应用PCR-DGGE研究饮用水中微生物的多样性

变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)在微生物生态学领域有着广泛的应用.应用冻融法直接提取不同饮用水水样微生物基因组DNA,选择细菌通用性引物EUBf933GC和EUBr1387,对包括细菌V6、7及8区的16SrRNA基因进行扩增,经变性梯度凝胶电泳(DGGE)进行分离后,得到不同数目且分离效果较好的电泳条带.结果表明,DGGE能够对饮用水样品中的不同微生物的16S rRNA基因的DNA扩增片段进行分离,为进一步对这些DNA片段回收和测序奠定了基础.不同取样点饮用水样品中虽然存在特异菌,但各取样点水样中的优势菌相同.从南北方两个城市水样微生物组成来看,优势菌群基本一致,但南方某市的饮用水微生物学相关指标的测定结果明显好于北方某市,优势菌的数量和微生物种类明显少于北方某市.     

红壤中微生物总DNA的分离与纯化

采用2种不同的土壤DNA直接提取方法,提取了4种不同类型红壤的微生物总DNA,并对提取的DNA用Sephadex G-200离心层析法进行了纯化.结果表明:2种方法都可以从红壤中提取到分子量大于10kb的DNA的片段,不同提取方法获得的DNA的产量存在较大差异.方法二用冻融进行预处理再结合SDS和溶菌酶的化学裂解方法,是效果较好的DNA抽提方法.其提取DNA产量高,重复性好,适合于土壤少量样品的DNA提取.Sephadex G-200离心层析法能较好地去除土壤中的有机物杂质,DNA溶液由原来的黄褐色变得澄清透明,且不会使提取的DNA断裂或损失,是一种较好的土壤微生物总DNA纯化方法.     

纸表微生物的简易模型与DNA提取方法评价

微生物是造成古籍善本和纸质档案损伤的主要原因之一,近年来不依赖于实验室培养的高通量测序成为研究纸表微生物的常用方法.但是纸表微生物的含量往往偏低,DNA提取常依赖于昂贵的进口试剂盒,成本过高.本文首先构建了一个标准的纸表微生物体系,用传统棉签擦拭法获取该纸表微生物样品,再利用改良的化学法、机械破壁法、酶消解法3种方式提取样品中微生物总DNA并比较其浓度与纯度,最后利用PCR扩增验证提取效果.结果表明,酶消解法提取所得浓度最高,化学法次之,机械法最低,但DNA纯度正好相反.经PCR验证,化学法的扩增效果较好.综合上述指标,改良的化学法更适宜提取纸表微生物样品中的总DNA.     

三种土壤微生物DNA提取方法的比较

设计、比较了3种直接提取土壤微生物DNA的方法。实验结果表明,3种方法都可以从土壤中提取到一定的微生物DNA片段,但是使用不同的方法对于DNA提取的产量存在着很大的差异;初提的土壤DNA经进一步提纯后均可用于PCR扩增。其中方法III提取的DNA产量最高,且效果明显,是一种从小量土壤样品中直接提取微生物DNA的理想方法,在土壤微生研究中具有重要的应用价值。     

内蒙古荒漠草原土壤微生物DNA提取方法的研究

利用三种提取方法从内蒙古荒漠草原土壤样品中提取了土壤微生物DNA,得到的DNA片段长度在23 kb以上,提取效果较好无降解.采用试剂盒直接纯化、凝胶回收试剂盒纯化、玻璃珠DNA回收试剂盒SK1111 DNA纯化这三种方法对粗提液进行纯化,结果显示:凝胶回收试剂盒纯化后DNA纯度最高,试剂盒直接纯化可得到较纯的DNA,而玻璃珠DNA回收试剂盒SK1111 DNA纯化的效果不佳,不宜进行后续的PCR扩增.以纯化的土壤微生物DNA为模板扩增了细菌16SrDNA,扩增产物分子量为1.5kb左右.通过比较研究提出了一种适合于从荒漠草原土壤中进行微生物DNA提取、纯化及PCR扩增的有效方法.     

