DNA指纹图技术分析微生物肥料菌种组成稳定性

目的 分析2种市售微生物肥料在不同生产批次中微生物菌种组成的稳定性。方法 利用ERIC-PCR基因组DNA指纹图技术和16S rDNA V3扩增一温度梯度凝胶电泳（PCR-TGGE）指纹图技术。结果 这2种微生物肥料在同一个生产批次不同包装之间的2种DNA指纹图谱相似性较高,分别在78%～95%和96%～100%,表明同一个批次内的菌种组成比较一致,但其在不同的生产批次之间菌种组成差异存在显著性,反映在2种DNA指纹图谱上,不同生产批次样品间ERIC-PCR指纹图相似性最低只有10%,PCR-TGGE指纹图相似性最低为46%。结论 通过ERIC-PCR和PCR-TGGE DNA指纹图技术可以对微生物肥料中菌种组成的稳定性进行快速、准确的分析,如何保持菌种组成在批次之间的稳定一致,是复合菌种微生物肥料质量控制中面临的难题。     

应用TGGE技术分析人肠道中双歧杆菌的组成

用温度梯度凝胶电泳(TGGE)技术结合16SrDNA克隆、测序,对健康人肠道中双歧杆菌的组成进行了分析。10例健康人肠道双歧杆菌的TGGE分析显示:人肠道内双歧杆菌的组成具有宿主特异性,不同人肠道双歧杆菌种的多样性和种类不同。通过对一健康儿童肠道双歧杆菌属特异性PCR扩增产物的测序及TGGE电泳行为的分析发现,该个体双歧杆菌TGGE图谱中的条带分别代表Bifidobacteriumbifidum、B.infantis、B.longum、B.adolescentis、B.pseudocatenulatum等种和一新种,其中B.pseudocatenulatum(假小链双歧杆菌)是大多数个体共有且较优势的种类。用传统培养方法只检出B.pseudocatenulatum和B.longum两种。基于双歧杆菌属特异性PCR基础上的TGGE方法结合16SrDNA克隆文库分析可较灵敏、直观地反映人肠道中双歧杆菌的组成。     

焦化废水处理厂接触氧化池中降酚茵群的苯酚羟化酶大亚基基因多样性

研究了某焦化废水处理厂接触氧化池中降酚菌群的苯酚羟化酶大亚基基因（the largest subunit of the multi-component phenol hydroxylase,LmPH）的多样性。通过温度梯度凝胶电泳（temperature gradient gel electrophoresis,TGGE）对比分析了氧化池4个区段（O1-O4）中降酚菌群LmPH的组成。它们的TGGE图谱完全一样、相似性为100％,表明该处理池中不同区段的降酚菌群的功能基因组成是高度相似的。以O4段的菌群为代表建立LmPH基因克隆文库,从中挑选了49个克隆测序。依据LmPH基因的DNA序列所推测的氨基酸序列完全相同的归为一类的原则,49个克隆被分为16种类型,其中优势LmPH基因主要有5种类型（多于4个克隆）,而另外11种类型都只有1个克隆。与已知基因同源性超过90％的有7种类型,低于80％的有2种类型。基于氨基酸序列的系统进化树分析表明,LmPH文库中绝大部分的类型都属于低亲和常数（low-Ks）的LmPH,占所有克隆的92％。只有一个类型属于高亲和常数（high-Ks）的。因此,处理焦化废水的工业装置中不仅具有丰富多样的苯酚羟化酶基因类型,而且以编码低亲和常数的占优势地位,而过去报道的通过富集培养分离得到的降酚菌则多带有高亲和常数的酶。这提示我们传统的富集培养方法并不能筛选到生态环境中的真正优势功能菌。     

