利用脂肪酸标记法对南极罗斯海桡足类优势物种的食性研究

脂肪酸标记法是浮游动物食性研究的一种重要方法。将提取的脂质区分为中性脂和极性脂,可以进一步查明不同脂质在浮游动物食性研究中的作用。本研究通过分析不同脂质的脂肪酸构成,对2013年1月中国第29次南极考察期间在罗斯海采集的5种优势种桡足类的食性进行了研究。结果显示:5种桡足类的极性脂脂肪酸具有相似的组成,无法给出桡足类食性差异信息,食性信息主要体现于中性脂脂肪酸组成的差异。通过分析中性脂脂肪酸的组成信息,将5种桡足类的食性分为三类:Cala-noides acutus和Calanus propinquus主要摄食浮游植物,Metridia gerlachei及小型桡足类Oncaea curvata为杂食性种,Paraeuchaeta antarctica为肉食性种。本文的结果说明,在应用脂肪酸作为浮游动物食性标记的研究中,应尽量区分不同脂质种类的脂肪酸信息,从而得到更为精确的浮游动物食性信息。

芭蕉属植物内生细菌磷脂脂肪酸(PLFA)生物标记特性研究

【目的】分离、鉴定芭蕉属植物内生细菌,了解内生细菌的种群结构及其脂肪酸生物标记特性。【方法】采用平板分离纯化芭蕉、威廉斯蕉和野生蕉植株内生细菌,利用细菌脂肪酸鉴定技术进行鉴定。【结果】共获得内生细菌11属14种,野生蕉植株分离得到9种,威廉斯蕉植株7种,芭蕉植株3种。共检测到35个磷脂脂肪酸生物标记,这些生物标记分为4种类型,即(1)高频次分布:在14株细菌中出现10—14次,属于细菌总体类群(general)的生物标记。(2)中频次分布:在14株细菌中出现4—6次,可以用于代表细菌属类群(genus)识别生物标记。(3)低频次分布:在14株细菌中出现2—3次,可以用于指示特定细菌种间差异的生物标记。(4)微频次分布:仅在一种细菌种类出现,是细菌种(species)特征生物标记。利用磷脂脂肪酸生物标记分析内生细菌群落结构,可将14种细菌分为3类;运用多样性、丰富度、均匀度及优势度指数等生态学概念,分析了磷脂脂肪酸生物标记总量与各生态学参数之间的关系,结果表明,磷脂脂肪酸生物标记16:0、18:1W7C、14:0、12:0、18:0、17:0CYCLO的丰富度皆相对较高;磷脂脂肪酸生物标记的Response值总和较高,均匀度(J)较低,其Simpson优势度指数(D)、Shannon-Wiener(H1)、Brillouin(H2)、Mcintosh(H3)多样性指数也相对较高。【结论】芭蕉属植物内生细菌及其磷脂脂肪酸生物标记存在多样性。

土壤甲胺磷抗性细菌种群特征脂肪酸生物标记的分析

应用高浓度甲胺磷培养基,对农药厂排污口土壤微生物进行分离,鉴定出21株细菌,分属13个细菌属.对甲胺磷抗性细菌脂肪酸的分析,共测定到38个脂肪酸生物标记(PLFA),这些生物标记分为4种类型,即1)高频次分布的生物标记,普遍存在于细菌类群,属于细菌总体类群(Bacteriaingeneral)的生物标记;2)中频次分布的生物标记,在细菌种出现概率中等,可以用于代表细菌属类群(Bacteriumgenus)识别生物标记;3)低频次分布的生物标记,在细菌中的分布概率较小,可以用于指示特定细菌种间差异的生物标记;4)微频次分布的生物标记,这种生物标记仅在一种细菌种类出现,是细菌种特征生物标记.利用脂肪酸生物标记分析同属细菌不同种的差异,可将假单胞杆菌属分为2类,第1类包括了铜绿假单胞菌、荧光假单胞菌、丁香假单胞菌,其特征为17:0CYCLO生物标记含量小于3.60%;第2类包含了伞菌假单胞菌、威隆假单胞菌、恶臭假单胞菌、温哥华假单胞菌,其特征为17:0CYCLO生物标记含量大于5.99%.利用脂肪酸生物标记的差异对甲胺磷抗性细菌种的聚类分析,能有效地将细菌类群分为3类,微生物群落中存在着稳定的生物标记和受环境影响的生物标记,论文提供了一种脂肪酸生物标记的分析方法,结合细菌的生物学特性研究,可以解释微生物在环境中的变化,对于土壤微生物群落的研究具有重要意义.

