菌丝内生细菌及其宿主真菌共生体系研究进展

微生物共生普遍存在于自然界中，真菌-细菌联合体能以多种方式相互作用，共同发挥各种生态功能。有些细菌驻留在真菌菌丝内部，借以调控真菌的生长、发育、分布和次级代谢过程，这些细菌被称为菌丝内生细菌（endohyphal bacteria, EHB）。EHB的研究揭开了微生物生态学的一个新篇章，是真菌与细菌共生关系中最紧密的代表。在逆境条件下，EHB可以调节寄主生殖机制相关的关键成分或步骤，诱导植物激素类物质的产生，对寄主真菌具有辅助性保护作用。研究最深入的真菌-EHB共生体系是植物致病性根霉菌Rhizopus sp.与伯克霍尔德氏菌Burkholderia sp.，引起水稻幼苗枯萎病所必需的植物毒素——根霉素是由伯克霍尔德氏菌所产生的，而非寄主根霉菌本身产生的。EHB也会影响定殖于高等植物的内生真菌的生态和多样性。在某些情况下，EHB还有助于激活参与识别、转录调节和初级代谢蛋白合成过程的相关基因。目前已开发出了无菌培养分离EHB的方法，然而对真菌-EHB共生体系的研究尚不够深入。综述了菌丝内生细菌EHB及其与宿主真菌的共生体系，阐述这些伴侣之间复杂微妙的相互关系，以及EHB对宿主真菌和宿主植物生长和发育的影响，并对该领域的研究方向提出了建议。     

魔芋内生细菌抗软腐病菌株筛选

通过组织分离法从魔芋块茎中分离得到内生细菌,用牛津杯法皿内测试内生细菌对魔芋软腐病菌的拮抗作用,以筛选拮抗软腐病菌能力强的菌株。结果显示从魔芋块茎中分离得到35株内生细菌,35株内生细菌对魔芋软腐病菌均有不同程度的拮抗活性,不同菌株间拮抗活性存在显著差异。初筛中,对软腐病菌相对抑制率(RIR)达到50%以上的内生细菌有17株,100%的有11株。复筛中RIR为100%的内生细菌有8株,其中7株胞外产物的RIR超过了150%。     

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.     

东海岛北寮高位虾池养殖过程细菌数量变化及其对抗生素的耐药性

采用平板计数法研究了湛江东海岛北寮村3个高位虾池养殖过程水体和沉积物的可培养细菌与弧菌(Vibrio)的数量变化,并利用纸片扩散法测定了分离自虾场环境细菌对12种抗生素的耐药性.结果表明,调查的养殖过程中,2个虾池水体细菌与弧菌数量变化呈单峰趋势,9月份达到峰值;虾池沉积物以及水源地中细菌与弧菌数量变化无明显的规律.BL1样池沉积物细菌和弧菌数均与氨氮呈显著正相关(p0.05),水中的弧菌数与硝酸盐氮呈显著正相关(p0.05);虾池细菌、弧菌数与多数调查的生态因子之间相关性不显著(p0.05).虾场环境细菌的抗生素耐药性测定结果显示,分离菌株对12种抗生素的耐药性差异显著(p0.05),细菌对氨苄青霉素耐药性最高,在对照水源地沉积物中高达80.65%,其次为先锋Ⅴ和甲氧苄胺嘧啶,而对左氟沙星、环丙沙星、多黏菌素B均敏感;样地水体和沉积物细菌对抗生素表现出相似的耐药性谱,两者的细菌耐药性呈显著正相关(p0.05);养殖虾池与对照水源地的细菌耐药性差异不显著(p0.05);对照水源地BL4沉积物中细菌耐药性显著高于水体(p0.05);3个样地细菌对抗生素均表现出较高的多重耐药性(MAR).     

红豆杉内生细菌的分离及促生效应

从健康红豆杉根、茎、叶组织中分离出31株内生细菌,对其有益生物学特性进行评价.结果显示:31株菌均能合成植物生长素IAA.其中,HG12,HY23,HY24,HY41具有溶磷特性,有13株菌表现出不同程度的固氮和合成铁体的活性;将HG12,HY23混合培养,发现菌株合成IAA能力下降,其他生物活性则变化不大.经16S r DNA测序分析可知,HG12属于西地西菌属(Cedecea sp.),HY23属于伊查德布丘氏菌属(Buttiauxella izardii).     