一种肠道硫酸盐还原菌的增菌培养基

目的针对已经分离、纯化的肠道硫酸盐还原菌,建立一种能快速、高效地培养菌体的培养基。方法比较营养丰富的GAM肉汤与常用于培养硫酸盐还原菌的选择性培养基Postgate的培养效果,摸索在GAM肉汤中添加不同浓度的硫酸盐对两种肠道硫酸盐还原菌-Desulfovibrio desulfuricans和Desulfovibrio intestina—zis的培养效果。确定效果最佳的改良GAM培养基配方,并测定在该培养基中D．desulful＇icans的生长曲线。结果与Postgate培养基相比,GAM肉汤能在2d内快速培养D．desulfugicans,但培养至6d时细菌数量大幅降低。在GAM肉汤中添加Na2SO4与FeSO4,在实验浓度范围内,均显著地促进硫酸盐还原菌的生长。在此基础上改良GAM肉汤培养基,培养得到的细菌数量较GAM肉汤显著提高。D．desulfuricans的生长曲线显示,2d时细菌生长达到最高峰,数量可达3．5×10^7 CFU／mL;培养6d,细菌数量为7．3×10^6 CFU／mL。结论基于GAM肉汤改良而得到的增菌培养基,能快速、高效地培养肠道硫酸盐还原菌,为后续进一步研究肠道硫酸盐还原菌的生理功能提供了支持。     

山羊关节炎脑炎病毒甘肃株全基因组克隆和序列分析

根据GenBank中发表的山羊关节炎脑炎病毒CAEV-CO株（caprine arthritis encephalitis virus-CO,CAEV-CO）的全基因组序列（序列号：NC-001463）,设计合成了7对引物,对CAEV甘肃株的全基因组进行了PCR扩增,并对扩增产物进行了克隆和测序。结果表明,CAEV-甘肃株基因组全长为9186nt。与国际标准毒株CAEV—CO株相比,在编码区有12个碱基的缺失,二者的核苷酸同源性为91．0％;在非编码区有27个核苷酸的插人,核苷酸同源性为97．0％。gag、pol、蛋白Q、tat、env基因编码的氨基酸同源性分别为94．6％、94．7％、87．9％、94．7％和91．5％。     

检测肠道细菌Feacalibacterium prausnitzii的三对PCR引物的特异性比较

【目的】比较3对基于16S rRNA基因、用于检测人肠道中重要细菌Feacalibacterium prausnitzii的引物(FPR-1/FPR-2、FPR-2F/Fprau645R和Fprau223F/Fprau420R)的特异性。【方法】用Clustal X比对每个引物与F.prausnitzii和其他细菌的16S rRNA基因的序列。在Ribosomal Database Project(RDP)数据库中使用Probe Match工具比较每个引物匹配的Faecalibacterium spp.序列数目。利用本课题组建立的中国人粪便菌群的16S rRNA基因全长文库的7255个克隆序列,用Simulated PCR(SPCR)预测每对引物检测到的F.prausnitzii和其他细菌的克隆数;用3对引物分别对代表克隆进行PCR扩增。用3对引物分别对14个健康人的粪便样品进行实时定量PCR。【结果】引物Fprau645R的3端最后一个碱基与非F.prausnitzii序列的错配度高于其它引物,它在RDP中匹配的Faecalibacterium spp.序列数占其匹配的细菌序列数的百分比(97.6%)显著高于其他引物。SPCR预测,3对引物检测到的F.prausnitzii克隆数均为1171左右;在检测到的非Faecalibacterium spp.克隆中,FPR-2F/Fprau645R主要是Subdoligranulum spp.,而FPR-1/FPR-2和Fprau223F/Fprau420R还有Oscillibacter spp.、Ruminococcus spp.和unclassified Ruminococcaceae等。真实PCR与SPCR的结果吻合。实时定量PCR中,FPR-1/FPR-2和Fprau223F/Fprau420R检测到的细菌数量高于FPR-2F/Fprau645R。【结论】3对引物能检测到F.prausnitzii和Subdoligranulum spp.,FPR-2F/Fprau645R的特异性优于FPR-1/FPR-2和Fprau223F/Fprau420R。     

