99 resultados para T-RFLP
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本文利用不同的分子标记方法,分别对牙鲆及大黄鱼不同养殖群体的生长、抗病等经济性状的候选基因进行了序列多态性研究,检测到了几个SNP位点和微卫星的多态性位点,并分析了它们与经济性状之间的相关性;同时,利用微卫星的多态性位点对牙鲆2个养殖群体的遗传变异进行了分析,这些均为海水鱼类遗传育种及标记辅助选育工作提供了基础数据。 在牙鲆胶南养殖群体中,以100个个体为实验材料,根据其生长激素(GH)基因的6个外显子序列设计引物,通过SSCP分析技术显示该群体GH基因的第4外显子存在多态性,检测到2种基因型,AA型和AB型。DNA测序结果表明,AB型在第1763位发生碱基突变,c→t,与AA型同源性达到99%。连锁分析结果表明:这2种基因型的个体在体重和头长上表现出显著的差异,AB型个体的体重和头长都明显大于AA型个体(P<0.05),由此推测等位基因B是一个对牙鲆体重和头长都有利的等位基因;这2种基因型个体之间在其体型性状上也存在显著差异(P<0.05);同时,该多态位点的Hardy-Weinberg平衡性检验结果表明,该群体处于Hardy-Weinberg平衡状态。在牙鲆GH基因第1外显子区域还发现了一个微卫星位点,对该位点进行多态性分析,检测到5种基因型、3种等位基因,one-way ANOVA统计结果显示,基因型AC个体的体重、头长和体高明显大于其它基因型个体(P<0.05),C是一个对体重、头长和体高有利的等位基因。 对2个大黄鱼养殖群体的GH基因进行SSCP分析后发现,浙江群体大黄鱼GH基因在第196位存在1个SNP(g→a)位点,检测到2种基因型,AA和AB。t检验结果表明,AA型个体的体高比AB型个体的高(P≤0.05),但AB型个体在体长/体高上占优势(P≤0.05),提示该突变位点可以作为大黄鱼体型性状的候选标记。福建群体大黄鱼GH基因在第692位有1个SNP位点(t→c),共检测到2种基因型,CC型和CD型,其中,CD基因型个体的体重和全长显著大于CC基因型个体(P≤0.01),提示该位点可以作为大黄鱼体重和头长性状的候选标记。 在牙鲆胶南和日照2个养殖群体中,采用牙鲆GHR基因5’端Promoter区的一个微卫星标记,进行了群体遗传变异的研究,并探索了该基因多态性位点与牙鲆生长性状之间的相关性。结果表明,2个群体在该位点检测到的等位基因数为12和9个,有效等位基因数为6.26和5.04个。两个群体该位点的Hardy-Weinberg遗传偏离指数均为正值,并没有显示出杂合子缺失,但各基因型分布频率都在一定程度上偏离Hardy-Weinberg平衡(P<0.01)。连锁分析发现,在胶南群体中,IM基因型对应的个体在全重、全长、体长、头长、体高和眼径形态学数据中均是最大的,但仅在体重上极其显著的大于全部其它基因型个体;在日照群体中,BC基因型对应的个体在全重、全长、体高、尾柄高、尾柄长和眼径数据中均是最大的;而CJ基因型对应的个体在体长和头长这两组数据中是最大的。由此认为,该位点IM基因型可以作为牙鲆体重性状的潜在标记。 在进行牙鲆抗病性状标记的筛选时,利用迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)LSE40对牙鲆鱼进行攻毒感染实验,得到死亡群体和未死亡群体。选择Toll样受体基因中的TLR2、TLR3和TLR9基因作为候选基因,分别对这3个基因中的部分序列共设计7对引物进行扩增,同时对扩增产物进行RFLP多态性分析,目前只在TLR3基因内检测到一个EcoRI的酶切多态性位点,测序后发现,这是由于在TLR3基因第3806位的EcoRI酶切位点在某些个体中缺失所致。酶切产物共呈现出3种基因型,分别定义为AA,AB和BB。χ2检验证明该多态性位点与牙鲆抗迟缓爱德华氏菌LSE40的能力有一定关系。利用多因素非条件Logistic回归分析对死亡组和存活组牙鲆的各种形态学数据以及不同基因型之间进行了分析,发现体长、头长和体高均具有显著的相关性(P<0.05),而这几个因素与体重的相关性不显著(P>0.05)。多因素非条件Logistic分析后发现:AA基因型对死亡率具有显著的影响(P<0.05),是主要的危险因素,而AB基因型的作用不显著(P>0.05);头长是主要的保护因素(P<0.05),体重对死亡率的影响很小。χ2检验证明,等位基因A是对死亡的主要危险等位基因,B是对存活有利的主要等位基因。推测该位点可以作为牙鲆抗迟缓爱德华氏菌的潜在标记。