基于脂肪酸生物标记与16S rRNA的芽胞杆菌系统发育分析比较

旨在探究脂肪酸作为一种有效的芽胞杆菌分类标记,以25种芽胞杆菌模式菌株为研究对象,对芽胞杆菌进行脂肪酸组分和16S rRNA基因系统进化分析比较。结果表明,脂肪酸系统发育分析能充分体现芽胞杆菌种类间的亲缘关系,并且按生物学特性进行聚类分群,而16S rRNA系统发育仅完美体现出种间的亲缘关系。利用脂肪酸分析可将25种芽胞杆菌完全准确分开,且将生物学特性相同的芽胞杆菌种类聚为一类,如碱性条件下生长良好的4种芽胞杆菌(B.agaradhaerens、B.alacalphilus、B.alkalitelluris和B.fastidiosus)聚为一类,芽胞杆菌为圆形的芽胞杆菌(B.fusiformis、B.odysseyi和B.sphaericus)聚为一类。结果表明,脂肪酸分析不仅根据亲缘关系进行聚类,还可以根据生物学特性对芽胞杆菌进行分类。

水葫芦内生细菌脂肪酸生物标记特性研究

应用基于微生物细胞脂肪酸成分鉴定的全自动微生物鉴定系统,鉴定水葫芦内生细菌25株,分属15个属.共检测到27个脂肪酸生物标记(PLFAs),这些生物标记分为4种类型,即(1)高频次分布:在25株细菌中出现13～22次,属于细菌总体类群(general)的生物标记.(2)中频次分布:在25株细菌中出现5～7次,可以用于代表细菌属类群(genus)识别生物标记.(3)低频次分布:在细菌中的分布概率较小,可以用于指示特定细菌种间差异的生物标记.(4)微频次分布:仅在一种细菌种类出现,是细菌种(species)特征生物标记.利用脂肪酸生物标记分析同属细菌不同种的差异,可将微杆菌属分为2类,第1类包括菌株9Microbacterium barkeri和11Microbacterium imperiale,这两个菌株17:0ISO和14:0ISO的脂肪酸生物标记含量均为0.第2类包括10Microbacterium esteraromaticum、12Microbacterium lacticum和13Microbacterium liquefaciens,这3个菌株均含有17:0ISO脂肪酸生物标记而区别于第一类菌株.利用脂肪酸生物标记的差异对25株内生细菌进行聚类分析,可将水葫芦内生细菌类群分为4类.不同植物内生菌群落中存在着特异的生物标记,利用特征脂肪酸生物标记的分析方法,分析水葫芦内生细菌的群体特性,对于植物内生菌微生物群落的研究具有重要意义.

气相色谱-质谱法研究13C标记脂肪酸的同位素丰度和化学纯度

稳定同位素13 C标记的脂肪酸呼气试验被广泛地应用于医学临床研究。本实验利用脂肪酸在EI质谱中共有的麦氏重排碎片离子,建立了通用的稳定同位素13 C标记(羧基位或α位)短链及中链脂肪酸同位素丰度的气相色谱-质谱(GC/MS)检测方法,并考察了稳定同位素样品的"同位素记忆效应"和样品配制浓度对检测结果的影响。以上海化工研究院研制的乙酸-1-13 C和辛酸-1-13 C为样品,测得两者的同位素丰度分别为98.5%和98.7%,精密度优于0.06%;实验还发现,EI源和ESI源对中链脂肪酸辛酸-1-13 C同位素丰度的测定结果一致,且具有良好的精密度。该方法可以实现对13 C-脂肪酸同位素丰度和化学纯度的同时测定。

