UPGA)在NTsys 2.10统计软件上进行数据处理。获得如下研究结果:(1)四种处理土壤分别得到146、133、187、170个酶切类型,库容值分别为0.2527、0.3480、0.1845、0.1452。从本试验的样方特征来说,具有一定代表性,可以用来描述土壤中数量庞大的细菌家族的构成特征。(2)采用α多样性的测度对所得数据进行分析,四种处理得到的Menhinck指数分别为10.705、9.3119、13.029、12.465;Pielou均匀度指数为0.9483、0.8545、1.0003、0.9905。种间相遇机率指数(PIE)和物种丰富度等重要指数,其数值由大至小均为适量施肥、过量施肥、对照、低量施肥,说明适量施肥处理土壤中微生物物种丰富度最高,优势度最低,种类分布均匀,构成功能体系较完善的微生物群落,而多个多样性指数的选择确保了实验结果分析的全面性。(3)测序结果可知,大多数菌种为不可培养菌种,而且正常施肥和对照土壤中微生物的进化分布较之二分之一倍正常施肥量和过量施肥更加均匀。本试验中的细菌类群在厚壁菌门、芽单胞菌门、酸杆菌门和变形菌门中皆有分布,可以代表土壤的菌落组成。不同施肥处理下供试土壤优势细菌的分布发生了改变,说明在本试验短期施肥中,土壤细菌多样性对于所处土壤环境变化的反应是灵敏和显着的。

赵美玲[3]2008年在《西北部分地区黄华属根瘤菌生物多样性及系统发育研究》文中指出本论文综述了根瘤菌多样性、分类和多相分类技术的研究进展,在数值分类的基础上,利用PCR-RFLP技术对35株黄华属根瘤菌的16S rDNA,nodA和nifH 3个基因片段的指纹图谱进行了研究。首次系统地对西北部分地区黄华属根瘤菌进行了表型和遗传多样性及系统发育研究,初步确定了黄华属根瘤菌的系统发育地位。对黄华属根瘤菌进行105项生理生化指标测试,结果表明黄华属根瘤菌具有及其广泛的碳、氮源利用谱,具有较强的抗逆能力,如60%的菌株可以耐受3%的NaCl,对抗生素及染料也有较好的抗性,如能耐某些高浓度(300μg/mL)的抗生素,具有较强的耐盐碱能力,这可能是由于长期的盐碱、干旱、低温的地区环境长期驯化的结果。所有供试菌株在74%的相似水平上聚在一起。在92.4%的相似水平上,绝大多数菌株能够按照种的不同彼此很好的分开,主要分为6个表观群,其中群Ⅲ,群Ⅵ没有与已知参比菌株聚在一起,可能是是潜在的新种或属。在16S rDNA PCR-RFLP分析结果的基础上选取有代表性的菌株进行16S rDNA全序列系统发育地位分析,揭示供试根瘤菌代表菌株的系统发育关系。这些菌株分布在中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium)、中华根瘤菌属(Sinorhizobium)、根瘤菌属(Rhizobium)与土壤杆菌属(Agrobacterium)的系统发育分支上。其中分离自甘肃的5株以CCNWGS0011和CCNWGS0010-1为代表的根瘤菌构成独立的分支,可能为潜在的新种;菌株CCNWGS0022首次与从法国菜豆根瘤菌中确定的新种R. giardinii聚在一起,相似性为98.9%,可能为Rhizobium属中不同于其它已知种的新种;以CCNWGS0021-2为代表的2株分离自披针叶黄华的根瘤菌构成一个独立的分支,它们与根瘤菌目橙单胞菌科橙单胞菌属(Aurantimonas)中首株从土壤中分离得到的新种Aurantimonas altamirensis S21BT的相似性较高,达到99.6%,全序列相差5个碱基,目前尚未有人从根瘤中分离出橙单胞菌属菌。利用PCR-RFLP技术对黄华属根瘤菌的nodA和nifH基因片段进行研究,发现来自中慢生根瘤菌属、中华根瘤菌属、根瘤菌属系统发育分支的菌株都得到了nodA PCR扩增产物和nifH PCR扩增产物,而来自土壤杆菌属系统发育分支的的7株供试菌株都没有得到nodA PCR扩增产物和nifH PCR扩增产物。以供试菌株的nodA和nifH基因全序列构建系统发育树,结果表明,黄华属根瘤菌具有很大的结瘤基因(nodA)和固氮基因(nifH)遗传多样性,具有10种不同的16S rDNA PCR-RFLP遗传图谱类型的28株黄华属根瘤菌具有8种不同的nodA PCR-RFL P遗传图谱类型和9种不同的nifH PCR-RFLP遗传图谱类型。来自S. meliloti的具有相同的16S rDNA PCR-RFLP遗传图谱类型的10株菌具有3种不同的nodA PCR-RFLP遗传图谱类型和3种不同的nifH PCR-RFLP遗传图谱类型;而来自独立分支的以CCNWGS0011和CCNWGS0010-1为代表的4株根瘤菌,不但具有相同的16S rDNA PCR-RFLP遗传图谱类型,而且具有相同的nifH PCR-RFLP遗传图谱类型。此外,来自不同种的具有不同16S rDNA PCR-RFLP遗传图谱类型的菌株却具有相同的nodA和nifH PCR-RFLP PCR-RFLP遗传图谱类型,这说明nodA基因和nifH基因可能在根瘤菌的不同种间发生了水平转移。

