极地微生物的工业应用及其与天体生物学研究的联系

极地微生物产生的低温蛋白酶、色素、多不饱和脂肪酸以及抗冻蛋白等生物活性物质,不但可以使极地微生物在苛刻的环境中成功生存,而且这些生物活性物质具有潜在的工业应用价值。极地微生物能够在低温下有效降解多种烃,可以用于解决极地环境的烃类污染问题。极地微生物与天体生物学联系密切,通过极地微生物的研究可以寻找火星上生命存在的证据,进而揭示生命的起源。

变性梯度凝胶电泳技术在海洋微生物分子生态学中的应用

变性梯度凝胶电泳技术是近年来研究微生物分子生态学的有利工具,因其具备可靠、简便、可重复等优势,被广泛应用于海洋微生物群落的多样性和动态性分析。文章综述了基于PCR的变性梯度凝胶电泳技术的基本原理、技术步骤、影响因素及其在海洋微生物群落多样性和动态性研究的应用现状。

象山港海域细菌的分布特征及其环境影响因素

于2007年的7月(夏季)、11月(秋季)与2008年的1月(冬季)、4月(春季)用高保真、无扰动重力柱状取样器替代常规抓斗式采样,首次系统研究了象山港海域的水样(表层海水和上覆水)及沉积物中细菌丰度的时空分布特征,并采用主成分分析及多元逐步回归分析方法研究了影响细菌丰度时空分布的主要环境因素,结果表明:调查期间象山港海域的细菌的丰度较高,象山港海域的富营养化较严重。调查期间象山港海域水样及沉积物样品中细菌丰度实测值的变化范围为1.50×105?9.78×1010个/mL(个/g),总均值为2.76×109个/mL(个/g);季节分布特征为夏季(7月)极显著高于其他季节,赤潮的暴发导致春季(4月)的调查结果最低。浮游细菌丰度表现为底层均大于表层的垂直分布特征;平面分布特征均为从港顶到港口递减、养殖区高于非养殖区、电厂附近海域出现较高值的趋势,近岸人类的工农业活动造成的陆源污染及海水增养殖活动造成的养殖污染是造成此分布特征的主要原因。多元统计结果表明:溶解氧、水温、营养盐(N、P)、pH以及有机质污染等是影响该海域细菌丰度的最主要因素。

象山港海洋病毒时空分布特征及其环境影响因素

分别于2007年的7月(夏季)、11月(秋季)与2008年的1月(冬季)、4月(春季)采集样品,研究了象山港海域的水样(表层海水和上覆水)中的浮游病毒及沉积物中的底层病毒丰度的时空分布特征,并采用主成分分析及多元逐步回归分析方法研究了影响浮游病毒丰度时空分布的主要因素,结果表明,调查期间象山港海域表层海水、上覆水及沉积物样品中浮游(底层)病毒丰度实测值的变化范围为6.48×104～1.01×108cells/mL,均值分别为1.55×107,1.03×108,1.13×108cells/mL.季节分布特征为秋季>夏季>春季>冬季.病毒丰度垂直分布表现为上覆水均大于表层海水;平面分布均为从港底到港口递减、养殖区高于非养殖区、电厂附近海域出现较高值的趋势.近岸人类活动的陆源污染及水产养殖污染是造成此空间分布特征的主要原因.溶解氧、水温及叶绿素a是制约表层海水浮游病毒丰度的主要影响因素;营养盐含量及浮游细菌丰度是制约上覆水中浮游病毒丰度的主要影响因素,沉积物中的病毒丰度与细菌丰度具有显著正相关性(P<0.01).

宁波-舟山港口航道3种致病性细菌毒力特征与耐药性

本文调查分析了宁波-舟山港口航道副溶血弧菌Vibrio parahemolyticus、溶藻弧菌Vibrio alginolyticus和嗜水气单胞菌Aeromonas hydrophila的毒力特征和耐药性特点。用PCR方法检测分离菌株的毒力基因分布模式发现,副溶血弧菌毒力基因型以gyrB^+,toxR^+,tlh^+和tdh^+为代表,溶藻弧菌毒力基因型以aspA^+,tlh^+,collagenase^+和toxS^+为代表,嗜水气单胞菌毒力基因型以aerA^+,alt^+,aha1^+和hlyA+为代表;副溶血弧菌、溶藻弧菌和嗜水气单胞菌代表菌株相应基因的检出率分别为57.1%、40.0%和50.0%。用24种常见抗生素对3种细菌的分离代表菌株进行药敏调查,耐药率分别为4.17%、8.33%和29.17%。实验结果表明宁波-舟山港口航道3种致病性细菌具备较丰富的毒力基因种类和耐药性,需要有针对性地制定预防措施。此外,鉴于毒力基因型与致病性之间的相关性,毒力基因可作为标记基因,用于致病性细菌的检测。