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栉孔扇贝(Chlamys farreri)是我国北方地区主要的养殖贝类之一,曾为沿海各省带来巨大的经济效益。但自1997年以来,陆续爆发的病害问题给扇贝养殖业造成了巨大的经济损失,严重影响了该产业的健康发展。目前认为培育抗病性强的扇贝优良品种是解决病害问题的根本途径。由于传统的育种方法费时费力,无法满足对良种的迫切需求,因此有必要通过分子手段加快抗病品种的培育步伐。标记辅助育种(marker assisted selection,MAS)是成功应用于动物育种中的分子手段之一,但由于缺乏与抗病性状相关的标记,MAS目前还无法在软体动物中得到应用。因此,寻找与抗病性状相关的分子标记是在软体动物中发展MAS的关键。 本研究利用鳗弧菌(Listonella anguillarum)对栉孔扇贝进行攻毒感染实验,初步得到敏感群体和抗病群体后采用PCR、PCR-RFLP、Bi-PASA PCR等方法研究了CfLysG、CfC1qDC和CfLITAF基因多态性及其与栉孔扇贝对鳗弧菌抗性的关系。 研究发现,栉孔扇贝CfLysG的基因序列中共有104个单核苷酸多态性(SNP)位点和29个插入/缺失(I/D)多态性位点。有17个多态性位点位于启动子区域,选择其中的-753 I/D、-391A/G和-284I/D多态性进行检测,发现这三个位点的基因型在敏感群体和抗病群体中的分布均符合Hardy-Weinberg平衡(P>0.05)。其中-753 ID基因型和-284 ID基因在抗病群体中的频率高于在敏感群体中的频率,但两者之间无显著性差异(P>0.05)。-391 AG基因型在抗病群体中的频率显著高于敏感群体(P=0.007),表明-391 AG基因型与栉孔扇贝对鳗弧菌的抗性显著相关。为验证这一相关性,对-391位点不同基因型的扇贝进行攻毒感染实验。统计发现,具有-391 AA基因型的扇贝累计死亡率显著高于具有-391 AG基因型的扇贝(P=0.001),进一步证实了CfLysG基因-391 AG基因型与栉孔扇贝对鳗弧菌的抗性显著相关。CfLysG基因的外显子共有3处SNP,其中仅第三外显子上的+3473 A/C为非同义突变。统计分析表明,+3473位点不同基因型在敏感群体中的分布频率符合Hardy-Weinberg平衡(P>0.05),而在抗病群体中则偏离Hardy-Weinberg平衡(P<0.01)。+3473 AA基因型在抗病群体中的频率显著高于在敏感群体中的频率(P=0.022),表明+3473 AA基因型与栉孔扇贝对鳗弧菌的抗性显著相关。CfLysG基因第1内含子存在+96 I/D和+487 I/D两处大片段的I/D多态性。统计发现,这两个位点的基因型在敏感群体和抗病群体中的分布频率均符合Hardy-Weinberg 平衡(P>0.05)。其中+96 DD基因型和+487 ID基因型在抗病群体中的频率均略高于在敏感群体中的频率,但两者之间无显著性差异(P>0.05)。表明这两个位点的多态性与栉孔扇贝对鳗弧菌的抗性无显著相关性。对CfLysG基因各多态性位点的统计分析表明,各位点之间存在不同程度的连锁不平衡,提示有单体型的存在。对19种频率>1%的单体型在敏感群体及抗病群体中的频率进行分析,发现-753 I/-391 G/-284 I/+96 I/+487 D/+3473 A单体型在抗病群体中的频率显著高于敏感群体(P=0.044),表明该单体型与栉孔扇贝对鳗弧菌的抗性显著相关。 在栉孔扇贝CfC1qDC基因cDNA序列上共发现14处SNP。对+423 T/C多态性与栉孔扇贝对鳗弧菌抗性的关系进行了分析。统计发现,+423位点各基因型在敏感群体和抗病群体中的分布均符合Hardy-Weinberg平衡(P>0.05)。+423 TT基因型在抗病群体中的频率显著高于在敏感群体中的频率(P=0.005),表明+423 TT基因型与栉孔扇贝对鳗弧菌的抗性显著相关。 在栉孔扇贝CfLITAF基因cDNA序列中共发现3处SNP及1处I/D多态性。对+145 I/D多态性进行研究,发现所有敏感个体及抗病个体中均同时存在+145 位点所有等位基因,表明+145位点多态性与栉孔扇贝对鳗弧菌的抗性不相关。 以上研究表明,栉孔扇贝CfLysG基因-391 AG基因型、+3473 AA基因型、-753 I/-391 G/-284 I/+96 I/+487 D/+3473 A单体型以及CfC1qDC基因+423 TT基因型与栉孔扇贝对鳗弧菌的抗性显著相关,提示它们可作为与栉孔扇贝抗病相关的候选分子标记应用于贝类抗病育种中,为贝类的标记辅助育种提供参考。此外,抗病相关分子标记的发现还有利于加深对扇贝发病机理的理解,并有助于发掘预防及治疗贝类疾病的新方法。