分子生物学方法在微生物生态学研究中的应用

由于传统分离培养微生物的局限，分子生物学技术避开了传统微生物培养分析的环节，直接从样品中抽取总DNA，然后通过PCR扩增及其相关技术、核酸杂交技术、RNA基因序列分析等方法对直接提取的总DNA进行分析，了解其中微生物信息．这些通过遗传物质进行研究的分子方法，为微生态的研究开辟了新的途径，并已经得到广泛的应用．     

分子生物学方法在微生物生态学研究中的应用

由于传统分离培养微生物的局限，分子生物学技术避开了传统微生物培养分析的环节，直接从样品中抽取总DNA，然后通过PCR扩增及其相关技术、核酸杂交技术、RNA基因序列分析等方法对直接提取的总DNA进行分析，了解其中微生物信息．这些通过遗传物质进行研究的分子方法，为微生态的研究开辟了新的途径，并已经得到广泛的应用．     

用Chelex-100法大规模快速提取牦牛肌肉中基因组DNA

旨在建立快速、大规模提取牦牛(Bos grunniens)肌肉中基因组DNA的方法.试验样品为冰冻保存的九龙牦牛背最长肌(n=10).采用两种取样方法(镊子取样和枪头取样)采集冰冻的肌肉样品,用Chelex-100方法提取其中的基因组DNA,并进行PCR扩增.结果显示,镊子取样和枪头取样提取的基因组DNA,均可用于两个核基因和一个线粒体基因的PCR扩增,但枪头取样简便易行,提取的DNA用PCR扩增细胞色素b,扩增35个循环数的PCR产物可直接测序.表明Chelex-100法可用于快速提取牦牛肌肉中基因组DNA,操作简单,成本低廉,适用于大规模提取组织中的DNA.     

红壤中微生物总DNA的分离与纯化

采用2种不同的土壤DNA直接提取方法,提取了4种不同类型红壤的微生物总DNA,并对提取的DNA用Sephadex G-200离心层析法进行了纯化。结果表明:2种方法都可以从红壤中提取到分子量大于10kb的DNA的片段,不同提取方法获得的DNA的产量存在较大差异。方法二用冻融进行预处理再结合SDS和溶菌酶的化学裂解方法,是效果较好的DNA抽提方法。其提取DNA产量高,重复性好,适合于土壤少量样品的DNA提取。Sephadex G-200离心层析法能较好地去除土壤中的有机物杂质,DNA溶液由原来的黄褐色变得澄清透明,且不会使提取的DNA断裂或损失,是一种较好的土壤微生物总DNA纯化方法。     

一种可直接用于PCR扩增的聚合氯化铝提取土壤总DNA的方法

为了研究湿地土壤微生物群落结构及其因时间和环境改变而产生的变化,找出与环境因子密切相关的微生物,有必要建立一种土壤微生物群落多样性代表全、提取率高的土壤总DNA提取方法。这有利于完成实验后,同一个土壤样品还留有足够的总DNA供多次使用,并可构建特定时空下的总DNA样品库,为科技水平更发达的未来留下一批不可再得的全息DNA样品。通过综合比较已报道的微生物总DNA提取方法的优缺点,设计出一种新的提取方案,关键步骤包括用焦磷酸钠溶解并洗脱样品的腐植酸;联合使用蛋白酶K-SDSCTAB和热激裂解细胞;加入聚合氯化铝再次沉淀去除残存的腐植酸并同步去除蛋白。结果用聚合氯化铝提取土壤总DNA的方法所获得的DNA量明显高于常规试剂盒法,每个1.5 m L提取管可得到25.8~31μg DNA;OD_(260nm)/OD_(280nm)比值达到或接近理想水平;OD_(260nm)/OD_(230nm)比值在0.55~0.73之间,说明还有盐污染,但可直接用于PCR扩增。通过实验和Illumina Mi Seq高通量测序应用验证,确立了一种土壤微生物群落多样性代表全、完整性好、提取率高、经济、安全、快捷的土壤总DNA提取方法,为今后的相关工作提供了一种技术手段。     