宁波-舟山港口航道水域致病性细菌的毒力基因型鉴定

根据标准对宁波-舟山港口航道致病性细菌进行分离,结合16S r DNA等方法鉴定分离菌株,研究其生理生化特征,通过PCR方法判断其毒力基因型,分析危害风险.结果表明,4个样品采集区的样品经分离鉴定,菌种分别为埃希氏大肠杆菌(Escherichia coli)、沙门氏菌(Salmonella sp.)、粪肠球菌(Enterococcus faecalis)、李斯特菌(Listeria monocytogenes)、副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)、阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)、溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)、迟缓爱德华菌(Edwardsiella tarda)、嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)等9种,其中粪肠球菌分离率最高.各种细菌的生理生化及形态特征与已报道陆源细菌相近,携带毒力基因型多样性丰富,提示具备致病力.运行Blast程序对所有分离株16S r DNA序列进行比对,发现与已知序列相似度均在98%以上.研究结果对海洋微生物的毒力基因多样性研究以及危害风险评估提供了基础.

基于贝叶斯网的象山港网箱养殖水环境指标建模

贝叶斯网络具有强大的推理能力,能与先验知识和数据结合,进行定性和定量分析,提供了1条有效的处理预测问题的途径,本文首先介绍了贝叶斯网络基本理论及其特点,并讨论如何学习贝叶斯网络结构,然后由专家知识和给定数据,采用基于依赖分析的贝叶斯网络学习算法构造了海底网箱养殖水环境指标间的贝叶斯网结构模型。该模型能有效的表达网箱养殖环境各个指标之间的因果关系和影响程度,实验结果表明,试验数据显示准确性是92.3%,kappa指数是0.882。以上证明该方法是有效可行的,表明贝叶斯网络是一种很有前途的预测评价方法。

杭州湾滩涂湿地浮游生物群落特征及与环境因子的关系

为探明杭州湾滩涂湿地浮游生物群落特征及其与环境因子的关系,于2010年4月—2011年1月,逐季对杭州湾南岸滩涂湿地5个断面(S1—S3为排水区,S4—S5为非排水区)的高潮位和中潮位分别进行浮游生物群落结构的周年调查。结果表明:湿地浮游植物年平均密度(3278 ind·L^(-1))以颤藻(Oscillatoria)(69.2%)和丝藻(Ulothrix)(17.2%)为主;生物量(0.039 mg·L^(-1))以圆筛藻(Coscinpdoscus)(66.2%)和菱形藻(Nitzschia)(23.5%)为主;浮游动物年平均密度(54.4 ind·L^(-1))以轮虫(68.1%)和桡足类(29.5%)为主,生物量(0.268 mg·L^(-1))以桡足类(61.2%)和轮虫(23.9%)为主;浮游生物各类群的第一优势种分别为颤藻、萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)、短尾秀体溞(Diaphanosoma brachyurum)、汤匙华哲水蚤(Sinocalanus dorrii)和线虫;S2—S3断面水体营养盐浓度、群落生物量明显大于其他断面,且中潮位明显高于高潮位。水体中NH4_^+-N含量与浮游植物生物量和浮游动物生物量之间均有显著的线性回归关系;污染指数与轮虫生物量之间呈极显著正相关(P<0.001);滩涂湿地的中潮位区受内陆排水污染严重,而轮虫生物量显著上升和浮游动物种类丰度下降是群落的重要特征。

淡水排放对杭州湾湿地浮游动物群落分布的影响

于2010年4月至2011年1月对杭州湾南岸滩涂湿地5个断面(S1-S3为排水区,S4-S5为非排水区)的高潮位和中潮位分别进行浮游动物群落结构的周年调查,共发现浮游动物38种(轮虫15种,枝角类4种,桡足类19种)。排水区浮游动物年平均密度88.89 ind./L,生物量0.41 mg/L,非排水区平均密度仅4.21 ind./L,生物量0.10 mg/L。排水区轮虫和桡足类的第一优势种分别为萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)和汤匙华哲水蚤(Sinocalanus dorrii),而非排水区第一优势种为中华哲水蚤(Calanus sinicus)。S2-S3断面中潮位的水体营养盐浓度、浮游动物密度和生物量均明显大于高潮位。淡水排放、潮沟径流和潮汐决定了滩涂湿地群落的时空格局,后两者还解释了排水区中、高潮位间群落结构组成的差异。