孙乐妮[4]2009年在《铜耐性植物内生和根际细菌的生物多样性及其强化植物富集铜的研究》文中研究指明重金属污染土壤的植物修复是一种操作简便、环境友好的新兴原位修复技术,植物体内及根际微生物可通过多种作用方式影响重金属污染环境中植物的生长和土壤重金属的形态及植物对土壤重金属的吸收,从而影响植物对重金属的修复效率。研究重金属超积累或耐性植物内生及根际细菌的生物多样性及其与植物的相互关系,不仅有助于对微生物资源及生物多样性的深入认识,丰富微生物资源库,揭示微生物多样性与植物富集重金属的关系,而且可筛选高效植物促生细菌,为重金属污染土壤植物修复特别是内生细菌强化植物联合修复重金属铜污染土壤提供理论依据和基础材料。对不同铜污染区采集的海州香薷和鸭跖草根直接提取细菌总DNA,以799F和1492R为引物扩增部分16SrDNA片段并构建16SrDNA克隆文库,16SrDNA序列系统发育分析揭示海州香薷根部内生细菌主要包括a-, β-, y-Proteobacteria和Bacteroidetes两大类群。y-Proteobacteria在海州香薷根部细菌克隆文库中占绝对优势,分别占高、低污染区根部克隆文库的73.9%和79.0%;鸭跖草根部内生细菌主要包括a-, β-, γ-Proteobacteria、Firmicutes和Actinobacteria叁大类群。属于y-Proteobacteria的克隆分别占高、低污染及无污染鸭跖草根部细菌克隆文库的41.0%、77.1%和89.9%,是本研究中检测到的最多的一大类序列,在鸭跖草根部克隆文库中占绝对优势。属于Firmicutes的克隆分别占高、低及无污染鸭跖草根部细菌克隆文库的4.8%、22.9%和10.1%。属于Actinobacteria的克隆仅在矿区高污染鸭跖草根部细菌克隆文库发现,占文库的38.6%。随着土壤铜污染程度的增加,两种植物根部y-Proteobacteria细菌数量有递减的趋势,而鸭跖草根部革兰氏阳性细菌(Firmicutes和Actinobacteria)比例逐渐增大。通过构建16SrDNA克隆文库对铜矿废弃地海州香薷和鸭跖草根际土壤细菌群落及多样性进行研究,结果表明两种植物根际细菌群落主要可归属于10大细菌类群,其中Proteobacteria在整个克隆文库中占绝对优势。Nitrospira、Chloroflexi、 Actinobacteria是仅在海州香薷根际发现的细菌类群,Cyanobacteria是仅在鸭跖草根际发现的细菌类群。通过DGGE对不同污染区两种植物根际细菌群落的研究,发现海州香薷根际细菌主要包括四大类群:a-, β-, y-Proteobacteria、Bacteroidetes、Chloroflexi及TM7门。鸭跖草根际细菌主要包括四大类群:Acidobacteria、Bacteroidetes、a-, y-Proteobacteria、Firmicutes。植物根际细菌群落多样性可能与植物种类、重金属浓度、土壤性质等有关。随着污染程度的减轻,海州香薷根际γ-Proteobacteria细菌比例逐渐增大;鸭跖草根际细菌多样性有增加的趋势,Firmicutes所占的比例逐渐下降,而Acidobacteria所占比例逐渐增大,且在低度和无污染区逐渐出现了α-,γ-Proteobacteria。通过平板分离法,从铜耐性植物海州香薷和鸭跖草体内和根际土壤中分离筛选出抗铜64mg.L-1的细菌62株及能以ACC为唯一氮源生长的菌株19株。利用细菌通用引物对分离筛选的供试菌株16S rDNA进行PCR扩增,获得约1500bp片段,并用限制性内切酶HaeⅢ和MspⅠ对扩增片段分别进行了限制性酶切。根据酶切聚类分析结果挑选代表性菌株测序并进行16S rDNA序列系统发育分析,结果表明铜抗性内生细菌和根际细菌具有较丰富的物种多样性。分离于海州香薷的铜抗性细菌以不动杆菌属、肠杆菌属、泛菌属等γ-Proteobacteria占优势;分离于鸭跖草的铜抗性细菌以芽孢杆菌为主的Firmicutes占优势。通过菌株生物学特性、重金属抗性及碳酸铜溶解试验以及砂培试验初步筛选出对植物具有促生和增强铜吸收效果的3株菌株并分别鉴定为Burkholderia sp.GL12, Bacillus megaterium JL35和Sphingomonas sp.YM22。该3株菌株均能产生ACC脱氨酶、精氨酸脱羧酶、IAA和铁载体,并且能够耐受多种重金属;它们能够活化培养液中的沉淀态碱式碳酸铜。盆栽试验表明,内生菌株GL12, JL35和YM22均能促进铜污染土壤中油菜和玉米的生长,与对照相比供试植物地上部和根部干重分别增加11-56%和48-125%。接菌处理使油菜和玉米对Cu的吸收积累量分别比对照增加31%-48%和42%-91%。菌株GL12、JL35、YM22能在油菜和玉米根际和根内定殖,菌株JL35能在油菜和玉米叶部定殖。接菌处理的油菜和玉米根际土壤水溶性铜含量分别比对照增加16%-113%和63-94%,菌株GL12还分别使油菜和玉米根际乙酸铵提取态铜浓度增加51%和14%。接菌处理可能主要通过增强玉米根部SOD活性及ASA浓度来缓解过多重金属铜引起的过氧化伤害。玉米根际及根内生细菌群落的DGGE分析表明,与未接菌对照相比,菌株对玉米根际及根内生细菌群落有一定影响。