分子生态学方法对油藏细菌群落结构分析的比较

目前对油藏细菌群落结构分析方法繁多,为得到准确全面的群落分析结果,必须选取合适的方法。群落分析方法的优劣进行比较分析,选取从新疆陆梁油田注水井筛出的11株单菌,测定其16srDNA序列,制成包含7个菌属、9个菌种的混合菌液。应用基于PCR扩增的三种分子生态技术DGGE、T-RFLP、建立16SrDNA文库比较和分析了混合菌液细菌多样性。使用PCR-DGGE方法时发现,DGGE方法可灵敏地检测到序列1 bp的变化,能将不同菌株分开,但该方法经过切胶测序后的的目标序列较短,信息量不大且有时有一定误差,较适合用于定性对比;而用于菌群结构的分析时应结合其他方法。T-RFLP法可区分大部分菌属,但数据库不够完整,不能确定细菌群落组成;因此也不适合单独用在细菌群落检测中,可用作多个样品种群多样性的对比或结合其他方法对样品进行系统透彻解析。建立16srDNA克隆文库法成功鉴定到7个菌属8个菌种16SrDNA序列,更适用于油藏细菌群落结构的分析。     

环境细菌遗传多样性分析的基因标签串测序法

把研究真核细胞表达基因种类和水平的基因标签串测序法引入环境细菌遗传多样性分析,选择细菌６Ｓ核糖体ＲＮＡ基因（ｒＤＮＡ）内０２６碱基对高变异区段为该基因变异类型的标签,连接成标答中并测序,用标签类型、频率和２多样性指数等参数在分子水平上分析环境细菌遗传多样性,建立了环境细菌遗传多样性分析的基因标签串测序法,该方法在分析环境隐含遗传多样性、提示污染生物学效应和评价环境质量等方面有的应用价值。因使用共同     

Biomineralization process occurring in iron mud of coastal seepage area of Zhoushan Island, Zhejiang province

The biomineralization process of iron oxidizing bacteria and its influence on accumulation of metals were investigated by modern biological observation techniques （i.e., SEM and TEM） and geochemical methods, in coastal area of Zhoushan Island, Zhejiang province where a thick ancient wood layers were buried, Results show that the iron mud samples mainly contain Leptothrix-like sheaths and Gallionella-like stalks, which are known as neutrophilic iron-oxidizing bacteria. These two bacteria are present as obviously different abundance in two sampling sites, which may be regulated by the geochemistry of seepage water. The biomineralization product of iron oxidizing bacteria is ferrihydrite, a poorly ordered iron oxide, and formation of amorphous mineral is affected by the factors of bacteria, minor Si and temperature preventing any further transformation into more crystalline phases. Organic functional groups, extracellular polymers and surface charges can provide favorable nucleation sites or template for formation of iron precipitates on the bacterial surface. The mineralization process of the iron oxidizing bacteria is divided into different stages, i.e., extracellular mineralization, intracellular mineralization and the whole cell mineralization. Furthermore, due to BIOS containing the bacterial organic matter, the accumulation capacity of metals specially Fe and Co is highly increased, suggesting that BIOS exert a degree of controlling in the cycling of metal elements in seepage area.     

焦化废水预处理技术的应用与展望

焦化废水是煤制焦炭，煤气净化及焦化产品回收过程中产生的废水，其成分复杂多变，因此应尽可能在生化处理前降低其浓度或改变其分子结构，提高废水的可生化性。介绍了焦化废水预处理过程中所用的技术和方法，并对焦化废水预处理技术的应用前景进行了展望。     

应用16SrDNA序列分析对砾石接触氧化反应器中细菌多样性

 运用分子生物学手段，对砾石接触反应器内的典型区域，包括石球表面的生物膜、石球内部污泥及反应器底部的沉淀污泥，通过DNA提取、PCR扩增、纯化与回收、TA克隆、序列测定，基因比对等方法，对反应器内的细菌多样性进行分析。结果表明，系统中主要存在好氧呼吸菌群及厌氧发酵菌群两大类，优势菌群为以呼吸代谢为主的假单胞菌属、以发酵为主要代谢方式的拟杆菌/噬纤维菌菌属和纤毛菌属。同时好氧菌群中还发育有α蛋白菌、β蛋白菌、γ蛋白菌、硝化螺菌属、土壤杆菌属、衣原体属、葡萄糖杆菌属及褐色高温单孢菌属细菌；厌氧菌群中则发育属于螺旋体属、δ蛋白菌、反硝化菌、乳杆菌属；此外，使生物量的增长减少的各种慢速生长菌群也是本系统内的一大特色菌群。生物多样性的存在，是污泥减量化研究的关键。     

