应用PCR-RFLP及PCR-TGGE技术监测农田土壤微生物短期动态变化

在一块农田里于一个月内连续采集5次土样,提取土样微生物总DNA,应用PCR RFLP及PCR TGGE技术监测土壤微生物的动态变化。结果表明,细菌16SrDNA和真菌18SrDNA的PCR RFLP图谱在5个采样时间点上基本一致;细菌的PCR TGGE图谱平均有40条带,其相似性在90%以上,真菌的平均有20条带,其相似性在70%以上。说明这块农田土壤细菌区系短期内变化不大,而真菌区系存在较小幅度的动态变化,并且细菌多样性远远高于真菌多样性。比较两种分子生物学方法的结果表明,PCR TGGE技术比PCR RFLP技术更能精确地反映土壤微生物的动态变化,并且能同时快速地对多个样品进行有效区分。

PCR-DGGE/TGGE技术在食品微生物分子生态研究中的应用

综述了PCR-DGGE/TGGE技术原理及其在食品及相关生态环境研究中的应用现状与前景。

复合垂直流人工湿地污染物去除特点及微生物群落多样性PCR-TGGE分析

采用复合垂直流人工湿地系统对生活污水进行处理，研究该系统对污水中主要污染物的去除效果，并采用PCR-TGGE技术分析了湿地系统中微生物群落结构组成的多样性。结果表明，污染物浓度沿水流方向呈下降趋势，氨氮（NH4-N）.总氮（TN）.总磷（TP）和生化需氧量（COD）平均去除率分别为59.5％、67.5％、75.6％、62.3％。溶解氧（DO）沿程逐渐降低，但在末端略有上升，pH基本维持在7.72～8.04，污染物去除效果良好；由于湿地系统中环境条件和营养水平的变化，系统中不同位置微生物种群存在共同种属和各自的特异种属，且微生物多样性指数从A1池至A3池沿程逐渐降低，群落结构间的相似性逐渐增大；系统中污染物去除与微生物多样性呈正相关关系。

健康儿童与轮状病毒感染儿童肠道菌群结构的比较研究

目的比较分析轮状病毒感染个体与健康个体肠道菌群结构的差异。方法采集11例轮状病毒感染个体及6例健康个体的粪便样品,提取粪便样品中细菌的混合DNA,先通过ER IC-PCR结合分子杂交的技术分析两组个体之间肠道微生物组成的相似性;再扩增粪便样品中菌群的16S rRNA基因,利用PCR-TGGE技术分析肠道菌群的组成情况。结果轮状病毒感染个体与健康个体相比,肠道菌群中GC含量较低的菌明显减少,同时肠道菌群有宿主专一性。结论轮状病毒感染会导致儿童肠道内菌群结构失调。

不同施肥模式对茶园红黄壤细菌群落基因多样性的影响

运用温度梯度凝胶电泳技术研究不同培肥措施下闽东地区红黄壤茶园定位实验地的土壤细菌群落基因多样性。结果表明,不同培肥措施对细菌丰富度和多样性都有明显的影响,其中单施无机肥降低了土壤细菌群落结构多样性,不利于保持茶园土壤生态系统的稳定性,而"无机肥+有机肥+豆科绿肥"综合培肥模式对土壤微生物丰富度和基因多样性提高幅度最大。聚类分析表明,不施肥与单施无机肥的细菌群落结构最为相近,而"无机肥+有机肥+豆科绿肥"和"无机肥+豆科绿肥"培肥模式的细菌群落结构与其它施肥处理间的差异性较大,其中"无机肥+有机肥+豆科绿肥"尤为显著,说明套种豆科绿肥对微生物群落结构有显著影响。"无机肥+有机肥+豆科绿肥"培肥模式的茶叶产量和茶叶营养物质累积量最大,这进一步佐证了此培肥模式能促进茶园生态系统生产力。

