硫酸盐还原菌EMZY-1生理生化特性研究及16SrDNA序列分析

菌株EMZY-1是一株从中国大庆油田回注水中分离得到的硫酸盐还原菌(SRB)。通过对该菌株的形态、培养特征、生理生化特征的研究以及16S rDNA序列分析表明:该菌株为革兰氏阳性菌;细胞为棒杆状,端生孢子,大小约0.3×1.7(μm);温度低于10℃、高于60℃无明显生长;pH低于5.0、高于12.0无明显生长;NaCl质量浓度达到10%菌株不能生长;能在蔗糖、葡萄糖、甘露醇为C源的培养基上生长;NH4+、NO3-为菌株良好N源。菌株EMZY-1属于梭菌科。16S rDNA序列分析表明该菌与梭菌科中的Garciella nitratireducens菌同源性最高(99%),GenBank的注册号为EU275367,国内尚未见报道该类SRB。

深海芽孢杆菌B1394的鉴定及其产蛋白酶酶学性质

从深3 200~3 600 m的南海海底沉积物中分离到185株深海细菌,从中筛选到1株产蛋白酶活力较强的菌株B1394,酶活高达873 U/mL。采用16S rDNA分子生物学鉴定,结合细菌常规鉴定方法鉴定其为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。对其粗酶性质进行研究发现:最适酶活温度60℃,最适pH 8.0,在低温30℃和40℃下也具有较高的酶活性,40~60℃热稳定性较好,显示出部分嗜热酶特性;Mn2+、Mg2+、Ca2+对该蛋白酶有激活作用,Hg2+、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Fe2+对该蛋白酶有抑制作用;PMSF几乎完全抑制蛋白酶活性,推断为丝氨酸蛋白酶。

土壤中嗜酸性氧化亚铁硫杆菌的分离鉴定及其性能研究

采用改进型Leathen培养基直接从辽宁省抚顺市红透山铜矿附近的土壤中分离到了一株高度嗜酸的氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)菌株(暂命名为R2)。鉴定表明,该菌株为革兰氏阴性细菌,在扫描电镜下观察该菌株为短杆状,菌体大小为(0.4±0.2)μm×(1.6±0.4)μm。最适pH值2.0,化能自养型,能利用亚铁、单质硫和硫代硫酸钠生长,不能利用葡萄糖、蛋白胨生长。并且以16S rDNA序列同源性为基础构建了17株已报道菌种在内的系统发育树,将16S rDNA测序结果输入Genebank以Blast软件进行序列同源性比较,结果显示与氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)的多株细菌具有较高的同源性(>99%),其中与Acidithiobacillus ferrooxidans strain TGS的相似性达到100%,与标准株Acidithiobacillus ferrooxidans strain ATCC33020相似性为99.3%,结合其生理生化特性可以确定该菌为氧化亚铁硫杆菌种。序批式试验法研究表明,接种该株菌可有效溶出土壤中重金属,经过5d的生物淋滤,Cu、Cr、Zn、Cd的最高去除率分别达到30.6%、16.3%、58.4%和72%。

Molecular determination of oxytetracycline-resistant bacteria and their resistance genes from mariculture environments of China

Aims: To assess the diversity of antibiotic-resistant bacteria and their resistance genes in typical maricultural environments. Methods nand Results: Multidrug-resistant bacteria and resistance genes from a mariculture farm of China were analysed via cultivation and polymerase chain reaction (PCR) methods. Oxytetracycline (OTC)-resistant bacteria were abundant in both abalone and turbot rearing waters, accounting for 3.7% and 9.9% of the culturable microbes. Multidrug resistance was common, with simultaneous resistance to OTC, chloramphenicol and ampicillin the most common resistance phenotype. 16S rDNA sequence analyses indicate that the typical resistant isolates belonged to marine Vibrio, Pseudoalteromonas or Alteromonas species, with resistance most common in Vibrio splendidus isolates. For OTC resistance, tet(A), tet(B) and tet(M) genes were detected in some multidrug-resistant isolates, with tet(D) being the most common molecular determinant. For chloramphenicol resistance, cat II was common, and floR was also detected, especially in marine Pseudoalteromonas strains. Conclusions: There is the risk of multidrug-resistant bacteria contamination in mariculture environments and marine Vibrio and Pseudoalteromonas species serve as reservoirs of specific antibiotic resistance determinants. Significance and Impact of the Study: This paper and similar findings from Korea and Japan indicate the potential for widespread distribution of antibiotic resistance genes in mariculture environments from the East Asian region of the world.