张美玲[5]2008年在《西北地区野豌豆根瘤菌多样性与系统发育研究》文中进行了进一步梳理本论文采用多相分类技术包括表型分析(105项生理生化测定,数值分类)和遗传型分析(16S rDNA, IGS, nodA和nifH 4个基因片段的指纹图谱分析),对分离自新疆,甘肃,陕西和宁夏四个地区的49株野豌豆根瘤菌进行了多样性分析和系统发育研究。16S rDNA的PCR-RFLP的分析结果表明,3种内切酶酶切图谱类型组合共有12种。IGS PCR-RFLP分析得到的酶切图谱类型组合总共有21种,反映了西北地区野豌豆根瘤菌的丰富的多样性。16S rDNA全序列系统发育树中6个代表菌株分布于3个系统发育分支上,其中代表菌株CCNWSX0050,CCNWGS0055和CCNWGS0059位于根瘤菌属(Rhizobium)的分支,它们与参比菌株R. leguminosarum(USDA2370)的序列同源性分别为99.6%,99.5%和99.4%;CCNWGS0061和CCNWGS0062位于Sinorhizobium分支上,其中CCNWGS0061与参比菌株S. fredii和S. xingjiangense位于一个小分支,它们间的序列同源性分别为95.9%和99.7%;CCNWGS0062与参比菌株S. meliloti,S. medicae和S. arboris位于另一小分支,它们间的序列同源性分别为为100%,99.7%和98.1%。nodA基因片段的RFLP分析共得到5种基因型,nifH基因片段的RFLP分析共得到16种基因型。供试菌株的以结瘤基因nodA序列为基础的系统发育树和以固氮基因nifH序列为基础的系统发育树与16S rDNA序列的系统发育树基本一致,供试菌株主要分布在根瘤菌属和中华根瘤菌属两个分支中,但也有些差异。生理生化试验结果表明,在80%的相似水平上供试菌株主要分为四个表观群:群Ⅰ、群Ⅱ、群Ⅲ和群Ⅳ。群Ⅰ包括23株菌,在89%的水平上又可分为两个亚群;群Ⅱ包括5株菌,与参比菌株M. septentrionale在89%的水平上聚到一起;群Ⅲ包括10株菌,在87%的水平上与S. fredii聚到一起;群Ⅳ包括3株菌,在81%的水平上聚到一起。结瘤试验表明野豌豆根瘤菌具有很高的结瘤率和对寄主植物明显的促进生长作用。