基于PCR-TGGE技术的餐厨垃圾厌氧消化微生物群落结构解析

为了解不同负荷下单相餐厨垃圾厌氧消化反应器内微生物群落结构演替特征,在单相厌氧消化反应器负荷为2.0～8.5kg·m-·3d-1(以VS计)的不同负荷条件下取样,运用16SrDNA的PCR-TGGE技术对反应器内微生物进行动态追踪.同时,运用Dice系统和NMDS软件对PCR-TGGE图谱进行分析.结果表明,负荷为4.0～6.0kg·m-·3d-1时,微生物群落结构变化不大;负荷为6.0～7.0kg·m-·3d-1时,微生物群落结构变化较为明显;负荷分别为7.0～8.0kg·m-·3d-1及8.5kg·m-·3d-1时,微生物群落结构变化最为明显.纵观整个过程,在餐厨垃圾厌氧消化反应器有机负荷在2.0～8.5kg·m-·3d-1下厌氧反应器内的微生物群落结构存在明显的阶段性演替;负荷为7.0kg·m-·3d-1时微生物群落结构的丰富度最好.

海洋微微型真核生物分子多样性的研究方法

微微型真核生物在海洋中广泛存在,是初级生产力的重要贡献者,也是微食物环的重要组成部分。由于微微型真核生物形体微小且不同种类缺乏明显形态学特点,故而难以利用电镜等传统方法精确研究其系统发生关系和种类组成。运用分子生物学技术直接对微微型真核生物种类组成进行研究已成为微微型真核生物多样性研究的重要方法。本文概述了目前世界范围内的微微型真核生物分子多样性研究进展以及我国在该领域中的研究状况。综述了微微型真核生物分子多样性研究中常用的靶标基因,包括18S rDNA和ITS序列等真核生物保守基因及psbA和rbcL等功能基因;常用的分子生物学方法,如克隆文库构建、DGGE/TGGE、PCR-RFLP/T-RFLP、FISH、宏基因组等;以及目前研究方法中存在的一些问题。

发酵肉制品菌群的非培养鉴定技术研究进展

随着分子生物学技术的快速发展,以聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)为基础的非培养鉴定技术在发酵肉制品菌群鉴定中得到越来越广泛的应用。其方法主要有种特异性PCR、聚合酶链反应-变性梯度凝胶电泳等。与传统的分离培养鉴定方法相比,非培养方法具有直接、快速、准确、实时等优点,但同时也存在一些缺点,如样品复杂程度、DNA(RNA)提取条件、PCR反应过程的差异等均可影响鉴定结果。非培养鉴定技术与传统微生物鉴定技术相结合,能够对发酵肉制品菌群多态性和动态变化做出准确的鉴定。

DNA指纹图技术分析微生物肥料菌种组成稳定性

目的分析2种市售微生物肥料在不同生产批次中微生物菌种组成的稳定性.方法利用ERIC-PCR基因组DNA指纹图技术和16S rDNA V3扩增一温度梯度凝胶电泳(PCR-TGGE)指纹图技术.结果这2种微生物肥料在同一个生产批次不同包装之间的2种DNA指纹图谱相似性较高,分别在78%～95%和96%～100%,表明同一个批次内的菌种组成比较一致.但其在不同的生产批次之间菌种组成差异存在显著性,反映在2种DNA指纹图谱上,不同生产批次样品间ERIC-PCR指纹图相似性最低只有10%,PCR-TGGE指纹图相似性最低为46%.结论通过ERIC-PCR和PCR-TGGE DNA指纹图技术可以对微生物肥料中菌种组成的稳定性进行快速、准确的分析,如何保持菌种组成在批次之间的稳定一致,是复合菌种微生物肥料质量控制中面临的难题.