Purification and characterization of the chitosanase from Aeromonas sp HG08

In this work, the characterization of a chitosanase-producing bacterium isolated from soil was reported and this strain was grouped under the genus Aeromonas by virtue of its morphological, physiological properties and 16S rDNA gene sequences. It is the first report that the genus Aeromonas could produce chitosanase. Aeromonas sp. HG08 could secrete the chitosanase ( named AsChi) with molecular weight of 70 kDa. The optimum pH and temperature of AsChi was 6.0 and 55 degrees C, respectively. The activity of AsChi was markedly enhanced by Mn2+ and inhibited by Fe3+, Cu2+, Ag+ and Hg2+; additionally, the activity of AsChi was increased with the degree of deacetylation ( DDA) of chitosan. Through viscosimetric assay, AsChi probably hydrolyzed chitosan in an endo-type fashion.

Molecular phylogeny and species identification of pufferfish of the genus Takifugu (Tetraodontiformes, Tetraodontidae)

The phylogenetic relationships and species identification of pufferfishes of the genus Takifugu were examined by use of randomly amplified polymorphic DNA (RAPD) and sequencing of the amplified partial mitochondrial 16S ribosomal RNA genes. Amplifications with 200 ten-base primers under predetermined optimal reaction conditions yielded 1962 reproducible amplified fragments ranging from 200 to 3000 bp. Genetic distances between 5 species of Takifugu and Lagocephalus spadiceus as the outgroup were calculated from the presence or absence of the amplified fragments. Approximately 572 bp of the 16S ribosonial RNA gene was amplified, using universal primers, and used to determine the genetic distance values. Topological phylogenic trees for the 5 species of Takifugu and outgroup were generated from neighbor-joining analysis based on the data set of RAPD analysis and sequences of mitochondrial 16S rDNA. The genetic distance between Takifugu rubripes and Takifugu pseudommus was almost the same as that between individuals within cacti species, but much smaller than that between T. rubripes, T. pseudommus, and the other species. The molecular data gathered from both analysis of mitochondria and nuclear DNA strongly indicated that T. rubripes and T. pseudommus should be regarded as the same species. A fragment of approximately 900 bp was amplified from the genome of all 26 T. pseudommus individuals examined and 4 individuals of intermediate varieties between T. rubripes and T. pseudommus. Of the 32 T. rubripes individuals, only 3 had the amplified fragment. These results suggest that this fragment may be useful in distinguishing between T. rubripes and T. pseudommus.

Vertical distribution of bacterial and archaeal communities along discrete layers of a deep-sea cold sediment sample at the East Pacific Rise (similar to 13 degrees N)

The community structure and vertical distribution of prokaryotes in a deep-sea (ca. 3,191 m) cold sediment sample (ca. 43 cm long) collected at the East Pacific Rise (EPR) similar to 13 degrees N were studied with 16SrDNA-based molecular analyses. Total community DNA was extracted from each of four discrete layers EPRDS-1, -2, -3 and -4 (from top to bottom) and 16S rDNA were amplified by PCR. Cluster analysis of DGGE profiles revealed that the bacterial communities shifted sharply between EPRDS-1 and EPRDS-2 in similarity coefficient at merely 49%. Twenty-three sequences retrieved from DGGE bands fell into 11 groups based on BLAST and bootstrap analysis. The dominant groups in the bacterial communities were Chloroflexi, Gamma proteobacteria, Actinobacterium and unidentified bacteria, with their corresponding percentages varying along discrete layers. Pairwise Fst (F-statistics) values between the archaeal clone libraries indicated that the archaeal communities changed distinctly between EPRDS-2 and EPRDS-3. Sequences from the archaeal libraries were divided to eight groups. Crenarchaea Marine Group I (MGI) was prevalent in EPRDS-1 at 83%, while Uncultured Crenarchaea group II B (UCII B) abounded in EPRDS-4 at 61%. Our results revealed that the vertically stratified distribution of prokaryotic communities might be in response to the geochemical settings and suggested that the sampling area was influenced by hydrothermalism. The copresence of members related to hydrothermalism and cold deep-sea environments in the microbial community indicated that the area might be a transitional region from hydrothermal vents to cold deep-sea sediments.