基于脂肪酸生物标记法探讨中国沿海六群体绒螯蟹(Eriocheir sensu stricto)的种群遗传

水产动物肌肉中的脂肪酸组成可用于评价其种群遗传。本研究通过测定和比较辽河(LH)、黄河(HH)、长江(YZ)、瓯江(OJ)、闽江(MJ)和南流江(NLJ)水系野生绒螯蟹(Eriocheir sensu stricto)肌肉中的脂肪酸组成,进一步分析了6群体间的遗传多样性和亲缘关系。结果显示:(1)在6水系群体中检测出26种脂肪酸,其中C20:5n3、C18:1n9、C22:6n3、C16:0、C20:4n6、C18:2n6和C18:0为主要种类,其总和占总脂肪酸的74%以上;(2)逐步判别分析法筛选出8种判别贡献较大的脂肪酸,分别是C17:0、C18:0、C20:0、C22:1n9、C18:3n3、C18:3n6、C20:2n6和C22:5n3,据此分别建立判别方程,综合判别准确率为98.33%;(3)聚类分析显示:OJ与MJ群体的欧氏距离最小, HH与YZ群体的欧氏距离比OJ与MJ群体的要大,NLJ群体与其他5个群体的欧氏距离相对最大;(4)6群体间脂肪酸含量的变异系数在2.99%—30.00%之间,遗传多样性指数变化幅度在3.2732—3.3204之间。综上,基于脂肪酸生物标记法表明6水系绒螯蟹群体遗传多样性指数均较高,脂肪酸可以有效鉴别6水系野生绒螯蟹种群,整体上南流江群体和其余5群体间相距最远;本研究结果可为绒螯蟹种质资源评价和开发利用等提供基础资料。

中华白海豚主要食谱鱼类的脂肪酸组成

采用改良Folch法,结合气相色谱和气相色谱—质谱法对30种珠江口水域常见的中华白海豚食谱鱼类的脂肪酸进行定量分析。试验结果显示,脂肪酸含量由高至低依次为饱和脂肪酸(45.65%)、单不饱和脂肪酸(30.83%)和多不饱和脂肪酸(23.51%)。通过与其他水域鱼类脂肪酸含量比较得知,珠江口水域鱼类的多不饱和脂肪酸比例偏低,尤其是具有重要生理功能的二十二碳六烯酸的整体水平较低。

渗透促进剂对5－DSA标记裸鼠皮肤角质层影响的ESR研究

通过测定５－唑烷氮氧自由基硬脂酸（５－ＤＳＡ）标记裸鼠皮肤角质层的电子自旋共振（ＥＳＲ）谱，研究某些渗透促进剂如月桂酮（ＡＺ）、油酸（ＯＡ）、丙二醇（ＰＧ）、二甲基亚砜（ＤＭＳＯ）等对裸鼠皮肤角质层的影响。促渗剂处理皮肤后，标记物序参数降低，各向同性超精细分裂偶合常数增大，前者表明保渗剂能够引起皮肤角质层细胞间脂质排列有序性降低，流动性增大；后者表明标记物周围脂质区域极性增大。

利用脂肪酸生物标记对尖镰孢寄主专化型的快速鉴定

尖镰孢寄主范围广、遗传差异大,其种下存在多种寄主专化型。对尖镰孢寄主专化型的快速鉴定可为科学制定植物病害防控策略提供依据。利用Sherlock MIS脂肪酸鉴定系统对分离自番茄、棉花、黄瓜、茄子等4种寄主专化型的18株尖镰孢进行脂肪酸成分测定,共检测到10种脂肪酸。运用SPSS软件中的PCA法对被检测到的脂肪酸进行主成分分析,确定了18:1CIS9(W9)[X1],18:2 CIS 9,12/18:0a[X2]和18:00[X3]等3个脂肪酸为其主成分。利用Bayes逐步判别法建立了尖镰孢4种不同寄主专化型判别模型为Y1=‐157.750+2.809X1+3.391X2+8.099X3;Y2=‐178.343+0.586X1+7.587X2‐0.214X3;Y3=‐129.132+2.749X1+4.163X2+4.476X3;Y4=‐201.307+2.016X1+7.345X2+2.400X3。通过对43株未知寄主专化型菌株主成分脂肪酸的测定,利用判别法对尖镰孢进行判定,结果发现有40株与原寄主来源一致,判对率达93%。表明脂肪酸生物标记法可用于尖镰孢寄主专化型的快速鉴定。