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趋磁细菌是一类革兰氏阴性的原核生物,广泛分布于淡水和海水环境中的有氧-无氧过渡区。本文研究了青岛汇泉湾沿岸一个海水养殖池塘中两个不同亚区内趋磁细菌的多样性。一个是常年水深在0.5 ~ 3 m,类似潮下带区域;另一个是在落大潮的时候沉积物能暴露在空气中,类似潮间带区域。 在该池塘类似潮下带区域的沉积物中发现了大量海洋趋磁细菌,最大丰度可达105 cells/cm3。透射电镜观察发现该菌菌体形态多样,有球形或卵球形、长短杆状、弧状和螺旋状,其中球形或卵球形趋磁细菌占绝对优势。电镜观察还发现该菌磁小体的排列方式呈多样化,大多数呈链状排列,有单链、双链及多链,还有的呈环状或者成簇排列。磁小体的形态也多种多样,有正方体、棱柱体、立方八面体、子弹头状、片状和齿状。用RFLP方法分析了70个克隆,测序得到10条不同序列。经16S rDNA系统发育分析,发现9个属于α-变形菌亚纲,1个属于γ-变形菌亚纲,共有8个不同的属,优势种属于未培养的海洋趋磁球菌。所有克隆与最接近的海洋趋磁球菌的相似性并不高(76.4% ~ 89.4%),表明该区域的趋磁细菌为新发现的微生物资源。 而在该池塘类似潮间带区域的沉积物中发现了单一种群结构的趋磁细菌。透射电镜观察显示菌体形态为球形至卵球形,大小为1.8 ~ 2.3 × 2.0 ~ 2.8 μm,细胞侧生两簇鞭毛,极性趋磁运动,每个细胞内都含有两条磁小体链。统计结果显示,两条磁小体链上的磁小体数目60%都相差1个。单个菌体中磁小体数目从7到31个不等,平均为18个,其中包含19个磁小体的菌体占多数。磁小体的形状多为长方体,平均长度和宽度分别为101 + 24 nm和83 + 21 nm,形态因子约为0.83 + 0.09,为单磁畴晶体。能谱显示磁小体的成分为Fe3O4。磁滞回线的测量得到单个磁小体的磁距为2.6 × 10-13 emu。用RFLP方法分析了98个克隆,测序得到3条不同序列,而三条序列之间的相似性都在98%以上,可认为是同一个种,FISH也证实了该处趋磁细菌为单一种群。经16S rDNA系统发育分析显示,该处趋磁细菌隶属于α-变形菌亚纲中的一个新属。初步结果显示了趋磁细菌对潮间带环境的适应性。 本文还采用半固体培养基培养了一株海洋趋磁螺菌,电镜下观察,菌体大小约为3 × 0.8 μm,体内包含一条磁小体链,磁小体形态不规则,大小分布不均。目前,纯化工作正在进行。
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近年来,在“清洁生产”、“生态养殖”以及“生物修复”理论的指导下,在贝类稚贝培育和成贝养殖过程中实施贝藻混合模式,已经成为国内外学者研究的热点之一。本文在封闭水体中进行了龙须菜(Gracilaria lemaneiformis Weber-van Bosse)和文蛤(Meretrix meretrix Linnaeus)稚贝以及成贝的混养实验,初步探索了混养系统中的互利机制,监测了水体中理化因子和生物因子的变化规律,测定了养殖生物的生长情况及营养成分,构建了混养系统中贝藻混养的合理模式。并且采用新技术-T-RFLP监测了养殖水体中细菌的动态变化。主要研究成果如下: 1. 在龙须菜与稚贝混养实验中,平均水温为17.5±3.2℃。研究结果表明较低的温度抑制了龙须菜的生长,总平均日生长率最高为0.81%/d,小于与成贝混养实验的最高特定生长率1.79%/d。养殖水体中氨氮和磷酸盐是最主要的无机污染物,而龙须菜对养殖水体营养盐的去除作用显著, 35天后混养系统中养殖水体的氨氮和磷酸盐平均浓度较单养系统低43.37μmol/L、1.23μmol/L,分别相差95.06%、94.85%。 2. 在龙须菜与成贝混养实验中,平均水温为23.1±2.3℃,适合龙须菜的生长,结果表明龙须菜对氨氮和亚硝氮的吸收高达86%~98%,对无机磷的吸收可达99%,养殖生物的生长情况良好,养殖生物体内的营养成分要好于单养系统中的养殖生物。对于氨基酸总含量,加入龙须菜的养殖系统中文蛤体内的氨基酸总含量要比单养系统中文蛤体内氨基酸总含量高26.0mg/g,高出后者5.01%。引入龙须菜在一定程度上可以抑制异养细菌和致病性弧菌的生长,相对抑制率达到77.75%。在本实验中,尽管龙须菜可以抑制异养细菌的生长,但如果引入过多会导致嗜江蓠细菌过度增加,可能反而会破坏原有的微生态平衡。 3. 采用T-RFLP技术对养殖水体中的总细菌群落进行了分析,摸索出合理的方法和步骤,通过聚类分析将养殖水体中细菌群落分为两个群落,并且认为在养殖水体中,微生物群落的变化是及其复杂的,第六周时两个群落变化不一致。并且相对来说,龙须菜的引入可能会对某些群落造成抑制,但也可能会对其它细菌群落起到促进作用。 4. 稚贝和成贝分别与龙须菜的混养实验结果表明,在养殖系统中引入龙须菜可以改善养殖环境,龙须菜和文蛤的适宜混合比例为1:1能取得较好的生态效应。