Characterization of proteolytic bacteria from the Aleutian deep-sea and their proteases

Six deep-sea proteolytic bacteria taken from Aleutian margin sediments were screened; one of them produced a cold-adapted neutral halophilic protease. These bacteria belong to Pseudoalteromonas spp., which were identified by the 16S rDNA sequence. Of the six proteases produced, two were neutral cold-adapted proteases that showed their optimal activity at pH 7-8 and at temperature close to 35 degrees C, and the other four were alkaline proteases that showed their optimal activity at pH 9 and at temperature of 40-45 degrees C. The neutral cold-adapted protease E1 showed its optimal activity at a sodium chloride concentration of 2 M, whereas the activity of the other five proteases decreased at elevated sodium chloride concentrations. Protease E1 was purified to electrophoretic homogeneity and its molecular mass was 34 kDa, as estimated by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). The molecular weight of protease E1 was determined to be 32,411 Da by mass spectrometric analysis. Phenylmethyl sulfonylfluoride (PMSF) did not inhibit the activity of this protease, whereas it was partially inhibited by ethylenediaminetetra-acetic acid sodium salt (EDTA-Na). De novo amino acid sequencing proved protease E1 to be a novel protein.

织纹螺（Nassarius spp.）体内河豚毒素来源的研究

近几十年来，国内沿海地区频繁发生食用织纹螺中毒事件，并导致数十人死亡，这一问题得到了政府相关部门的高度重视。但是，由于织纹螺毒性变化很大，毒素来源不清楚，因此很难预测食用织纹螺中毒事件的发生，这在很大程度上限制了对食用织纹螺中毒事件的有效监测和管理。目前，对于中国沿海有毒织纹螺体内河豚毒素（tetrodotoxin, TTX）的来源还未见过系统研究。本文选取中国沿海常见的半褶织纹螺（Nassarius semiplicatus）、纵肋织纹螺（N. variciferus）和拟半褶织纹螺（N. semiplicatoides sp. nov.）作为实验对象，从毒素的微生物来源与食物链来源这两个角度分别展开研究，以探讨织纹螺体内 TTX 的可能来源，为提出相应的预防管理措施提供科学依据。 首先，我们先后从曾发生过中毒事件的江苏盐城和连云港采集了织纹螺样品，通过小鼠生物测试法和液-质联用分析技术（LC-MS），对织纹螺的毒性和毒素组成进行了测试和分析，分离培养了织纹螺体内及其生活环境中的细菌，应用河豚毒素单克隆抗体酶联免疫检测方法（ELISA）对细菌的产毒情况进行了测试，并通过 16S 核糖体（rRNA）部分基因序列测定对细菌种类进行了初步的分析。研究发现，采自江苏盐城和连云港的半褶织纹螺的毒性分别约为 2 MU/g 和 200 MU/g 组织，体内的毒素成分是河豚毒素及其同系物。从盐城的半褶织纹螺及其生活环境分离的菌株中随机挑出 14 个菌株中，9 个菌株河豚毒素检测结果呈现阳性。从连云港高毒性半褶织纹螺消化腺中分离到的 45 个菌株中，阳性菌株有 21 个。但是，有毒菌株毒素含量较低，毒素含量范围是 15-184ng/g。通过 16S rDNA 部分序列的测序结果发现，大部分有毒菌株与弧菌属（Vibrio）的细菌在遗传序列信息上比较相近。其余有毒菌株分别与希瓦氏菌属（Shewanella）、海单胞菌属（Marinomonas）、黄杆菌属（Tenacibaculum）、动性菌属（Planococcus）、发光杆菌属 (Photobacterium)和气单胞菌属（Aeromonas）的遗传序列比较相近。其中与海单胞菌属、动性菌属和发光杆菌属亲缘关系较近的产毒细菌是首次报道。这一研究表明织纹螺体内及其生活环境中的存在产河豚毒素的细菌，但由于产毒素的量较低，因此可能在织纹螺体内河豚毒素的产生和累积过程并不发挥主要作用。 织纹螺作为一类腐食性的海洋动物，也有可能通过进食含有河豚毒素的生物而累积河豚毒素。对此，我们开展了高毒性半褶织纹螺的室内培养实验，以及河豚毒素在不同种类织纹螺体内的累积和排出的模拟实验，并定期采样，通过液相色谱与串联质谱联用技术（LC-MS/MS）对织纹螺体内河豚毒素及其同系物的含量变化情况进行了分析。室内培养实验发现，从连云港赣榆县采集的高毒性半褶织纹螺，在实验初期，体内毒素含量呈下降的趋势，但从 7月上旬开始，毒素含量突然快速上升，与连云港赣榆县野外采集的织纹螺的毒素含量表现出相似的变化趋势。河豚毒素在不同种织纹螺体内的累积和排出的模拟实验发现，通过投喂高毒性的河豚鱼肝脏（毒性为5×103 MU/g），纵肋织纹螺在一段时间内能够快速累积少量的河豚毒素。当停止投喂有毒河豚鱼肝脏后，毒素含量会快速下降。而在曾导致中毒事件的拟半褶织纹螺中，投喂有毒河豚鱼的肝脏后，其体内毒素含量只有缓慢增加。但在投喂无毒的河豚鱼肝脏后，其毒性却出现了快速增加的现象，这与该地区野外样品的毒性变动状况类似。这些发现显示高毒性半褶、拟半褶织纹螺体内的河豚毒素应当不是食物链累积的结果，而可能是由其自身产生。并且，毒素含量的变化具有一定的生物节律，有可能与产卵、繁殖等自然节律相关。 通过对半褶、纵肋和拟半褶织纹螺的研究工作可以认为，产河豚毒素的细菌不是织纹螺体内河豚毒素的主要来源，并且毒素也不是来自其摄食的食物，推测可能主要是由织纹螺自身产生。织纹螺所表现出的河豚毒素含量的季节性变化，极有可能与产卵、繁殖等自然节律相关，这些发现为预防和管理食用织纹螺中毒事件提供了科学依据。但是，本研究并未完全阐明织纹螺体内河豚毒素的来源，对于织纹螺体内河豚毒素的确切来源以及河豚毒素的代谢和转化机制，还有待于更加深入地研究工作。