城市污水处理厂典型气体污染物产生特性研究

研究了某城市污水处理厂格栅间、曝气池、污泥浓缩池和污泥脱水间四个不同功能区产生的典型恶臭和微生物气溶胶气体污染物浓度及分布特性。研究结果表明,不同功能区产生的硫化氢和氨浓度存在显著性差异,其中产生浓度最高的区域是污泥浓缩池和污泥脱水间,其次是曝气池上空,最低的是格栅间。不同功能区产生的空气异养细菌和真菌浓度也存在差异,尤以曝气池产生的异养细菌和真菌浓度最高,其次是污泥脱水间和格栅间,浓度最低的区域为污泥浓缩池。依据相关恶臭和空气微生物评价标准,该污水厂不同功能区产生的恶臭物质、异养细菌和真菌微生物气溶胶气体污染物大都存在不同程度的污染。同时,不同功能区产生的可吸入人体上呼吸道和进入肺部的异养细菌和真菌粒子均占一定比例,存在一定的微生物风险。     

青岛海域固氮细菌的系统发育多样性研究

采用严格人工无氮海水培养基富集、分离培养方法及用3对固氮基因(nifH)引物进行PCR检测,从青岛近海沉积物和海水中分离到16株异养型可培养海洋固氮细菌,经16S rDNA全序列测定分析了它们的系统发育多样性。结果显示,16株菌分布于Alphaproteobacteria、Gammaproteobacteria、Flavobacteria的3个纲中,分别代表着6个属、10个种,其中有50%归于Pseudoalteromonas属;海底沉积物中固氮菌的多样性要远高于海水,并在其中发现2个潜在新种。研究表明,青岛近海海域的固氮菌具有一定程度的多样性,它们大部分在系统发育关系上与分离自韩国、南极洲、新喀里多尼岛等海水的标准菌高度同源,但也存在少量潜在新物种。结果可为其他不同海域异养固氮菌的多样性及其生态功能研究提供有益参考。     

枫香根际解有机磷细菌筛选及其促生效应

从枫香（Liquidambar formosana Hance）根际土壤中分离和鉴定有效解磷菌（PSB），并研究其在溶磷方面的应用。     

涠洲岛两种石珊瑚在高温胁迫下共生细菌群落结构变化特征

石珊瑚中的块状珊瑚与枝状珊瑚对全球气候变暖胁迫的耐受能力明显不同,但其机制仍不清楚。本研究选择北部湾涠洲岛的一种属于块状珊瑚的海孔角蜂巢珊瑚(Favites halicora)和一种属于枝状珊瑚的浪花鹿角珊瑚(Acropora cytherea)为研究对象,通过室内模拟实验,分析高温胁迫下(26～34℃) 2种珊瑚共生细菌群落的响应特征。结果表明:共生细菌多样性具有差异性,A.cytherea共生细菌的多样性随着温度上升变化显著,Shannon指数由2.20变为4.05,而F.halicora变化幅度较小,在2.69～3.19波动;主导细菌存在差异,在门水平上,F.halicora占主导地位的共生细菌为Proteobacteria (29%～73%)、Cyanobacteria (7%～63%)和Bacteroidetes(3%～13%),而A. cytherea为Proteobacteria (49%～90%)、Cyanobacteria (1%～16%)、Bacteroidetes (3%～16%)、Firmicutes (1%～6%)和一个未分类的细菌门unclassified_k_norank(0.6%～21.0%);升温胁迫时,主导细菌的丰度变化存在差别,Bacteroidetes在F.halicora中显著降低,而在A.cytherea中显著升高,unclassified_k_norank在A.cytherea中也显著升高;随着温度升高,2种珊瑚共生细菌的变化趋势一致,但珊瑚中出现潜在致病菌Vibrio的温度不同,F.halicora在34℃胁迫时出现,A.cytherea在30℃和34℃胁迫时均出现。根据上述结果推测,珊瑚共生细菌的差异性可能是导致块状珊瑚比枝状珊瑚更耐受高温的重要原因。     

基于云模型的细菌觅食优化算法

针对细菌觅食优化算法收敛速度慢、容易陷入局部极值点出现早熟的问题,提出一种新的基于云模型优化的细菌觅食优化算法.首先给出了细菌灵敏度的概念,结合云模型随机性和稳定倾向性的特点,运用了X条件云发生器来调整细菌灵敏度,控制游动步长,进行了趋向性操作和复制操作,改进了标准的细菌觅食优化算法,提高了算法的收敛速度.然后利用正向正态云发生器,修正非线性自适应的迁移概率,进行了迁移操作,增强了算法的全局寻优能力.将该算法应用于自动组卷系统中,与遗传算法进行实验比较分析,结果表明:该算法的收敛速度与优化质量均优于遗传算法.