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对四种大型海藻:江篱(Gracilaria textorii)、孔石莼(Ulva pertusa)、海带苗(Laminaria japonica)和多管藻(Polysiphonia urceolata)表面附着弧菌的多样性进行了分析,同时对多样性分析中采用的不同方法进行了比较。 利用TCBS培养基从四种海藻表面总共分离到12株细菌:G1、G2分离自江篱,U3分离自孔石莼,L4、L5、L6分离自海带苗,P7、P8、P9、P10、P11、P12分离自多管藻。菌株G1,G2属于盐单胞菌(Halomonas),其余10株细菌都属于弧菌(Vibrio)。 对12株细菌的酶学活性、抗生素抗性进行了研究。发现除G1、G2外,其余菌株都可产生淀粉酶和明胶酶。菌株G1、G2和U3对氨苄青霉素、链霉素和四环素有很强抗性。 采用多种分子生物学方法(16S rDNA、gyrB、RFLP、DGGE )分析了上述12株菌的系统发育关系,对不同方法获得的结果进行了比较。 12株菌的16S rDNA系统发生树可分为4个明显分支。G1、G2与细菌H. meridiana构成一个分支。U3与V. lentus构成一个分支。L4、L5、L6、P9、P10、P11、P12与V. tasmaniesis形成一个分支。P7、P8与V. splendidus形成一个分支。 以gyrB基因序列为基础构建的系统发生树将G1、G2以外的10株弧菌分成4个较大分支,L4、P9属于同一分支,L6、P8、P10、P11和P12属于一个大的分支, U3、L5各自构成一个分支。菌株G1、G2没有得到gyrB基因序列扩增带。表明试验设计的引物是弧菌特异性引物。相对16S rDNA,不同菌株间gyrB基因序列差异性更大。 RFLP分析结果显示,12株细菌HinfI酶切后得到6种带型,SmaI酶切后得到4种带型。结合16S rDNA、gyrB基因的分析结果可知,RFLP可以在种的水平上有效进行细菌多样性分析。 12株细菌的DGGE分析结果显示,G1、G2与其它菌株电泳图谱有明显不同。菌株U3独自构成一种带型,L5、L6构成一种带型。表明DGGE技术在属的水平上分析细菌多样性效果较好,在种的水平上分析细菌多样性有一定的局限性。
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海洋趋磁细菌在黄海、东海的近岸海域沉积物中分布广泛,形态上以球菌为主,部分地区有杆菌、螺旋菌。在青岛汇泉湾发现大量的海洋趋磁细菌,趋磁球菌占优势,最大丰度可达105 cells/cm3。 透射电镜观察潮间带趋磁细菌以球菌或卵球菌占绝对优势;潮下带菌体形态多样,有球形或卵球形、长短杆状、弧状和螺旋状,其中球形或卵球形趋磁细菌占优势。电镜观察还发现磁小体的排列方式多样化,大多数呈链状排列,有单链、双链及多链,还有的呈环状或者成簇排列。磁小体的形态也多种多样,有正方体、棱柱体、立方八面体、子弹头状、片状和齿状。 PCR-RFLP分析RT收集潮间带得到的三个菌株同属于α-变形菌亚纲中的未培养的趋磁球菌,三者之间相似性都在98%以上,可能都属于同一个属。潮下带RT收集,测序分析得到10个菌株。发现9个属于α-变形菌亚纲,1个属于γ-变形菌亚纲,共有8个不同的属,优势种是MRT-81和MRT-82。目前尚未获得这些细菌的纯培养。 结合电镜观察的结果发现,潮间带形态单一,属于同一个属;潮下带形态多样,属于8个不同的属。电镜结果跟RFLP的结果一致。结合区域特点我们分析潮间带水深大约0.5-1 m,在大潮最低潮时可能暴露于空气中,且受潮汐的影响,物化环境变化较大。潮下带水深常年>2 m,物化环境比较稳定。这可能是造成两个区域多样性差别的主要原因。 我们得到的所有的序列与未培养和已纯培养的海洋趋磁球菌的16S rDNA相似性都不高于94%,两优势菌群与纯培养的MC-1相似性都不高于88%,可能为新发现的海洋趋磁细菌资源。