喹啉降解反应器菌群内整合子检测和菌株耐药性分析

运用PCR技术及克隆文库方法,对一个实验室规模的喹啉降解反应器生物膜系统中的整合子进行了分析。结果表明,在该反硝化喹啉降解反应器的生物膜群落中,整合子携带着丰富多样的基因盒。主要为编码与抗生素耐药性相关的基因盒,如氨基糖苷类耐药基因(aadA基因等),也带有与工业废水环境发现的整合子中可能与芳香族化合物降解有关的基因(如FldF基因)。还有一些功能未知的基因。鉴于耐药性相关基因的广泛存在,对该反应器中分离的优势菌株进行了耐药性分析。结果表明,44.1%的菌株存在耐药性,29.4%的菌株有多重耐药性。它们对4种抗生素的耐药率分别为:氨苄青霉素29.4%、卡那霉素23.5%、氯霉素20.6%、链霉素23.5%。不存在抗生素选择压力环境的微生物群落中分离的群落优势菌株普遍具有抗生素耐药性,而且群落基因组的整合子中携带多种抗生素抗性基因的基因盒。这一现象还未曾见报道,其成因值得进一步研究。     

蝗虫肠道微生物总DNA提取方法的比较

采用Bead beating法和QIAamp DNA stool mini kit法提取蝗虫肠道微生物总DNA,并对2种方法提取DNA的得率、完整性以及16SrRNA基因扩增产物的变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)图谱等进行综合比较。结果表明,Bead beating法提取DNA的得率显著高于QIAamp DNA stool mini kit法(P=0.042),而QIAamp DNA stool mini kit法提取DNA片段更完整。PCR-DGGE检测微生物多样性结果显示,QIAamp DNA stool mini kit法提取DNA所代表的微生物群落多样性略高于Bead beating法,但Mann-Whitley统计学检验表明用2种方法检测蝗虫肠道微生物多样性无显著差异(P=0.17)。因此在蝗虫肠道微生物群落多样性的检测中QIAamp DNA stool mini kit法具一定的优势,而Bead beating法同样适用。     

中国株EIAV S2基因逆向突变感染性克隆的构建及体外感染性评价

以中国株EIAV的驴强毒株EIAVDV115与疫苗株EIAVFDDV15的S2基因变化规律为依据,利用反向遗传技术对EIAV弱毒疫苗株全基因组感染性克隆pFDDV3-8的S2基因区进行逆向突变,构建了含有强毒株EIAVDV115S2基因区内4个稳定点突变的克隆质粒pFDDVS2r1-3-4-5,将该质粒转染FDD后进行体外继代盲传,经RT-PCR、逆转录酶活性、间接免疫荧光等检测后,显示经EIAV克隆质粒pFDDVS2r1-3-4-5转染的FDD盲传3代后,可在转染的FDD细胞培养物的上清液中检测到EIAV逆转录酶活性;该细胞培养物经RT-PCR和间接免疫荧光检测均呈EIAV阳性;在电镜下可观察到典型EIAV粒子。证明已成功拯救经EIAVS2基因逆向突变后的衍生病毒vpFDDVS2r1-3-4-5。比较vpFDDVS2r1-3-4-5衍生病毒与亲本克隆衍生病毒的复制动力学,表明前者的复制比后者略滞后。以上结果提示,对疫苗株S2基因的突变未明显影响EIAV的体外复制。     

专一性PCR和变性梯度胶电泳协助从焦化废水处理装置中分离优势功能菌Thauera属菌株

【目的】在专一性PCR和变性梯度胶电泳(DGGE)的协助下,从废水处理装置的微生物群落中分离较难分离的功能菌Thauera。【方法和结果】本研究首先使用Thauera特异性PCR-DGGE的方法鉴定了焦化废水处理装置反硝化池生物膜中的Thauera在6种培养基、好氧/厌氧条件下的生长情况。挑选Thauera多样性较高的培养基1/10 NB与MMQ在好氧条件下进行分离培养。然后使用Thauera特异性PCR方法确定分离得到的菌落是否呈阳性,并使用DGGE的方法检验其是否为纯菌。使用不同培养基对含有Thauera的混合菌落进行进一步纯化,DGGE检测发现MMP培养基对混合细菌菌落Q20中的Thauera有明显的富集作用。经过Thauera特异性PCR结合DGGE检测对Thauera属细菌进行追踪,将混合菌落在MMP培养基上多次划线,最终分离得到纯菌。通过这种方法,从反硝化池样品中分离获得了3株在样品中最为主要的Thauera菌株。【结论】以特异性分子标记为导向分离培养细菌,不仅提高了分离效率及细菌筛选的灵敏度,还能协助分离常规方法难以分离的细菌。