红毛草入侵程度对根际土壤微生物的影响

【目的】研究外来种入侵对地下土壤微生物的影响,从植物与地下微生物互作的角度探索外来种的入侵机制。【方法】通过磷脂脂肪酸(PLFA)分析法和比色法,研究红毛草(Rhynchelytrum repens)不同入侵程度(未入侵、轻度入侵和中度入侵)对根际土壤理化性质、微生物群落结构、特殊功能微生物及其多样性水平的影响。【结果】供试土样中共检测到33种PLFA生物标记,其中细菌24种、放线菌4种、真菌4种、原生动物1种。随红毛草入侵程度增加,土壤碱解氮、全氮含量显著增加,含水量显著减少,速效磷、速效钾含量和pH无显著变化;根际土壤中细菌、真菌、原生动物以及PLFA标记物总含量均呈现逐渐增加的趋势;革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌含量比值逐渐减小;功能微生物含量逐渐增加,与未入侵地相比,红毛草重度入侵地根际土壤中的丛枝菌根真菌含量增加了42.46%,伯克霍尔德菌含量增加了22.32%,嗜热解氢杆菌增加了13.08%。红毛草入侵对根际土壤中微生物多样性水平有一定影响,Shannon-Wiener多样性和丰富度指数随入侵程度增加呈现升高的趋势,Pielou均匀度指数降低,Simpson优势度指数无显著变化。土壤中细菌含量与土壤全氮、碱解氮含量之间呈显著正相关;真菌含量与土壤碱解氮含量呈显著正相关。【结论】红毛草的入侵改变了根际土壤微生物的群落结构和土壤理化性质。随入侵的加剧,土壤全氮和碱解氮含量增加,细菌、真菌和原生动物含量以及一些特殊功能性微生物含量增多,土壤微生物群落多样性指数和丰富度指数增大。

不同种植年限对花椒根际土壤理化性质和微生物群落的影响

为揭示不同种植年限对花椒根际微生态系统的影响,利用磷脂脂肪酸(PLFAs)生物标记法结合土壤养分和酶活性分析,研究了种植年限1、15、30 a的花椒根际土壤的理化性质和微生物群落变化。结果显示,随着种植年限的增加,土壤pH和多酚氧化酶活性呈下降趋势,土壤速效钾和速效磷在15、30 a时显著增加。土壤微生物总PLFA、真菌、革兰氏阴性细菌(G-)PLFA含量均随种植年限呈增加趋势,30a时达到最大,分别为401.95、88.14、118.61μg·g^(-1)。革兰氏阳性细菌(G^(+))和放线菌PLFA含量随种植年限呈先增后降趋势。细菌/真菌和G^(+)/G^(-)随种植年限增加呈下降趋势,与1 a相比,30 a时分别下降34.14%、38.87%。土壤pH与总PLFA、G^(-)、细菌、真菌呈显著负相关,与G^(+)/G^(-)呈显著正相关;多酚氧化酶活性与真菌呈显著负相关,与细菌/真菌、G^(+)/G^(-)呈显著正相关。本研究表明:花椒根际理化性质、酶活性和微生物群落结构随种植年限增加发生了显著变化,根际土壤pH、速效磷、速效钾、多酚氧化酶的变化是影响土壤微生物群落与组成的主要环境因子,真菌和G^(-)的增加及多酚氧化酶活性的降低可能是诱导花椒根腐病发生的重要原因。

