江西红壤放线菌资源评估及微生物群落研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pqx98
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
放线菌是产生天然生物活性物质的重要微生物资源,广泛分布于多种生境,尤其是土壤。许多土壤放线菌在有机物的降解和物质循环中亦发挥着重要作用。我国南方热带和亚热带地区分布着大面积红壤,因其缺乏有机碳,富含铁、铝氧化物,呈酸性、红色,是嗜酸放线菌的适宜栖息地。目前对该生境中放线菌的多样性和次级代谢潜力尚未有深入研究。本论文在前人基础上取得了如下进展:  对分离自江西省六个地区红壤的600株放线菌进行了评估。pH梯度实验表明,它们绝大多数属于嗜酸放线菌(71%),其余为耐酸放线菌。通过16S rRNA基因序列分析,将这些菌株归入放线菌纲内7个目、10个科、26个属,多样性远高于其它酸性土壤的报道。其中至少49个系统发育型可能代表新分类单元,归属于链霉菌属和14个稀有菌属。活性测定发现,这些放线菌对四种致病真菌以及耐药金黄色葡萄球菌具有突出的拮抗活性,并具有突出的几丁质降解活性。对分布于20个属的107株放线菌进行了化学分析,从52株菌中发现了至少193个化合物,其中125个可能是新化合物,由12个属的39株菌产生。红壤放线菌可能主要通过产生聚醚类离子载体、铁离子载体以及几丁质酶来拮抗真菌。链霉菌科、假诺卡氏菌科和链孢囊菌科内的分离菌株不仅多样性丰富、序列新颖,而且具有较好的抗菌活性和产生次级代谢产物的能力,可作为红壤放线菌重要资源类群,进一步深入开发和利用。  一簇分离自江西鹰潭刘家站的中度嗜酸链霉菌(OTU6)经多相分类鉴定为一个新种,命名为Streptomyces rubrisoli sp.nov.,与分离自超镁铁质氧化土的Streptomyces ferralitis亲缘关系最近。该种群菌株的16S rRNA基因和5个保守蛋白基因序列相似性均较高,地理分布具有偏好性,抗真菌活性突出,对Zn2+、Ni2+、Co2+离子具有良好的耐受性,且能够产生互为立体异构的2个大环内酯类新骨架化合物。对代表菌株FXJ1.532进行了全基因组测序。其基因组相对较小,约6.9 Mb;含有30个次级代谢产物合成基因簇,且绝大多数与已知基因簇的同源性低或没有同源性,聚酮类和萜类是主要的次级代谢基因簇;含有多个几丁质酶和壳聚糖酶基因。  为满足日益增长的粮食需求,红壤地区的自然土正在转变为耕种用土。为揭示土地利用方式转变对红壤原核生物(特别是放线菌)群落多样性、组成和结构的影响,我们对江西6个地区两类生态体系下的30份红壤样品进行16S rRNA基因V6区高通量测序分析。其中的优势原核生物门类(整体相对多度大于1%)为Proteobacteria、Acidobacteria、 Actinobacteria、Firmicutes、Chloroflexi、Planctomycetes、 Verrucomicrobia、Thaumarchaeota、Bacteroidetes。自然区红壤和耕种区红壤原核生物的α多样性和物种丰度没有显著差异,暗示在所研究位点上土地利用方式改变并没有减少原核生物多样性。PCoA分析发现,原核生物群落组成在耕种区红壤中较为相似,而在自然区红壤中的变化较大,表明农业实践减少了β多样性。此外,耕种体系中Actinobacteria和Planctomycetes的相对多度显著下降,而Chloroflexi的多度显著升高。各优势原核生物门类的相对多度与不同的土壤因子相关。放线菌门在30份样品中的相对多度从1.3%到28.5%不等,覆盖6个纲、17个目、38个科,至少122个属。其β多样性的变化和总体原核生物结果类似。Mantel test、CCA以及VPA分析结果表明,pH、Ca、TP是影响红壤原核生物和放线菌群落结构的主要非生物因素。网络分析发现,放线菌主要与其它原核生物门类形成负关联(互斥)的相互作用;在耕种区红壤中,纤线杆菌属(Ktedonobacter)是和放线菌形成负关联的主要类群,暗示它们之间可能存在竞争关系。  本论文结果表明分离自红壤的放线菌是寻找新天然产物的理想资源,部分菌株具备生物防控致病真菌的应用潜力。随着土地利用方式的改变,土壤因子和物种互作共同影响了红壤地区的原核生物群落组成和结构。
