目的 从北部湾红树林区采集的植物样品中分离真菌,并从中发现具有活性的次级代谢产物.方法 采用10倍稀释法通过3种培养基分离北部湾红树林岸边植物中的真菌,发酵后进行化学成分分析,筛选优先研究菌株,并采用现代色谱分离技术对优选菌株次级代谢产物进行分离纯化,通过波谱方法和文献数据对比解析鉴定化合物结构,采用CCK-8法进行化合物细胞毒活性检测.结果 从北部湾红树林区来源的4个植物样品中共分离得到94株真菌,筛选出3株优选菌株,从中分离的3个主产物,分别鉴定为phomoxanthone A(1)、isomeleagrin(2)和(-)-(6S,1'S)-pestalotin(3).细胞毒活性测试表明,化合物1和2具有多种细胞毒活性.结论 首次发现isomeleagrin对5637人膀胱癌细胞、DU145人前列腺癌细胞、A673人横纹肌肉瘤细胞具有一定的细胞毒活性,红树林区来源真菌具有产生细胞毒活性化合物的潜力.

利用水解圈法从三亚红沙河红树林区分离得到l株纤维素降解真菌SCSIO 43503.分子生物学鉴定表明,该菌ITS序列与菌株Ochrocladosporiumfrigidarii CZ549(FJ755255)的相似度为96％,β微管蛋白(β-tubulin)序列与Shiraia bambusicola(AB355003)的相似性为86％,钙调蛋白(calmodulin)与Paramyrothecium viridisporum CBS 873.85(KU846278)序列相似性为89％;综合其形态学特征,推测其为枝孢属(Gladaxporism)真菌,命名为Gladaxporism sp.SCSIO 43503 (KY224732).进一步对该菌株分泌的纤维素酶进行分析,结果显示该菌株维素酶活性的最适反应温度为50℃,在45～50℃范围内活性较高;最适pH为5.0,在3.0～7.0范围内具有较高的活性,最适发酵时间为3d.在最优条件下,酶活力达到最高,为23.46 U.本研究发现了一株纤维素降解真菌,对纤维素酶的生产和利用具有重要价值.

为了探究重金属对红树林表层沉积物和根系沉积物微生物群落多样性的影响,于深圳福田红树林自然保护区、深圳湾红树林公园、坝光红树林以及香港米埔自然保护区采集了表层沉积物与根系沉积物样品,测定了沉积物中5种重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、Pb)的含量,并采用污染负荷指数法(PU)对重金属污染情况进行了评价.同时,利用Illumina HiSeq二代高通量测序技术对沉积物细菌的16S rDNA V4可变区进行测序,并进行OTUs注释分类、聚类分析、α-多样性分析(Shannon指数)与Spearman相关性分析.结果表明:不同红树林之间的沉积物重金属含量差异显著(P＜0.05),米埔自然保护区潮滩区和红树林区的沉积物重金属区域污染负荷指数最高,分别为1.51和1.38,其次是深圳福田红树林自然保护区、深圳湾红树林公园和坝光红树林,区域污染负荷指数分别为0.45、0.31和0.21;表层沉积物和根系沉积物样品的主要优势菌,在门水平上为变形杆菌(Proteobackteria)、绿弯菌(Chloroflexi)、放线菌(Actinobacteria)、拟杆菌(Bacteroidetes)、厚壁菌(Firmicutes)等,在纲水平上为y-变形杆菌(Gammaproteobacteria)、α-变形杆菌(Alphaproteobacteria)、δ-变形杆菌(Deltaproteobacteria)、厌氧绳菌(Anaerolineae)、β-变形杆菌(Betaproteobacteria)等;尽管微生物多样性分析结果显示沉积物微生物群落多样性与重金属污染无显著相关性(P＞0.05),但Spearman相关性分析结果表明重金属可能对某些门或纲(如BRC1门、ε-变形杆菌纲)的群落多样性产生显著影响(P＜0.05).