海鞘（Ciona savignyi）性腺组织细胞、血细胞和生殖干样细胞的体外培养

随着对海洋无脊椎动物免疫、发育以及细胞生物学等方面研究的需要，海洋无脊椎动物细胞培养日益受到关注。然而，由于海洋无脊椎动物的细胞代谢途径以及生长特性与陆生哺乳动物有很大差异，细胞培养难度较大,至今尚未有连续的细胞系建立。海鞘（Ciona savignyi）属于尾索动物亚门(Urochordata)，是典型的被囊类动物。作为无脊椎动物中进化地位较高等的一类动物，海鞘在免疫、胚胎发育、细胞学等各个领域对研究脊椎动物的系统发生都有着非常重要的作用。 本文分别以海鞘的性腺组织细胞和血细胞为材料，建立和优化海鞘细胞体外培养方法和条件；另外，还识别了成体海鞘性腺内的生殖样干细胞，并对其进行了体外培养和鉴定，为进一步开展海鞘细胞体外培养最终建立细胞系积累了资料。 首先比较了4种基础培养基L-15、M199、DMEM和RPMIl640 与各种培养添加物组合、不同温度和PH值对海鞘性腺组织细胞和血细胞的体外生长的影响。结果表明，20℃，pH6.8，M199基础培养基添加10%胎牛血清最适合海鞘性腺组织细胞生长。同时对海鞘性腺的分离方法即机械解离细胞法和酶学解离细胞法进行了比较，发现机械解离细胞法最适合海鞘性腺组织细胞的分离，分离得到的细胞贴壁率和成活率高。对于海鞘血细胞的培养，20℃，pH6.8条件下，L-15基础培养基并添加10%胎牛血清对血细胞的体外存活和生长效果较好。另外，还成功的利用原代培养的血细胞检测了海鞘肿瘤坏死因子配体家族成员（CsTL）基因的表达变化。 论文还研究了海鞘细胞培养中细菌污染的鉴定和控制方法。对于培养过程中的细菌污染，通过细菌分离、培养和纯培养发现两类菌株检出率较高，均为革兰氏阴性菌。经PCR 扩增16S rDNA 基因序列片断，结果显示这两类菌株分别属于弧菌属和施万氏菌属。药敏试验结果表明，亚胺培南和氯霉素等对受检施万氏菌的敏感度较高；而受检弧菌对氯霉素和环丙沙星的敏感度高。为控制培养中的微生物污染，比较了几种抗生素组合的使用效果，其中氯霉素和亚胺培南与双抗的抗生素组合有较好的抑菌效果并对培养细胞的贴壁和生长没有影响。然而，海鞘性腺组织细胞和血细胞在体外的传代培养并未取得成功，本论文对来源于成体海鞘性腺的生殖样干细胞进行了体外培养和鉴定。结果表明，成体海鞘性腺内存在生殖样干细胞，且在体外可以生长，繁殖并且可能具有分化潜能。体外培养的过程中，生长的细胞克隆明显具有类似胚胎干细胞的形态和基因表达特点。 本研究克隆了海鞘肿瘤坏死因子配体家族成员（CsTL）基因。CsTL全长995个核苷酸编码281个氨基酸。组织表达结果显示，CsTL在性腺组织的表达水平相对比较高，提示CsTL可能对海鞘性腺的发育或分化等起着一定的作用。利用昆虫杆状病毒表达系统表达纯化了CsTL蛋白。结果显示，重组CsTL对L929细胞显示了明显的细胞毒性作用，说明CsTL是具有生物学活性的重组蛋白。但是尝试用获得的重组CsTL蛋白作为培养添加物培养海鞘性腺组织细胞，但并未检测到CsTL对海鞘性腺组织细胞的生长或凋亡有任何影响。 总之，本文筛选到了适合海鞘性腺组织细胞和血细胞生长的培养基，并成功的将这两类细胞在体外进行了原代培养，并且虽然细胞传代未获成功，但为今后继续深入开展海鞘细胞培养研究奠定了基础，另外，海鞘生殖样干细胞的识别和培养也将为海洋无脊椎动物的细胞培养提供一条新途径。