不同栽培年限蓝莓根际土壤微生物群落多样性分析

采用磷脂脂肪酸(PLFA)生物标记法分析树龄5a、6a、9a蓝莓根际土壤微生物的多样性,结果表明,不同栽培年限蓝莓根际土壤的PLFA标记存在差异,呈现不同的变化趋势;与9a植株相比,6a植株多1个16∶1w9细菌类群,5a植株多a15∶0和16∶1w9 2个细菌类群,5a植株蓝莓根际土壤PLFA总量最大;与非种植区土壤相比,蓝莓根际特有a17∶0、i17∶1w5、7cy17∶0、9cy19∶0 4个细菌类群,且总量与树龄高度相关,可与a15∶0和16∶1w9的细菌总量联合推测栽培年龄。相关分析结果表明,速效钾的质量分数与树龄呈负相关,且栽培区土壤均低于非种植区土壤。蓝莓根际土壤微生物总量、假单胞杆菌、AM真菌和腐生真菌等与根际土壤有效磷、速效钾质量分数呈正相关。蓝莓根际微生物群落主要由细菌和真菌构成,对蓝莓生长具有重要影响。

外源磺胺二甲嘧啶对施用粪肥的菜地土壤中微生物群落多样性的影响

【目的】明确磺胺二甲嘧啶(SM2)随粪便施入土壤对土壤微生物群落造成的影响,为合理进行养殖场周围土壤环境质量评估和施肥管理提供参考依据。【方法】收集养殖场附近未经抗生素污染的粪便和土壤,构建粪便–土壤模型,设置不同SM2添加剂量的处理,分别为对照组(0)、低剂量组(5μg·kg^(-1))、中剂量组(500μg·kg^(-1))和高剂量组(5 000μg·kg^(-1)),并分别于粪便和SM2施入1、7、14和50 d后采集土壤样品,采用Biolog技术以及磷脂脂肪酸(Phospholipid fatty acid,PLFA)标记法对比分析不同处理组土壤微生物群落的碳源利用能力、菌群结构和功能多样性变化。【结果】SM2的施入提高了土壤微生物群落的总体碳源利用能力,中、高剂量组在施入50 d时对除酯类以外的其他碳源利用能力均强于对照组。低剂量组在施入7 d内对各类碳源利用能力增强,中、高剂量SM2的施入可能会影响土壤群落某些优势物种的繁殖和数量分配。随施入时间的延长,土壤微生物群落对不同剂量SM2反应不同,革兰阳性菌、革兰阴性菌以及真菌数量变化显著,放线菌变化不明显。【结论】SM2的施入将长期影响土壤微生物群落的结构与功能多样性。养殖场应及时处理动物排泄物以消除抗生素残留,减少粪肥对土壤环境造成的生态破坏。

沼渣肥对蓝莓土壤微生物多样性的影响

采用磷脂脂肪酸(PLFA)生物标记法分析研究了沼渣肥对蓝莓(Vaccinium spp.)根际土壤微生物多样性的影响。结果表明,用沼渣肥和草炭处理蓝莓土壤PLFA标记含量存在差异,其中用沼肥处理的蓝莓土壤的PLFA总量最大;与未做任何处理和用草炭处理的相比,用沼渣肥处理的蓝莓土壤中多两个细菌类群,分别是i15∶0(好氧细菌)和a16∶0(革兰氏阳性细菌);通过对不同处理的蓝莓土壤养分含量进行分析发现,添加了沼渣肥的蓝莓土壤有机质、速效钾、有效磷、全氮的含量最高;通过相关性分析可知,蓝莓土壤中微生物生长需要有效磷、有机质、速效钾,特别是腐生真菌、AM真菌、18∶1ω7(假单胞杆菌)等对蓝莓生长有益的微生物更需要有效磷。