藻类是红树林生态系统重要的生物类群,根据生态习性可分为浮游植物、底栖微藻和大型藻类三个生态类群,它们在红树林生态系统生物多样性、初级生产、元素循环等方面起着重要作用.但在红树林生态系统中,关注重点多集中在红树植物和动物,对其中的藻类重视不够,且多数研究集中在近20年以及亚洲的红树林区.事实上,红树林生态系统藻类非常丰富,其多样性研究有助于深入揭示红树林生态系统的结构与功能.本文介绍了红树林生态系统藻类的组成类群及其重要性,重点对红树林区浮游植物、底栖硅藻和大型海藻的种类组成、地理分布及其与初级生产力、水质污染、元素循环、碳库形成等生态过程中的作用的研究动态和进展等进行了总结.根据已有研究,红树林区浮游植物和底栖硅藻的种类数一般为几十到上百种,其中硅藻在种类和数量上都占绝对优势,它们是重要的初级生产者、饵料生物和水质污染指示生物;红树林区底栖大型藻类主要由红藻、绿藻、褐藻、蓝藻组成,绿藻的种类较多,红藻在数量上占优势;藻类是红树林湿地碳库的重要贡献者,在红树林湿地生态系统碳汇和碳循环中起重要作用.红树林生态系统是个高度动态和异质的系统,今后应加强红树林藻类多样性的长周期、大尺度变化及不同生境藻类的综合研究,关注大陆径流和潮汐对藻类多样性和蓝碳的影响,借助沉积物藻类记录,探明红树林区藻类的长周期变化,反演气候变化和人类活动对红树林生态系统的影响过程和机制.

对福建漳江口红树林沉积物中重金属汞(Hg)含量的时空分布进行了研究.结果表明漳江口红树林湿地汞含量为0.0815 mg·kg–1—0.3431 mg·kg–1.在潮间带水平分布上,从光滩到高潮位汞含量显著上升(P<0.05),相对光滩,红树林沉积物更易富集汞,其中高潮位红树林底泥中汞含量最高.在垂直方向上,大多数的汞富集在表层及亚表层,随着深度的加深,汞含量呈现下降趋势.汞在红树林湿地沉积物中的积累主要与有机碳(TOC),含水率,盐度相关.从计算的单一污染指数(Pi)来看,漳江口地区汞污染等级为Ⅲ级以下,大多数采样点属于自由污染或轻度污染.就该地区汞污染的时空变化趋势以及和其他红树林区汞污染状况的对比来看,漳江口地区存在一定程度的汞污染威胁加剧的现象,值得引起注意.

以我国雷州半岛红树林为调查与研究对象,采用样方调查方法对红树林区系组成、群落结构和分布特征开展调查分析.调查结果表明:雷州半岛红树林的群落可分为24个类型,其中白骨壤群落面积占比高达60.55％,占有绝对优势;雷州半岛红树林包括真红树植物8科13种,占全国真红树植物物种的50％,半红树植物8科10种,占全国半红树植物物种的83.33％;Shannon—Wiener多样性指数为0.09—1.08,部分研究区域之间数值差异较大;从向陆林缘至向海林缘,物种多样性沿潮间带的变化趋势比较一致,为高潮间带>中潮间带>低潮间带;白骨壤为雷州半岛重要的优势种,在高、中和低潮间带均有分布,聚集分布为高潮间带<中潮间带<低潮间带;与2008年雷州半岛国家"908"专项红树林调查结果相比,该地区所记录的红树物种由14种增加到了23种,受2008年寒害所影响而枯死的红海榄又逐渐恢复;附城镇1995年引进无瓣海桑,与乡土种白骨壤、秋茄一起成为当地的优势种,说明无瓣海桑的引进对于当地红树林群落恢复具有一定的促进作用.虽然雷州半岛物种组成较为丰富,但是红树林群落结构仍然不够合理,对残次天然纯林进行改造和人工多物种造林,是日后雷州半岛红树林群落恢复和重建的重要方向;同时也要加强乡土红树植物物种恢复,维持雷州半岛红树林生态系统物种多样性与生态平衡.

弗兰克氏菌(Frankia)因其独特高效的固氮效率而备受关注,然而目前的研究还局限于陆地生境.基于nifH基因采用高通量测序对高隆湾红树林及其近岸海域沉积物的Frankia多样性进行分析,共获得261条属于Frankia的nifH序列,共11个OTUs,序列主要分布在红树林区样品,其中以角果木和红海榄为优势树种的红树林样品中序列较多,在潮间带样品中也有少量分布,海草区样品未检测到,序列在不同生境中的分布存在较大差异.OTU818在10个站位都有分布,说明OTU818代表的Frankia类群分布比较广泛,且为红树林沉积物的优势类群.系统进化分析表明Frankia与NCBI数据库中的Frankia基因序列在系统发育树上形成不同分支.通过Network分析Frankia与其他细菌类群的共发生关系,发现Frankia与来自Verrucomicrobia、Pro-teobacteria、Firmicutes、Cyanobacteria的多种固氮细菌类群存在紧密联系,表明Frankia在稳定红树林固氮细菌群落结构中起着重要作用.利用典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)方法研究了环境因子对Frankia多样性分布的影响,表明盐度、As和Al是影响Frankia多样性分布的显著环境因子.通过这些结果对Frankia的生态分布及其与环境因子的关系有了新的认识,也为后续开发利用这类固氮能力更具优势的Frankia提供前期数据参考.