2株南极海洋寡营养细菌(Alteromonas stellipolaris)脂多糖对三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)非特异性免疫活性的影响

从2株南极海洋寡营养细菌(Alteromonas stellipolaris,菌株AT82和AT52)中提取脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS),分不同处理组免疫注射三疣梭子蟹,在免疫后第3、6、9、12天分别检测梭子蟹血清的抗菌活力、溶菌酶活力、超氧化物歧化酶活力、酚氧化酶活力和过氧化物酶活力等非特异性免疫指标的变化。结果表明,自2株南极寡营养细菌提取的脂多糖均能显著提高梭子蟹血清中的抗菌活力、溶菌酶活力、超氧化物歧化酶活力、酚氧化酶活力和过氧化物酶活力等指标(P<0.05)。各种酶活力出现峰值的时间不同,且AT82脂多糖注射组比AT52脂多糖注射组的非特异性免疫增强效果更好。上述物质表现的体内免疫作用机理和最佳免疫剂量有待于进一步研究。

养殖锯缘青蟹呼肠孤样病毒粒子的电镜观察

经过对患病青蟹Scylla serrata的组织进行了超薄切片电镜观察,在病蟹的鳃上皮细胞、心肌细胞、胃和肠道上皮细胞中发现了大量的呼肠孤样病毒粒子。该病毒粒子的大小为60 nm左右,二十面体对称,无囊膜,在感染组织细胞浆中呈晶格状排列。根据病毒的形态特征和组织分布形态,初步认为该病毒为水生呼肠孤病毒,暂将其命名为青蟹呼肠孤病毒(Scylla serratareo-like virus,Ss-REO)。

南极超微细菌ANT52(Alteromonas stellipolaris)外膜蛋白和脂多糖的提取物对黑鲷的免疫活性研究

从南极超微细菌ANT52(Alteromonas stellipolaris)提取粗外膜蛋白(Outer membrane protein,OMP)和粗脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS),分不同处理(OMP、LPS、OMP+LPS)免疫注射黑鲷,在免疫后的第1、7、14、21、28、35天时检测试验鱼的白细胞吞噬活性、溶菌酶活力、抗菌活力以及酚氧化酶活力等非特异性免疫指标的变化。结果表明,自南极超微细菌ANT52提取的LPS及OMP均能够显著提高黑鲷的白细胞吞噬活性(P<0.05),增强黑鲷血清中的抗菌活力、溶菌酶的活力和酚氧化酶活力(P<0.05)。各免疫处理对黑鲷免疫活性的影响效果不同,LPS、OMP单独注射的免疫促进效果优于组合注射(LPS+OMP);且LPS、OMP单独注射的黑鲷各免疫指标基本上在接种后的第28天时最高,而组合注射LPS+OMP在接种后的第21天最高。上述物质表现的免疫作用机理有待于进一步研究。

基材物理性质对白腐真菌菌丝体生长的影响(摘要)(英文)