褐牙鲆和夏牙鲆杂交的遗传学研究

在进行褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)和夏牙鲆(P. dentatus)的杂交及回交的基础上，利用染色体计数、AFLP、线粒体DNA和核基因部分序列等分析方法对褐牙鲆和夏牙鲆正反交和回交子代进行遗传学研究，探讨了褐牙鲆和夏牙鲆正反交不对称的遗传学基础及其生殖隔离现象，主要结果如下： 1. 褐牙鲆和夏牙鲆正反交的活力是不对称的，褐牙鲆♀×夏牙鲆♂的正交杂种活力正常，能够正常存活、生长和发育，而反交夏牙鲆♀×褐牙鲆♂的杂种体态畸形，孵出后不久死亡。染色体计数发现正交个体的染色体核型与父母本一致，均为48条端部着丝粒染色体；而反交杂种比亲本缺失了两条染色体，仅为46条端部着丝粒染色体，这表明反交杂种为非整倍体。进一步利用AFLP方法对遗传物质从亲本到子代的传递进行了分析，结果显示正反交遗传物质的传承方式存在很大差异。几乎所有亲本的AFLP位点(97.71%)均传递到正交子代。然而，仅有86.64%的AFLP位点从亲本传递到反交子代，反交子代中亲本位点的丢失比例显著高于正交子代和亲本种内交配子代的比例 ( P < 0.05)，这可能与反交杂种染色体丢失有关。进一步分析发现，杂交组中的偏分离标记高于对照组，尽管经2检验发现其差异并不显著 (P > 0.05)。 2. 对于可以成活的正交杂种进行培育达到性成熟后，利用褐牙鲆和夏牙鲆的精液分别与雌性杂交鲆的卵子进行母本回交实验。通过统计受精率、孵化率及杂交适合度值（CFM，受精率和孵化率相乘获得的结果）评估褐牙鲆和夏牙鲆的杂交可适度，结果表明正交及各回交组中的CFM值均显著低于褐牙鲆自交(P < 0.05)。同时，利用AFLP对回交子代基因组的变化进行了分析，发现回交中不仅存在亲本位点的丢失(褐牙鲆回交子代-回交1, 3.96%; 夏牙鲆回交子代-回交2, 6.03%)的现象，也存在非亲位点(回交1, 5.63%; 回交2, 3.28%)的现象。而且，两回交组合分别有27.40%和31.18%的AFLP标记偏离孟德尔遗传。 3. 利用线粒体DNA 16S rDNA、COⅠ基因及核基因rag1的部分序列对正反交及回交子代的线粒体及核DNA的传承进行分析，发现正反交子代的16S rDNA和线粒体DNA片段的同源性和母本一致，各回交组中16S rDNA和COⅠ基因片段与褐牙鲆的同源性较高 (98%)，这表明褐牙鲆和夏牙鲆杂交及回交遵循母性遗传规律。但在回交子代中发现16S rDNA和COⅠ基因具有多种单倍型。褐牙鲆和夏牙鲆的rag1基因具有高度的保守性，但在正交子代中发现rag1多种单倍型。 4. 进一步利用线粒体DNA的16S rDNA、COⅠ基因的部分序列对8种重要海水养殖鱼类的系统进化分析，计算了其种间的遗传距离。根据这几种鲆鲽鱼的杂交是否可行的试验结果，评价种间遗传距离与杂交可适度的关系，结果表明，这8种鲆鲽鱼类的种间遗传距离与杂交可适度呈显著的负相关 (r2 = 0.805，P < 0.01)，即种间遗传分化越大，杂交成功的可能性越小，这表明鲆鲽鱼类中可能存在物种进化的不亲和钟 (Incompatibility clock)。