淡化浓海水日晒盐田原核微生物多样性分析

海滨日晒盐田具有稳定且独特的生态系统。淡化浓海水排入盐田制盐,对盐田生态系统的稳定及盐田的可持续发展具有一定的影响。本研究分析天津汉沽淡化浓海水日晒盐田不同季节不同盐度盐池原核微生物多样性现状及群落结构变化,以期为评估淡化浓海水对盐田原核微生物群落影响提供理论依据。采用温度梯度凝胶电泳和序列测定等方法,分析不同月份不同盐度盐池中细菌和古菌的多样性与群落结构变化。分别采用香农-威纳指数、加权丰富度指数和均匀度指数分析盐田微生物群落多样性、丰富度和均匀度。结果表明,淡化浓海水和溴后水中均未检测出细菌和古菌。不同月份不同盐度盐池样本中细菌多样性变化不大,优势菌主要为γ-变形菌门(γ-Proteobacteria)中的Spiribacter salinus和Pseudoalteromonas sp.;古菌仅出现在盐度最高的Ⅶ号盐池中,优势古菌为广古菌门(Euryarchaeota)的Halogeometricum sp.。天津汉沽淡化浓海水日晒盐田中细菌的多样性和丰富度较低,春夏两季细菌群落结构较为稳定,秋冬季节细菌群落结构变化明显。盐度不同的盐池中细菌群落结构变化较大,随着盐度逐渐升高,Spiribacter salinus逐渐取代Pseudoalteromonas sp.成为占主要地位的优势菌种。

现代分子生物学技术在抗生素污水处理应用中的研究进展

为进一步优化抗生素污水中微生物的检测,介绍了实时荧光定量PCR技术、DGGE/TGGE技术、16S rRNA基因序列比较、T-RFLP技术、高通量测序技术在抗生素污水处理中的应用。分析了这些技术在研究抗生素污水处理发展中的优点及不足,并讨论了一些技术未来的发展前景。

适用于TGGE的微污染水体总DNA的提取方法比较

对比蛋白酶K-CTAB法、SDS-酚氯仿抽提法和试剂盒法对微污染水体总DNA的提取效果,进一步通过PCR-TGGE电泳及优势条带切胶测序分析,结果表明:SDS-酚氯仿抽提法提取水体总DNA效果最佳,试剂盒法次之,经纯化后均能扩增成功,蛋白酶K-CTAB法失败;SDS-酚氯仿抽提法比试剂盒方法的TGGE图谱条带数更多,代表的生物多样性更全面;试剂盒方法对革兰氏阳性菌的DNA提取能力不及SDS-酚氯仿抽提法。

聚甲醛废水的生物强化处理及微生物种群动态分析

聚甲醛工业废水含有甲醛、三聚甲醛和酚类等有害物,而且盐分和COD也较高,很难实现生物处理至达标排放.在聚甲醛污水厂建立中试系统并接种活性污泥,同时投加了经筛选的三聚甲醛降解菌Bacillus methylotrophicus和甲醛降解菌Candida maltosa、Pseudomonsa putida组成的复合菌剂,进行了聚甲醛、甲醛等有毒物质的选择性生物强化,通过温度梯度凝胶电泳(PCR-TGGE)技术对污水反应器进行了微生物群落结构分析,并与污水厂同期出水进行对照研究.结果表明,在投加复合菌剂的强化生物系统中,最终出水的甲醛、三聚甲醛(Trioxane,TOX)和COD降解率分别在97.8%、94.2%和92.6%以上,且系统表现出更高稳定性和抗冲击负荷能力.PCR-TGGE图谱表明,非生物强化系统中未检测到B.methylotrophicus,而该菌在生物强化系统中的活性一直得以维持,其对有毒物质的持续降解解除了其它微生物群落的抑制因子,污泥活性有效增强,说明该菌及复合菌剂确实对TOX及甲醛等毒性物质可有效降解,选择性生物强化可成为工业污水处理的可靠手段之一.

制药废水处理系统中耐盐微生物的种群动态及多样性分析

采用A/O反应器模拟处理高盐度、高COD制药废水,并用PCR-TGGE技术对耐盐微生物驯化过程中微生物种群动态及多样性进行检测。结果表明:A/O反应器的可培养优势菌经16S r DNA序列分析,分别为Klebsiella(克雷伯氏杆菌属)、Morganella(摩根氏菌属)、Aeromonas(气单胞菌属)和Rhodococcus(红球菌属);反应器中微生物种群丰富,可通过驯化得到耐高盐高COD的优势菌群;缺氧池的菌群抗盐度冲击负荷不如好氧池强,不同盐度下缺氧池菌群相似性比好氧池更高,好氧菌和兼氧菌在高盐废水处理中较厌氧菌具有更高的优势地位。