[目的]研究基材物理性质对白腐真菌菌丝体生长的影响,为进一步扩大白腐真菌的应用范围提供理论基础。[方法]将粒度范围在<0.25mm、0.25～1.00mm和>1.00mm的3种木粉分别与鸡粪(粒度0.25～1.00mm)按质量比1:3的比例混合,用蒸馏水将含水率分别调整至50%、55%、60%、65%、70%、75%和80%,制成木粉鸡粪培养基。在平面和试管木粉鸡粪培养基中培养4种常见白腐真菌(黄孢原毛平革菌、香菇、平菇、凤尾菇),研究白腐真菌菌丝体生长与培养基材物理性质的相互关系。木粉的比重、空隙率、保水度和透水性根据SakaeHorisawa等的方法进行测定。木粉鸡粪培养基脱水率根据SadatoshiMeguro等的方法进行测定。[结果]培养基材粒度越大,比重越小,空隙率越大,基材保水能力越弱,配制成培养基后,在相同水分条件下,培养基脱水率越大。培养基材物理性质的差异首先影响的是培养基保持水分的能力,同时由于不同白腐真菌对于水分多寡的敏感程度的差异(黄孢原毛平革菌和香菇利用水分的能力较强,对于培养基水分的多寡较为敏感;而凤尾菇和平菇利用水分的能力较弱,需要较为优越的培养基水分条件),最终培养基材的物理性质对白腐真菌菌丝体的生长产生了显著影响。培养基材的各物理性质,包括粒度、比重、空隙率、保水度、透水性等通过影响培养基的水分和通气条件,与白腐真菌菌丝体生长之间形成反馈关系。培养基水分条件和通气条件分别与白腐真菌菌丝体生长存在正反馈关系,但是培养基水分条件与通气条件之间形成的却是负反馈的关系。三者共同构成了影响白腐真菌菌丝体生长的核心负反馈。培养基的含水率和木粉粒度在培养基材物理性质与白腐真菌菌丝体生长的反馈关系中只是作为外在辅助变量产生间接的影响。[结论]该试验确认了培养基材各种物理性质对白腐真菌菌丝体生长产生了显著的影响,并初步推断了其影响方式和途径。

2011年秋季和2012年春季大亚湾海域浮游植物的分布及主要影响因素

在2011年10月(代表秋季)和2012年4月(代表春季)对大亚湾海域浮游植物的种类组成、优势种和丰度进行了观测,实测数据采用Surfer 8.0软件进行绘图和插图制作,用SPSS 17.0软件进行主成分因子分析(PCA),同时用多元逐步回归分析方法,以主成分得分为解释变量,研究环境因子对浮游植物丰度的影响,以筛选出影响该海区浮游植物丰度分布的重要环境因子,并讨论了浮游植物丰度分布特征与环境因子的相关性及影响浮游植物分布的主要因素。分析结果表明:2个航次观测获得的浮游植物有4门31属51种(包括变型与变种),其中硅藻门的占优势,甲藻门的次之,黄藻与着色鞭毛藻门的较少。秋季浮游植物优势种有赤潮异湾藻Heterosigma akashiwo、中肋骨条藻Skeletonemacostatum、刚毛根管藻Rhizosolenia setigera、尖刺菱形藻Nitzschia pungens和菱形海线藻Thalas-sionema nitzschioides;春季浮游植物优势种有叉状角藻Ceratium furca、微小原甲藻Prorocentrumminimum、梭角藻Ceratium fusus和三角角藻Ceratium tripos。秋季浮游植物丰度为1.56×104～8.03×104个/dm3,平均值为3.95×104个/dm3;春季浮游植物丰度为1.21×104～4.70×105个/dm3,平均值为7.84×104个/dm3。水温、pH值、磷酸盐和总磷是影响大亚湾海域浮游植物分布的主要因素。

丝状真菌的混合菌群降解原油的条件与效果

[目的]优化丝状真菌混合菌群降解原油的环境条件。[方法]从原油污染的土壤和海水中分离并筛选到对原油降解率较高的丝状真菌菌株,由S-3(HyphochytriumZopf)、T-1(Dictyuchus leitgeb)和T-2(Pythiwm pringsheim)构建混合菌群X3,通过单因素试验和正交试验确定菌群降解原油的最佳环境条件以及3种菌株不同接种比例对原油降解的影响效果。[结果]单因素试验结果表明,菌群X3的最适氮源为(NH4)2SO4,最适磷源为K2HPO4,最适pH值范围为6.0～7.0,最适摇床转速130～195 r/min。正交试验表明,S-3、T-1和T-2菌株的最适接种比例为1∶0.4∶1,优化后的最佳原油降解条件为:(NH4)2SO41.0 g/L、K2HPO41.5 g/L、pH值6.0、接种量0.5%,原油浓度1.25 g/L。在对原油污染的土壤和海水进行的室内修复试验中,X3菌群对原油的降解率分别达到72%和66%。[结论]混合菌群X3在石油污染生物修复中具有实际应用价值。