海洋趋磁细菌多样性和特性研究及其分离纯化培养

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。

从胶州湾海洋放线菌中发现的新型星形孢菌素等7种新结构化合物

本课题组自1999年以来，将培养条件优化、生物活性跟踪及化学跟踪技术应用到胶州湾海洋放线菌的次级代谢产物研究中，发现了一批具有生物活性的新结构化合物。 本研究从青岛胶州湾分离出各类海洋微生物423株，包括海洋放线菌287株，海洋细菌116株，海洋真菌20株，对胶州湾海洋微生物的资源和分布规律有了基本的认识。对其中海洋放线菌的次级代谢产物进行了活性和化学筛选，获得了它们对八种病原微生物的抑制活性数据。发现胶州湾海洋放线菌对至少一种受试微生物具有中等以上拮抗能力的比例为50%。 从三株海洋放线菌的发酵粗提物中鉴定出7个新结构化合物和31个已知化合物。具体是：①从菌株M518中鉴定出21个化合物，包括3个新结构天然化合物：N-Foramidostaurosporine，5,7-Dihydroxy-5,6,7,8-tetrahydro-1H-azocin-2-one，Selina-4(14),7(11)-diene-8,9-diol和1个新结构衍生物Trimer 3。其中化合物5,7-Dihydroxy-5,6,7,8-tetrahydro-1H-azocin-2-one为新骨架类型的天然化合物。② 从菌株M491 中鉴定出10个化合物，包括3个新结构化合物10α-14-Dihydroxyamorph-4-en-3-one，10α,11-Dihydroxyamorph-4-ene，5α,10α,11-Triydroxyamorphan-3-one； 并首次从微生物中分离得到已知化合物10α-Hydroxyamorph-4-en-3-one；③从菌株M311中鉴定出7个已知化合物。 发现天然化合物5,7-Dihydroxy-5,6,7,8-tetrahydro-1H-azocin-2-one很容易发生重排反应，分离出了两个重排反应产物，并得出该化合物可能的重排反应过程及三聚体形成的方式。 生物活性实验结果表明新型星形孢菌素N-Formamidostaurosporine具有很强的抗肿瘤活性：对于37株人类肿瘤细胞的平均IC50，IC70和IC90分别为0.016µg/ml，0.171µg/ml和2.352µg/ml。对37株肿瘤细胞株的抗肿瘤选择性为27%。还首次发现Staurosporine类化合物具有抑制微藻生长的活性。 对产生新化合物的菌株M518 和M491 进行了形态、生理生化及分子鉴定，提交两株菌的16S rDNA 序列到GenBank（DQ184649 和DQ184648）。结合形态、生理生化特征及系统 发育树分析表明：菌株M518 属于链霉菌属，并可能属于该属中的粉红孢类群；菌株M491属于链霉菌属，并可能属于该属中的青色类群。