张彦斌[6]2009年在《西藏当雄地区传统发酵乳制品微生物宏基因文库构建与乳酸菌生物多样性研究》文中提出宏基因组的方法能绕过某些细菌难以纯培养的障碍,可以全面客观的分析微生态环境中微生物多样性和分子生态学。中国传统发酵乳制品制作和食用已有几千年的历史,其中蕴含着丰富的微生物资源,尤其是乳酸菌,经过几千年的自然驯化,某些具有优良发酵特性的乳酸菌被保留下来。充分认识和了解这些传统乳制品中乳酸菌生物多样性,对我国传统乳制品开发利用和工业化生产具有重要意义,同时也能为生命科学研究挖掘更多的生物资源提供理论指导。本研究运用宏基因组学思想,用CTAB-SDS-冻融法直接提取样品中微生物的总DNA,构建传统发酵乳制品细菌总DNA的16S rDNA文库,通过16S rDNA的PCR-RFLP指纹图谱分析技术,及16S rDNA全序列分析技术进行克隆文库筛选,研究西藏当雄地区传统乳制品中乳酸菌生物多样性。本实验构建了含474个阳性克隆的克隆文库,用叁种限制性内切酶Alu I、HaeIII和Hind I酶切分析16S rDNA基因文库后,获得64种OTUs。从中选择出代表性克隆进行测序,并将序列提交美国国家生物信息中心(NCBI)进行同源性比对。分析显示,64个序列中有54个与13个纯培养菌种具有同源性,分别是德国氏乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)、乳酸乳球菌乳脂亚种(Lactococcus lactis subsp. cremoris)、乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactococcus lactis subsp. lactis)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)、嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)、肠膜明串珠菌肠膜亚种(Leuconostoc mesenteroides subsp. mesenteroides)、开菲尔乳杆菌( Lactobacillus kefiri )、Acetobacter malorum、Acetobacter fabarum、Acetobacter cerevisiae、假单胞菌属(Pseudomonas)和Chryseobacterium vrystaatense。另外10条序列与非培养细菌的16S rDNA基因具有较高的同源性。这些研究说明该地区传统发酵乳制品存在较为丰富的乳酸菌系统发育多样性,并且有潜在的新类型的乳酸菌资源。