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深海生物圈有着不同于陆地和浅海的典型特点,例如高压、低温、永久黑暗及寡营养,并且深海微生物具有特殊的代谢途径及庞大的生物量,这使得深海成为一个巨大的有待开发利用的生物资源宝库。 本文研究的样品分别取自东太平洋E272站位(12°36’39"N, 104°19’28"W)和西太平洋Ph05-5站位(16°04’93"N, 124º34’48"E)。E272站位距离东太平洋13°N海隆45km,水深3 191m;而Ph05-5站位地处西菲律宾海盆,在黑潮源区附近,位于西太平洋暖池区边缘,水深3 382m,并且Ph05-5岩芯一共包含了五个明显的火山灰层。 本文采用了末端限制性片段长度多态性分析(T-RFLP)和16S rRNA 基因文库分析的方法在小尺度上对东太平洋E272站位的沉积物样品进行细菌群落结构的研究。研究结果表明沉积物细菌群落结构在小尺度上存在明显的垂直变化。系统进化分析表明,该沉积物样品的细菌多样性较高,共包含9个主要的门类,包括变形菌门、绿弯菌门(绿色非硫细菌)、浮霉菌门、酸杆菌门、放线菌门(高G+C革兰氏阳性菌)、拟杆菌门、硝化螺旋菌门、以及两个待定的门类OP8和TM6。其中变形菌门细菌是一类在海洋中非常常见的细菌,广泛分布于各个海洋环境,在我们的文库当中发现了变形菌门的三个纲,包括α-、-、-变形菌纲。本项研究充分表明该沉积物环境中具有较高的细菌多样性,在小尺度上细菌群落垂直分布明显,其结果也可从侧面反映深海沉积物近表层处的环境条件在小尺度上的垂直变化显著。 对西太平洋暖池区沉积物样品的细菌群落的研究也采用16S rRNA 基因文库分析的方法。系统进化分析表明该沉积物样品细菌的多样性相对较低,一共包含了六个不同的门类,包括变形菌门、浮霉菌门、放线菌门、厚壁菌门(低G+C革兰氏阳性菌)、绿弯菌门、酸杆菌门。在这个沉积物样品中也发现了变形菌门的三个纲包括α-、-和-变形菌纲。聚类分析和系统进化分析都表明表层的细菌群落同其它8层的细菌群落存在明显的差异,并且其它8层包括5个火山灰层和3个远洋粘土层的细菌群落结构差异不大,推测火山灰成分不仅对火山灰层的细菌群落产生影响,而且可能通过扩散对整个沉积物的微生物群落结构都产生影响。表层可能由于沉积时间较晚所以受影响相对较小或表层本身不同于较深层次的理化条件而使表层群落存在较大差异。 对东、西太平洋不同环境下的两个深海沉积物样品的细菌多样性进行比较,结合其它研究发现变形菌门细菌在不同深海环境中都普遍存在,是深海不同环境的广适类群。另外,两个环境中的细菌多样性存在很大差异,东太平洋沉积环境中的细菌多样性要远高于西太平洋沉积环境中的细菌多样性,推测其最可能的原因是西太平洋沉积物火山灰成分对细菌群落的影响,致使其细菌群落与东太平洋远洋粘土沉积物细菌群落产生很大差异;另外,不同洋区的环境差异也应该是造成细菌群落差异的一个重要方面。
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Magnetotactic bacteria are a heterologous group of motile prokaryotes, ubiquitous in aquatic habitats and cosmopolitan in distribution. Here, we studied the diversity of magnetotactic bacteria in a seawater pond within an intertidal zone at Huiquan Bay in the China Sea. The pond is composed of a permanently submerged part and a low tide subregion. The magnetotactic bacteria collected from the permanently submerged part display diversity in morphology and taxonomy. In contrast, we found a virtually homogenous population of ovoid-coccoid magnetotactic bacteria in the low tide subregion of the pond. They were bilophotrichously flagellated and exhibited polar magnetotactic behaviour. Almost all cells contained two chains of magnetosomes composed