其他文献
绵羊是许多国家的国民经济中占有重要地位的家畜之一,拥有许多重要的可遗传的经济性状,同时绵羊也是重要的模式动物之一。但是,目前我们对绵羊的基因组信息知之甚少,仅有中等密度
以数字化、自动化为特征的各类应用已覆盖了电网规划、设计、建设、运行、调度和维护等各个方面,信息技术的应用领域深入到电网生产运行、经营和管理的各个环节,取得了诸多标志性成果。但是,现有电网生产各应用系统都是基于本业务或本部门的需求,存在不同的平台、不同的应用系统、不同的数据格式,难以从整个电网公司生产全流程的角度来考虑数据的使用,这导致电力公司内部不同的系统信息资源分散,横向不能共享,上下级间纵向贯
电机作为一种将电能转化为机械能的装置,从出现至今对人类的生产生活产生了深远的影响。随着电力电子技术、稀土永磁材料和电机控制理论的快速发展,直流无刷电机的应用趋于成熟。由于其结构简单,没有碳刷和换向器,可以胜任各种应用环境。直流无刷电机既有交流电机的简单、运行可靠、方便维修等优点,又具有直流电机运行效率高、调速性能好、易于做到大容量、高转速等特点,近年来倍受青睐,被认为是本世纪最具发展前途的控制电机
组织工程是运用工程学和生命科学手段在体外构建有功能的组织或器官,用于修复、维护人体各种损伤后的组织或器官。组织工程包括三个基本要素:种子细胞、生物材料和各种维持种子
随着智能自动控制、计算机等科学技术高速发展,智能电网的建设如火如荼地全面开展,形成了空前规模电网体系。在建设与发展的过程中,严酷的环境以及人们生产、生活水平日益提高的需求都对电力提出苛刻要求,同时,现代化、信息化、数字化的智能技术也不断进步。智能调度是实现我国未来建设“坚强智能”电网的主要途径之一,是国内电力行业的共同发展目标。本课题依托国电D5000系统,主要针对以下几个方面进行了研究。论文首先
放牧是内蒙古典型草原上最重要的人类干扰活动(土地利用)之一。放牧能通过直接(践踏)或间接(改变植物群落结构)的方式对草原生态系统产生不同程度的影响。以往研究表明,放牧对小型啮
作为我国电能输送的命脉,高电压输电线路在解决电力资源分布不均,缓解高耗能地区电能紧张问题等方面做出了突出贡献。近年来随着我国特高压工程的持续发展,高电压输电线路不仅承载着传统电能的输送重担,而且支撑着核能、风能等清洁能源的发展。为了保证电力系统的安全可靠运行,必须保证输电线路运行的安全性和可靠性。然而由于我国经济中心分布于平原及自然的地理因素,使得部分超高压输电线路不可避免的架设于旷野、高山等暴露
随着电力系统的广泛互联和不断发展,运行信息呈指数级增长,精细化管理要求越来越高,现有电力系统运行信息显示理论和技术已经不能满足需求。本文提出电力系统运行信息自适应显示解决方案,协助调度人员根据电力系统情景选择展示信息和信息显示技术,减少调度人员调画面等操作,实现在最短的时间、以正确的方式、展示需求信息。本文对电力系统信息显示技术、计算机应用技术、自适应技术等进行研究和整理,提出电力系统运行信息自适
脊椎动物的造血过程分为初级造血和次级造血两个阶段。次级造血过程中,主动脉腹侧壁一群特化的内皮细胞经过内皮-造血转化过程产生造血干细胞,这是一群能够自我更新,并分化成红
用电信息采集系统指的是具有信息化、实时性特点的,并被用来获取客户端用电信息的平台,该系统运用通讯技术、计算机和自动化控制系统对电力负荷进行监控、管理。随着经济的发展,电力企业的产能增加,供电容量已经不是问题,用户对于供电质量有了更高的要求,供电企业的生产和服务水平也需要相应的提高。按照电力法和供用电合同规定,供电企业应连续的供出电能,但各地区经济机构不同,发展速度也并不平衡,仍然会出现局部短期负荷