中国南海与作为海洋生物多样性中心的印太珊瑚大三角区具有一定的环境与生物连通性,其生境多样,为各种生物类群提供了有利的热带和亚热带海洋环境栖息地,具有极其丰富的生物多样性,是中国海洋生物多样性热点地区,也是重要的海洋生物多样性资源宝库.海洋细菌在生态系统循环中发挥重要作用,通过对南海海洋深层水细菌的探测,可以更加清晰地了解西太平洋和印太交汇区的生物多样性.研究基于参加开放项目获得的南海的深海站点水样,采用高通量测序进行了 16S rRNA基因序列测序,分析了南海深海海水细菌群落多样性、菌群构成和多样性特征.该站点南海海洋深层水测定的细菌分属于15门、20纲、24目、86科、140属、150种,表明该区海洋深层水细菌群落丰富.测得优势菌属包括类芽胞杆菌属(Paenibacillus)、芽孢杆菌属(Bacillus)、海旋菌属(Thalassospira)、噬甲基菌属(Methylophaga)、拟杆菌属(Bacteroides)、纤细芽胞杆菌属(Gracilibacillus)、海洋芽胞杆菌属(Oceanobacillus)、海源菌属(Idiomarina)、嗜油菌属(Oleiphilus)、食碱菌属(Alcanivorax),这些属的细菌在生物材料或药物、生物燃料、水处理、降解石油烃等方面均有开发利用的潜力.属内的解淀粉芽孢杆菌(Lentibacillus amyloliquefaciens)、施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)、柴油食烷菌(Alcanivorax dieselolei)、三浦半岛盐乳杆菌(Halolactibacillus miurensis)、海迪茨氏菌(Dietzia maris)可以具体鉴定到种,这些深海细菌目前已在产抗生素、生物防治、石油降解、反硝化等方面被开发利用.基于高通量测序显示出采样点南海海洋深层水细菌具有独特菌群特征和多样性,有其极为丰富的生物学开发利用价值.

[背景]生物表面活性剂具有毒性低、生物兼容性好和可降解等优点,是化学表面活性剂的优良替代物.目前产生物表面活性剂的微生物多为常温菌,从低温环境中挖掘高产新型生物表面活性剂的生产菌株具有重要的意义.[目的]从南极土壤中筛选产表面活性剂的低温微生物,对其表面活性剂进行纯化和结构解析并评估其性能.[方法]采用排油圈法对分离自南极菲尔德斯半岛土壤样品中的细菌菌株进行筛选,获得一株在菌苔表面产白色固体颗粒的菌株,对菌株进行形态观察和 16S rRNA 基因序列分析以确定该菌株系统发育地位.利用高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)分离产物,并用核磁共振波谱(nuclear magnetic resonance,NMR)技术对产物的化学结构进行鉴定.采用单因素试验和响应面设计方法对发酵培养基进行优化.此外,对产物的乳化性能及其对柴油的降解能力进行评估.[结果]得到了一株高产生物表面活性剂的耐冷土地杆菌属(Pedobacter)GW9-17,其最优发酵培养基(g/L)组成为:可溶性淀粉18.0、胰蛋白胨 9.0、C3H3NaO34.4、K2HPO43.6、MgSO41.2,pH 7.0±0.2.在此条件下,按 10%(体积分数)接种量、28℃、180 r/min培养 7 d后表面活性剂的浓度可达到(3.0±0.5)g/L.利用HPLC和 NMR 技术发现菌株 GW9-17 表面活性剂主要成分为 flavolipid-9U,9U,表面活性剂粗提物的甲醇-水溶液(体积比 1:1)对液体石蜡油有良好的乳化能力,菌株GW9-17 在柴油含量为 5%时,在 4℃和 28℃条件下对柴油的降解率分别达到 40.1%和 57.3%.[结论]从南极土壤中获得了一株高产低分子量表面活性剂的低温Pedobacter sp.GW9-17,其产物flavolipids具有对烷烃类污染物质增溶分解的潜力,对石油污染的低温生态修复有重要的利用潜能.

目的:从污染环境中分离耐低温石油降解菌,并对其降解特性进行研究.方法:采用摇瓶富集培养和平板划线分离的方法,得到一株能以原油为碳源、能源生长的细菌菌株,采用分子生物学方法对该降解菌进行初步鉴定.结果:从天津大港油田污染土壤和水体中分离到一株耐低温石油降解菌DSY171,该菌株能够在10℃条件下,以石油为惟一碳源生长.经过对其形态特征、生理生化及16S rDNA序列分析,初步鉴定该菌株归属红球菌属.菌株DSY171在低温条件下(10～15℃)12 d的石油降解率显著优于常温条件(20～30℃),原油降解率为60％左右;菌株DSY171的pH适应范围较广,初始pH值为6～9时均能代谢生长,但在偏碱性环境下(pH7～9)的代谢生长好于偏酸性环境(pH6～7).除了降解石油外,菌株DSY171对柴油、食用油等不同碳源也均能够降解代谢,具有一定的碳源利用广谱性.结论:耐低温石油降解菌DSY171的分离及其降解特性的研究,为生物学方法解决低温环境石油污染问题提供了高效菌种,在环境微生物学理论研究和实践应用中具有一定的意义和价值.

目的 探讨细菌对柴油降解能力以及细胞表面疏水性及环境影响因子的影响.方法 从新疆油田石油污染土壤中分离一株在25℃下高效降解柴油的菌株,考察不同环境因素对细胞表面疏水性的影响,不同疏水性菌体对柴油降解能力的差别,添加不同浓度鼠李糖脂对细胞疏水性及菌株柴油降解性能的影响.结果 经鉴定该菌株为Acinetobacter sp.,命名为3064.通过接触角测量法、盐析凝聚法及烃类化合物吸附等方法证明其为一株高疏水性菌株(CSH>80％),通过改变环境因素会影响菌株的疏水性,进而影响其对柴油的降解效率.添加一定浓度的鼠李糖脂表面活性剂能够增加菌株的疏水性,降低菌株表面脂多糖含量,增加其表面负电荷,这有助于菌株对柴油的吸收和降解.结论 菌株3064的细胞表面具有很强的疏水性,这有助于菌体细胞对柴油中烃类的摄取.通过改变环境因素及外源添加鼠李糖脂可以加快菌株对柴油的降解.

随着绿色化学的兴起,天然纤维素原料转化和利用的研究受到了高度重视和广泛应用.利用纤维素酶降解纤维素为燃料乙醇、生物柴油的生产铺设了道路.但纤维素酶的生产成本较高,限制了纤维素酶产业化应用.里氏木霉生产的纤维素酶组分丰富,是纤维素酶高产菌株,深入研究里氏木霉的纤维素酶诱导及表达调控机制,有助于提高其纤维素酶产率.近年来人们对里氏木霉的纤维素酶诱导过程和调控机制有了 一定研究进展,综述了里氏木霉纤维素酶诱导和基因表达调控,首先介绍了纤维素、纤维二糖、槐糖、乳糖等几种诱导物及诱导物的转运蛋白,进一步综述了几种转录因子的调控作用,同时介绍了染色体调控、信号通路和光条件对纤维素酶诱导的影响.最后展望了未来里氏木霉纤维素酶诱导表达的研究方向,包括探明诱导物的本质及其具体过程、揭示转录因子之间的联系及转录调控网络、寻找信号转导关键功能蛋白及研究环境因素对纤维素酶的诱导作用等.