of magnetite crystals. Intriguingly, the combination of restriction fragment length polymorphism analysis (RFLP) and sequencing of cloned 16S rDNA genes from the low tide subregion samples as well as fluorescence in situ hybridization (FISH) revealed the presence of a homogenous population. Moreover, phylogenetic analysis indicated that the Qingdao Huiquan low tide magnetotactic bacteria belong to a new genus affiliated with the alpha-subclass of Proteobacteria. This finding suggests the adaptation of the magnetotactic bacterial population to the marine tide.
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Molecular diagnosis is playing an increasingly important role in the rapid detection and identification of pathogenic organisms in clinical samples. The genetic variation of ribosomal genes in bacteria offers an alternative to culturing for the detection and identification of these organisms. Here 16S rRNA and 16S-23S rRNA spacer region genes were chosen as the amplified targets for single-strand conformation polymorphism (SSCP) and restriction fragment length polymorphism (RFLP) capillary electrophoresis analysis and bacterial identification. The multiple fluorescence based SSCP method for the 16S rRNA gene and the RFLP method for the 16S-23S rRNA spacer region gene were developed and applied to the identification of pathogenic bacteria in clinical samples, in which home-made short-chained linear polyacrylamide (LPA) was used as a sieving matrix; a higher sieving capability and shorter analysis time were achieved than with a commercial sieving matrix because of the simplified template preparation procedure. A set of 270 pathogenic bacteria representing 34 species in 14 genera were analyzed, and a total of 34 unique SSCP patterns representing 34 different pathogenic bacterial species were determined. Based on the use of machine code to represent peak patterns developed in this paper, the identification of bacterial species becomes much easier.