苹果园不同间作模式对土壤理化性质及微生物群落的PLFA分析

【目的】探讨苹果园不同间作模式对土壤养分、土壤微生物群落结构的影响,及对果园生态系统的改善作用。【方法】在苹果果实的不同生长时期即幼果期和果实膨大期,分别对清耕、自然生草和罗勒三种种植模式下的土壤养分含量进行测定,同时利用磷脂脂肪酸生物标记技术(PLFAbiomarker)对土壤微生物群落进行测定与分析。【结果】果园行间自然生草与罗勒可有效降低土壤pH,提高土壤有机质含量、土壤水分含量、全氮含量、碳氮比、速效磷含量和速效钾含量以及微生物生物量,罗勒相较于自然生草的效果更显著。主成分分析(PCA)表明,在果实的不同生长时期,不同间作物聚集的微生物有显著差异,冗余分析(RDA)表明,pH、土壤有机质、碳氮比是影响微生物群落结构的主要环境因子。【结论】果园间作明显提升土壤养分含量,提高土壤微生物生物量,改良群落的结构和组成。

不同年限茶树根际土壤微生物群落PLFA生物标记多样性分析

以1年生、6年生与20年生茶树根际土壤为研究对象,利用磷脂脂肪酸(PLFAs)生物标记法,对不同年限茶树根际土壤微生物多样性进行了研究。结果表明:6年生茶树根际土壤的PLFA总量最大,其细菌、放线菌与原生动物的PLFA含量高于其他土壤样品;20年生茶树根际土壤的真菌PLFA含量高于其他土壤样品,细菌PLFA含量与1年生茶树根际土壤相近(P>0.05),放线菌与原生动物PLFA含量均低于其他土壤样品(P<0.01);在20年生茶树土壤中,一些参与土壤物质循环的微生物类群的丰度在下降,一些代谢能力低的类群丰度增加;土壤酶活性分析结果表明,与6年生茶树土壤相比,20年生茶树土壤的脲酶、酸性磷酸单酯酶与过氧化物酶活性较低,蔗糖酶与多酚氧化酶活性较高;通过相关性分析发现,不同年限茶树土壤细菌、放线菌、真菌、原生动物各总PLFA与酶活性、土壤肥力因子之间密切相关;随着茶树种植年限的增加,茶树根际土壤的微生物群落结构发生了较大的变化,体现在微生物群落的多样性降低,适应于贫瘠条件与低代谢能力的种群增多,反映出根际土壤质量与一些关键酶活性出现较大幅度下降。

不同树龄南丰蜜橘根际土壤微生物群落多样性分析

采用磷脂脂肪酸(PLFA)生物标记法,分析了树龄(嫁接后)1年、8年、15年和20年的南丰蜜橘根际土壤微生物多样性。结果表明,不同树龄南丰蜜橘根际土壤PLFA标记含量存在差异,呈现出不同的变化趋势,细菌、硫酸盐还原菌、嗜热解氢杆菌、放线菌等一些参与土壤物质循环的微生物类群的数量在下降,真菌、伯克霍尔德菌等一些适应于贫瘠土壤、代谢能力低的类群数量增加。8年树龄的南丰蜜橘根际土壤PLFA总量最大,细菌、放线菌PLFA含量高于其它土壤样品;20年树龄的南丰蜜橘根际土壤PLFA总量最小,其真菌PLFA含量高于其它土壤样品,表明土壤微生物量与土壤的肥沃程度相关,真菌比细菌更能适应养分贫瘠的条件。采用多样性指数分析,显示8年树龄的南丰蜜橘根际土壤微生物多样性指数最高,20年树龄的最低,表明随着南丰蜜橘树龄增长,微生物群落多样性与均匀程度皆出现了一定程度的下降。土壤酶活性分析结果表明,与8年树龄相比,20年树龄的南丰蜜橘根际土壤脲酶、酸性磷酸单酯酶与过氧化物酶活性较低,蔗糖酶活性较高。通过相关性分析发现,不同树龄南丰蜜橘土壤细菌、放线菌、真菌、原生动物各总PLFA与酶活性、土壤肥力因子之间存在相关性。由此可见,随着南丰蜜橘种植年限的增加,南丰蜜橘根际土壤的微生物群落多样性降低,根际土壤质量和一些关键酶活性出现较大幅度下降。