于杰[7]2014年在《浮游生物多样性高效检测技术的建立及其在渤海褐潮研究中的应用》文中认为浮游生物在水体生态系统的物质循环、能量流动以及信息传递等方面起着不容忽视的作用,研究水体中浮游生物多样性组成结构将有助于对水域环境的开发和利用。分子生物学的发展为浮游生物多样性研究提供了新的方法,目前常用的克隆技术、DGGE和RLFP等技术,相对于传统的显微观察方法具有快速、准确的特点,然而复杂的实验流程、较高的成本和低的覆盖度成为这类技术的弊端。下一代测序技术以其快速、准确和通量高的优点,被广泛应用于基因组学和转录组学等领域中,为生命科学的研究提供了许多新的方法。本研究把高通量测序技术应用到浮游生物多样性研究中,开发了一种浮游生物多样性的高效检测技术:利用通用引物扩增可以区分不同物种的基因marker—18S rDNA可变区V9后,进行高通量测序,再对可操作分类单元OTUs(operational taxonomic units)进行分类,实现对环境样品中浮游生物多样性的分析。该技术具有简单、快速、高通量、低成本和高灵敏度等优点,为浮游生物的研究提供了新的思路。渤海的山海关、抚宁、新开口和乐亭沿海作为重要的海水养殖基地,极大地促进了当地渔业经济的发展,然而海水富营养化的加重导致了赤潮的频繁发生,尤其是2009年以来出现的褐潮,褐潮藻直径约2μm,最高浓度可达109个/L,由于其能显着阻止当地养殖的海湾扇贝的进食,对当地的贝类养殖业带来了严重的经济损失。该褐潮优势藻个体微小,形态特征不明显,采用显微观察困难且误差较大,而传统的分子生物学技术存在费时、费力、成本较高且生物覆盖度较窄等缺陷。本次实验研究选择了2011年渤海褐潮期四个站位(山海关海域、抚宁海域、新开口海域和乐亭海域)的微型浮游生物样品作为研究对象,应用开发的浮游生物多样性的检测方法,首先对微型浮游生物的组成结构进行了综合的分析,结果发现四站位各含有11~13个纲235~255种浮游植物和8~12门35~97种微型浮游生物,浮游生物含量高于传统形态学观察,显示了本技术发明高灵敏度和广泛的覆盖范围。通过多样性指数分析发现乐亭海域物种均匀度相对较好,多样性最高;新开口海域物种丰富度最高;而山海关海域物种均匀度、丰富度以及多样性最低。其中浮游植物中甲藻、绿藻和硅藻以及浮游动物中纤毛虫、多细胞生物和丝足虫种类较多,浮游生物的群落结构的变化可能由于褐潮期理化及生物因素改变导致,实验结果为渤海以及褐潮期的微型浮游生物多样性研究提供了宝贵的资料。同时,我们对其褐潮的优势种进行了分析,发现抑食金球藻(Aureococcusanophagefferens)和多形微眼藻(Minutocellus polymorphus)在四个站位中含量均较高,优势藻在各个站位的分布情况不同,抑食金球藻在山海关海域的含量最高,其次是新开口,再次是乐亭,抚宁含量最低;而多形微眼藻含量由高到低依次是抚宁、乐亭、山海关、新开口。以上结果表明,渤海海域的褐潮可能是由这两种褐潮生物共同形成的。本研究结果为深入理解褐潮爆发的机制奠定了基础,为褐潮的治理和防治提供了有力的参考。