极地寡营养细菌(Alteromonas stellipolaris sp. nov.)色素的提取及其理化性质的研究

以分离自南极海洋的寡营养细菌所产的褐色素为试验材料,进行了该色素的提取和稳定性分析。结果表明,色素粗品至少含有3种以上不同的褐色素,该褐色素易溶于水和甲醇;最大吸收波长为214nm;在pH≥4.0、热、光照(自然光与紫外线)下都能表现出良好的稳定性;抗H2O2、HNO3氧化能力强,NaClO对其破坏较大;Na2SO3、抗坏血酸对其有护色作用;Fe3+、Fe2+和Pb2+则有一定的破坏作用,Mg2+对该色素有护色作用,其它金属离子影响不大。试验表明,寡营养细菌褐色素在稳定性上呈现出一定优势,具有作为一种天然色素资源的开发和应用价值。

白腐真菌处理木粉鸡粪混合物效果的研究

[目的]探讨白腐真菌处理畜禽粪便的可行性。[方法]选取3种具有代表性的白腐真菌处理木粉鸡粪混合物,测定其各自处理木粉鸡粪混合物过程中,木质素、纤维素、蛋白质、脂肪、灰分和粗多糖含量的变化以及菌丝体生长状况。[结果]白腐真菌处理木粉鸡粪混合物的效果明显优于对照组。平菇的效果最好,处理后混合物的减重,木质素、纤维素的降解率分别达到15.68%、32.92%和32.26%,分别是对照组的6.79、6.54和2.77倍;蛋白质和脂肪分别增加了31.68%和146.58%;粗多糖含量达到2.43%。对照组处理后不但不存在粗多糖,蛋白质与脂肪还分别减少了21.96%和70.99%。[结论]利用白腐真菌生物技术处理畜禽粪便具有可行性。

一株新型寄生溶藻细菌的分离及初步鉴定

从宁波象山港分离得到1株具有溶藻能力的细菌,命名为XD-G.该菌株对中肋骨条藻(Skeletonema costatum 1115)的溶藻效果较好,感染1 d后,藻细胞基本裂解,叶绿素a减少达66.5%.在透射电子显微镜下观察菌株XD-G感染9 h后的中肋骨条藻切片,发现藻细胞内有大量细菌出现,由此推测,菌株XD-G是1种寄生性溶藻细菌.菌株XD-G不但能裂解中肋骨条藻及热带骨条藻(Skeletonema troicum),而且对赤潮异弯藻(Heterosigma akashi wo)也有一定的溶藻效果.

一株海洋牟勒氏角毛藻(Chaetoceros muelleri)病毒的分离与初步鉴定

以海洋赤潮藻为材料,从宁波市象山港附近海域采取水样,经反冲超滤法对水样进行浓缩处理后,用其对培养的赤潮藻细胞进行感染,分离到了一株能裂解牟勒氏角毛藻的病毒,经反复的液体感染,建立了稳定的藻病毒-宿主藻系统,命名为牟勒氏角毛藻病毒。该病毒具有很强的感染力,稀释108倍以后仍然具有明显的感染效果。病毒纯化后,电镜观察显示此株病毒为球形多面体结构,直径约为58nm;电镜切片观察显示,感染后的藻细胞中充满了大量的游离的和组装好尚未释放的病毒粒子。经宿主范围鉴定,此株病毒具有严格的宿主专一性。通过分子生物学初步鉴定,其基因组大小约为23kb。此株病毒尚未有报道,是一种新发现的海洋藻类病毒,具有进一步研究的价值。

2株高效溶赤潮异湾藻放线菌的鉴定及溶藻特性

从武汉周边土壤中分离得到2株具有强溶藻能力的放线菌,命名为B-10和G-11.研究了2株菌对赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)、锥状斯克里普藻(Scrippsiella trochoidea)、微小原甲藻(Prorocentrum minimum)、金藻(Golden algae)的溶藻效果及溶藻方式,通过形态学特征、培养特征、生理生化鉴定、16S rDNA序列分析对其进行鉴定.研究结果表明,株放线菌对赤潮异湾藻和锥状斯克里普藻都有较好的溶藻效果,对微小原甲藻和金藻的生长也有抑制作用,且在传代5次后能够保持稳定的溶藻效果,按1%的体积比接种5d后B-10和G-11对异湾藻的去除率分别为90%和99.44%.通过溶藻方式研究,发现2菌株都是通过释放胞外代谢物溶藻,且胞外代谢产物对温度敏感,当温度达到100℃时会使2种溶藻物质失活.经形态学特征、生理生化鉴定及16S rDNA序列分析结果,可初步判断,B-10菌株属于链霉菌属的细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)类群,菌株G-11属于链霉菌属的变异链霉菌(Streptomyces variabilis)类群.