基于兼性厌氧菌MICP技术的尾砂再造充填体试验研究

提出一种利用微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术的胶结尾砂方法，利用兼性厌氧菌在密封养护条件下胶结尾砂，解决利用好氧菌无法在缺氧或无氧环境下使用的问题.采用控制变量法对利用兼性厌氧菌MICP技术胶结尾砂试验的影响因素进行探究，研究了菌液浓度、胶结溶液浓度、尾砂粒径和养护温度对胶结效果的影响.结果表明:当菌液的OD₆₀₀为1、胶结溶液中醋酸根离子浓度为0.6mol/L、尾砂为多种不同粒径的尾砂混合体、养护温度为30℃时，胶结效果最佳；兼性厌氧菌的MICP技术具有胶结尾砂的潜力，为替代水泥作为尾砂胶结材料提供了有效途径.     

大理某医院检验报告单的带菌情况调查及消毒方法研究

目的:对医院检验报告单的带菌情况进行调查及消毒方法研究。方法:先直接涂抹检验报告单取样培养。检验报告单采用紫外线消毒法、甲醛熏蒸消毒法、戊二醛熏蒸消毒法、微波消毒法消毒后,再涂抹检验报告单取样后接种培养。结果:紫外线消毒法,消毒前共生长菌292株,消毒后共长菌146株,消毒灭菌率为50%;甲醛熏蒸消毒法,消毒前共生长菌121株,消毒后共长菌76株,消毒灭菌率为37.19%;戊二醛熏蒸消毒法,未消毒共生长菌125株,消毒后共长菌60株,消毒灭菌率为52%;微波消毒法,消毒前共生长菌550株,消毒后共长菌189株,消毒灭菌率为65.64%。结论:微波消毒法是消毒检验报告单的较好方法。     

Revealing structure and assembly cues for Arabidopsis root-inhabiting bacterial microbiota

The plant root defines the interface between a multicellular eukaryote and soil, one of the richest microbial ecosystems on Earth. Notably, soil bacteria are able to multiply inside roots as benign endophytes and modulate plant growth and development, with implications ranging from enhanced crop productivity to phytoremediation. Endophytic colonization represents an apparent paradox of plant innate immunity because plant cells can detect an array of microbe-associated molecular patterns (also known as MAMPs) to initiate immune responses to terminate microbial multiplication. Several studies attempted to describe the structure of bacterial root endophytes; however, different sampling protocols and low-resolution profiling methods make it difficult to infer general principles. Here we describe methodology to characterize and compare soil- and root-inhabiting bacterial communities, which reveals not only a function for metabolically active plant cells but also for inert cell-wall features in the selection of soil bacteria for host colonization. We show that the roots of Arabidopsis thaliana, grown in different natural soils under controlled environmental conditions, are preferentially colonized by Proteobacteria, Bacteroidetes and Actinobacteria, and each bacterial phylum is represented by a dominating class or family. Soil type defines the composition of root-inhabiting bacterial communities and host genotype determines their ribotype profiles to a limited extent. The identification of soil-type-specific members within the root-inhabiting assemblies supports our conclusion that these represent soil-derived root endophytes. Surprisingly, plant cell-wall features of other tested plant species seem to provide a sufficient cue for the assembly of approximately 40% of the Arabidopsis bacterial root-inhabiting microbiota, with a bias for Betaproteobacteria. Thus, this root sub-community may not be Arabidopsis-specific but saprophytic bacteria that would naturally be found on any plant root or plant debris in the tested soils. By contrast, colonization of Arabidopsis roots by members of the Actinobacteria depends on other cues from metabolically active host cells.     

黑臭河道底泥细菌群落结构对人工曝气响应的DGGE分析

采用基于16S rDNA的PCR-DGGE(变性梯度凝胶电泳)图谱并通过条带割胶回收DNA进行序列分析,初步探讨了不同曝气条件下黑臭河道底泥中细菌群落结构多样性及其变化,同时用冗余分析(RDA)研究了环境因子与细菌群落结构之间的关系.结果表明,人工曝气对黑臭河道底泥细菌群落结构产生明显的影响,并且随不同曝气强度底泥细菌群落多样性呈现不同的变化,其中当曝气扰动雷诺数(Re)为1810,溶解氧(DO)为7.35时,细菌优势群落多样性最高;序列比对分析推测适度的曝气有利于促进碳、氮、硫循环相关细菌的生长,其中以变形菌门为主导;冗余分析显示DO和Re对细菌群落结构影响显著.