王泽举[8]2008年在《新疆、甘肃地区葡萄酒相关酵母菌的鉴定及多样性研究》文中指出酵母菌的生物多样性及微生物群体组成对葡萄酒的感观质量具有重要影响。葡萄酒相关酵母菌的分类鉴定及生物多样性研究是选育优良酿酒酵母菌种的基础和关键。西北地区整体气候干旱少雨,不同葡萄栽培区的生态条件各有特点,造成不同地区酵母菌的多样性差异。新疆玛纳斯、鄯善地区和甘肃莫高地区是我国新兴的优质葡萄酒产区。研究这些地区的野生酵母菌种类和菌群特征,可以为发掘具有中国产区特色葡萄酿酒酵母菌资源、为分离和筛选具有产地特征的优良葡萄酒酵母菌株提供依据,对我国葡萄酒产业的发展具有深远意义。本文通过对新疆、甘肃两地的叁个葡萄酒产区野生酿酒酵母的分离、分类鉴定及自然发酵过程中酵母种类的动态变化,调查了叁个酿酒葡萄产区酵母菌资源的种类、物种多样性、生态地理分布及自然发酵中酵母种类的消长规律,揭示其分类地位及亲缘关系,为我国葡萄酒自然发酵及酵母菌种选育提供种质资源储备。在新疆玛纳斯、鄯善地区和甘肃莫高地区筛选的酵母经WL营养培养基初步鉴定,然后挑选代表不同WL营养琼脂培养基培养特征的酵母菌株,利用26S rDNA D1/D2区序列分析并构建系统发育树将它们鉴定到种。结果表明所选菌株属于9属18种,其中新疆玛纳斯地区7属11种,分别是酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、东方伊萨酵母(Issatchenkia orientalis)、毕赤克鲁维酵母(Pichia kluyveri)、膜璞毕赤酵母(Pichia membranefaciens)、有孢汉逊酵母属的葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)、仙人掌有孢汉逊酵母(Hanseniaspora opuntiae)和季也蒙有孢汉逊酵母(Hanseniaspora guilliermondii)、浅黄隐球酵母(Cryptococcus flavescens)、和罗伦氏隐球酵母(Cryptococcus laurentii)、牧草红酵母(Rhodotorula graminis)、假丝酵母(Candida zemplinin)。新疆鄯善地区5属7种,分别是酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、东方伊萨酵(Issatchenkia orientalis)、毕赤克鲁维酵母(Pichia kluyveri)、有孢汉逊酵母属的葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)、仙人掌有孢汉逊酵母(Hanseniaspora opuntiae)和季也蒙有孢汉逊酵母(Hanseniaspora guilliermondii)、假丝酵母(Candida.zemplinin)。甘肃莫高地区鉴定出8属11种,分别是酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae),葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)、毕赤酵母属的发酵毕赤氏酵母(Pichia fermentans)和毕赤克鲁维酵母(Pichia kluyveri),东方伊萨酵母(I.orientalis),美极梅奇酵母(Metschnikowia pulcherrima)和Metschnikowia aff. fructicola,胶红酵母(Rhodotorula mucilaqinosa)和红冬孢酵母(Rhodosporidium kratochvilovae),隐球酵母Cryptococcus magnus,浅白假丝酵母(Candida albidus)。根据WL营养培养基分类及26S rDNA D1/D2区序列分析,本文还对新疆玛纳斯地区2005年和2006年所分离的酵母种类进行了比较。结果发现2005年采集的样品归为7属10种,2006年7属9种(表4-1),两年份共定出10属13种。其中酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、东方伊萨酵母(Issatchenkia orientalis)、毕赤酵母克鲁维(Pichia kluyveri)、葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)和季也蒙有孢汉逊酵母(Hanseniaspora guilliermondii)、假丝酵母(Candida zemplinin)是其共有种。浅黄隐球酵母(Cryptococcus flavescens)、罗伦氏隐球酵母(Cryptococcus laurentii)和牧草红酵母(Rhodotorula graminis)只在2005年发现;膜璞毕赤酵母(Pichia membranefaciens)、美极梅奇酵母(Metschnikowia pulcherrima)和红冬孢酵母(Rhodosporidium mucilaginos)只在2006年发现。本文还对2006年新疆玛纳斯地区葡萄酒自然发酵过程中酵母菌在自然发酵不同阶段菌株种类及变化进行研究,表明在自然发酵不同阶段酵母菌种类存在有规律的消长。研究中新疆玛纳斯自然发酵过程酵母菌株共有7属9种:酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)、季也蒙有孢汉逊酵母(Hanseniaspora guilliermondii)、东方伊萨酵母(Issatchenkia orientalis)、毕赤克鲁维酵母(Pichia kluyver)、膜璞毕赤酵母(Pichia membranefaciens)、美极梅奇酵母(Metschnikowia pulcherrima)、胶红酵母(Rhodotorula mucilaginos)和假丝酵母(Candida zemplinina)。在发酵初期这8属的9个种酵母都有出现,随着发酵时间的延长,发酵醪中酒精度升高,糖份慢慢减少,一些酒精耐性较差的菌株,如东方伊萨酵母(Issatchenkia orientalis)、美极梅奇酵母(Metschnikowia pulcherrima)、红冬孢酵母(Rhodosporidium kratochvilovae)、假丝酵母Candida zemplinina等逐渐消亡,酒精耐性较高的S. cerevisiae逐渐占据优势并最终完成发酵。