海洋聚磷菌Halomonas YSR-3的除磷特性研究

本论文报道从海洋中分离到的一株聚磷菌的分离、鉴定、在系统发育中的地位、除磷特性、菌体内多磷酸盐颗粒的研究、D-海因酶和核苷二磷酸激酶基因的克隆及序列分析，为海水系统的生物除磷提供部分基础资料。 从黄海海域分离到聚磷菌Halomonas sp. YSR-3，菌体呈杆状，大小为3.5 μm×1 μm，革兰氏阴性，好氧生长，能运动。透射电镜观察发现，菌体内有致密颗粒。经DAPI染色确定该致密颗粒是多磷酸盐，亦可称为异染粒、迂回体。16S rDNA鉴定结果表明，YSR-3与Halomonas属中的marine bacterium B5-7有较高的同源性，相似值99%。YSR-3的生理生化特性：对氯霉素和卡那霉素敏感；淀粉水解呈阳性；反硝化和几丁质降解呈阴性；能将葡萄糖作为唯一碳源和能源。 对YSR-3的培养条件进行优化。以海水2216培养基、24 ℃、180 rpm、pH 6.5的条件培养，更利于菌体生长和菌体内多磷酸盐的形成。 对YSR-3的除磷特性进行研究。无磷培养时，菌体不能生长；用磷酸钾盐作为磷源时，菌体生长较好，形成多磷酸盐的菌体比例较高；较适合YSR-3菌体生长和多磷酸盐形成的磷源是KH2PO4，较适磷浓度为1.5 mmol/L。pH的变化影响菌株的生长、多磷酸盐形成和除磷效果。pH值为5时，菌体的数量几乎不增加，体内多磷酸盐和培养基中磷含量变化不大；pH值为6、7和8时，菌体生长良好，95%以上的菌体内形成多磷酸盐，培养基中磷含量明显下降。YSR-3在不同培养基中除磷量和除磷率不同。在高磷培养基中除磷量为0.7 mmol/L(磷含量由1.84 mmol/L降到1.14 mmol/L)，除磷率为37.5%；在低磷培养基中除磷量为0.02 mmol/L(磷含量由0.028 mmol/L降到0.008 mmol/L)，除磷率为72.2%。 以海洋聚磷菌Halomonas sp. YSR-3的总DNA为模板，用PCR法扩增D-海因酶基因和核苷二磷酸激酶基因，将扩增片段克隆到pGM-T载体，转化E.coli TOP10菌株，经蓝白斑筛选、菌落PCR得到阳性克隆，测序后对序列进行Blast比对分析。得到的D-海因酶基因序列长度为1510 bp，与Pseudomonas entomophila L48的海因酶基因序列的相似性为77%。翻译后的序列与Pseudomonas fluorescens Pf-5，Marinomonas sp. MED121，Burkholderia vietnamiensis G4的海因酶蛋白序列相似性分别为75%，73%，70%。得到的核苷二磷酸激酶基因序列长度为420bp，翻译后的序列与Loktanella vestfoldensis SKA53，Jannaschia sp. CCS1，Roseobacter sp. CCS2的核苷二磷酸激酶蛋白序列相似性分别为89%，86%，85%。 聚磷菌能将外界环境中的磷吸收到体内，并以多磷酸盐的形式储存。多磷酸盐对于细胞的生存和生长有很重要的作用，但目前对于多磷酸盐的形成过程以及过程调控还不是很清楚。在今后可以通过构建高效表达的重组菌，提高与除磷相关的酶的纯度及活性。同时可以将相关酶的基因进行突变，对基因表达的调控以及酶的代谢以及功能结构等多方面进行基础研究，使聚磷菌在生物除磷中得到广泛应用。

海藻表面附着弧菌多样性分析及方法研究

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。