韩剑[9]2008年在《新疆罗布泊嗜盐细菌的多样性及产酶特性研究》文中认为本实验首次对罗布泊“大耳朵”地区盐壳盐土中的嗜(耐)盐细菌进行分离,明确其种群组成分布特点,研究其产酶特性。从罗布泊“大耳朵”地区盐壳及土样中分离出108株嗜(耐)盐细菌。比较了不同培养基的分离效果,以添加罗布泊盐壳浸提物的CM改良培养基更有利于嗜(耐)盐细菌的富集培养和分离。测定罗布泊嗜(耐)盐细菌生长的pH,NaCl耐受范围及对Na+、K+、Mg2+、Ca2+的选择适应性。大多数菌株的最适生长pH值是7.0~8.0。分离菌株中,中等嗜盐细菌、极端嗜盐细菌和耐盐细菌的比例分别为24%,27%,49%。多数嗜盐细菌对Na+、K+、Mg2+有广泛的适应性,选择性不强。少数嗜盐细菌对Na+,K+,Mg2+,Ca2+具有专一的选择适应性。采用ARDRA,ERIC-PCR,16S rDNA序列测定分析罗布泊嗜(耐)盐细菌的多样性,表明分离的菌株分布于10个属及两个独立的分支。Shannon多样性指数为2.827,Margalef丰富度指数为2.349。还发现了2个可能的新种和新属,显示出罗布泊嗜(耐)盐细菌具有独特丰富的生物多样性。针对工业生产中较重要的功能酶类,进行了产酶菌筛选。在分离到的108株嗜(耐)盐菌中,淀粉酶生产菌有25株,蛋白酶产生菌有30株,脂肪酶生产菌有14株,纤维素酶产生菌有4株。筛选出较高酶活的嗜盐淀粉酶和嗜盐蛋白酶菌株。通过对产嗜盐性淀粉酶和蛋白酶菌株的复筛及酶学性质的研究,罗布泊嗜(耐)盐细菌所产淀粉酶和蛋白酶以中性淀粉酶和碱性蛋白酶为主。发现这两种酶保持较高的酶活力依赖于一定浓度的NaCl,表现出嗜盐酶的特性。且这两种酶都具有较强的热稳定性,具有较为广泛的pH耐受范围。试验通过单因子和多因子正交试验证明,菌株LY087摇瓶发酵产生淀粉酶的最佳条件为:初始pH8.0、NaCl浓度10%、4%酵母膏、1%玉米粉。菌株LY060摇瓶发酵产生蛋白酶的最佳条件为:即初始pH9.0、NaCl浓度10%、4%酵母膏、4%玉米粉。

彭珺[10]2006年在《荧光假单胞菌的分离、鉴定及遗传多样性研究》文中研究说明本研究以分离自上海周边地区12种植物根际的104株荧光假单胞菌为研究对象,进行了表型分类,并采用16S rDNA-RFLP和REP-PCR技术,系统地研究了荧光假单胞菌的遗传多样性。 16S rDNA PCR-RFLP和REP-PCR分析揭示了荧光假单胞菌存在高度的遗传多样性。16S rDNA PCR-RFLP分析表明荧光假单胞菌存在17种遗传型,50%为遗传型1,在所用的5种限制性内切酶中,Hae Ⅲ和Hinf Ⅰ切割的带谱最丰富,是反映荧光假单胞菌16S rDNA序列差异性最有效的限制性内切酶。聚类分析树状图揭示了菌株之间更大的遗传差异及菌株的特异性。16S rDNA PCR-RFLP酶切图谱聚类分析在85%相似性水平上,可将供试菌株划分为9群;REP-PCR指纹图谱聚类分析在76%相似性水平上,可将供试菌株划分为26群。REP-PCR指纹分析的分群结果更分散,16S rDNA PCR-RFLP聚在同一群内的菌株大多分布于几个不同的REP-PCR群内,揭示了供试菌株具有极大的遗传多样性,同时也说明,REP-PCR指纹图谱分析适合于荧光假单胞菌种内遗传多样性研究。根据16S rDNA PCR-RFLP酶切图谱和REP-PCR指纹图谱的相似性进行的聚类分析结果与菌株的分离地和寄主相关,即分离自同一地点或同一种寄主的菌株聚为一群,表明了环境条件对荧光假单胞菌的发育和遗传分化有影响。此外,同一种寄主植物甚至相同地域来源的一些荧光假单胞菌具有较大的遗传型多样性,证明了上海周边地区的荧光假单胞菌具有极大的遗传及系统发育多样性。 总之,本文揭示了荧光假单胞菌的表型多样性以及遗传多样性,丰富了荧光假单胞菌多样性的基因库,为优良菌株的选育提供了种质资源,也为进一步研究该区荧光假单胞菌的系统分类地位奠定了基础。

参考文献:

[1]. 牦牛瘤胃微生物基因组文库构建与16S rDNA生物多样性研究[D]. 安登第. 甘肃农业大学. 2003

[2]. 不同施肥水平下旱地土壤细菌群落多样性的RFLP分析[D]. 李杨. 西北农林科技大学. 2008

[3]. 西北部分地区黄华属根瘤菌生物多样性及系统发育研究[D]. 赵美玲. 西北农林科技大学. 2008

[4]. 铜耐性植物内生和根际细菌的生物多样性及其强化植物富集铜的研究[D]. 孙乐妮. 南京农业大学. 2009

[5]. 西北地区野豌豆根瘤菌多样性与系统发育研究[D]. 张美玲. 西北农林科技大学. 2008

[6]. 西藏当雄地区传统发酵乳制品微生物宏基因文库构建与乳酸菌生物多样性研究[D]. 张彦斌. 内蒙古农业大学. 2009

[7]. 浮游生物多样性高效检测技术的建立及其在渤海褐潮研究中的应用[D]. 于杰. 中国海洋大学. 2014

[8]. 新疆、甘肃地区葡萄酒相关酵母菌的鉴定及多样性研究[D]. 王泽举. 西北农林科技大学. 2008

[9]. 新疆罗布泊嗜盐细菌的多样性及产酶特性研究[D]. 韩剑. 新疆农业大学. 2008

[10]. 荧光假单胞菌的分离、鉴定及遗传多样性研究[D]. 彭珺. 上海师范大学. 2006

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牦牛瘤胃微生物基因组文库构建与16S rDNA生物多样性研究
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