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1.
本文通过纳米ZnO(ZnO-NPs)对具有高效脱氮能力的异养硝化-好氧反硝化菌Halomonas sp. KGL1的短期暴露实验,探讨在不同作用浓度下(0,1,10,50 mg·L~(-1)) ZnO-NPs对菌株的生物胁迫效应。结果表明,ZnO-NPs破坏菌株Halomonas sp. KGL1的细胞膜完整性并改变其粘滞性,使菌株形态结构改变,菌体发生团聚;同时诱导该菌株细胞产生活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS),对菌株细胞产生氧化胁迫,进一步损伤菌株细胞,抑制菌株的生长和脱氮能力,且ZnO-NPs浓度越高,该菌株受胁迫程度越强。不同浓度的ZnO-NPs对菌株Halomonas sp. KGL1的NH~+_4-N去除率无显著影响,而其NO~-_3-N、NO~-_2-N的去除效率显著降低。研究结果可为提高海水养殖废水等高盐含氮废水中脱氮菌株的抗ZnO-NPs胁迫能力的理论研究和实际应用提供科学依据。 相似文献
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探究微藻的氮代谢通路对了解其对不同氮源利用的分子机制具有重要意义。本研究利用Illumina高通量测序技术对两种氮素营养条件下(硝酸氮和尿素)多形微眼藻的转录组进行分析,通过基因功能注释及数字基因表达谱分析,研究了多形微眼藻细胞内氮代谢的调控机制。结果检测出15种参与氮代谢的酶,对应76个编码基因,构建了多形微眼藻的氮代谢通路图。其中10个酶编码基因在两种不同氮素营养条件下存在差异表达,最显著的是谷氨酸合成酶、谷氨酸脱氢酶和谷氨酰胺合成酶相关基因。有机氮源(尿素)实验组中,多形微眼藻细胞内的硝酸盐还原酶、亚硝酸盐还原酶等基因的差异表达明显高于无机氮源(硝酸钠)实验组,表明当环境中的氮源为尿素时,会对多形微眼藻细胞内硝酸盐的转化和利用有一定影响。本研究初步阐述了硝酸盐、尿素的吸收转运对多形微眼藻细胞内氮代谢的影响机制,可为硅藻在不同氮素营养条件下的吸收利用机制及氮代谢响应研究提供依据。 相似文献
3.
《中国海洋大学学报(自然科学版)》2021,(7)
亚硫酸还原酶是硫代谢的关键酶。本文首次从雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)中克隆了亚硫酸还原酶基因(sir),发现该sir的DNA序列由3 885个核苷酸组成,包括9个内含子,cDNA序列全长为2 079 bp,编码692个氨基酸,属于NiR/SiR铁氧还蛋白超家族。系统发育分析表明,雨生红球藻中的sir基因与其他淡水绿藻的亲缘关系最近。在0～50 mmol/L Na_2SO_3浓度范围内,sir基因转录水平与Na_2SO_3浓度呈正相关,说明雨生红球藻中sir基因与亚硫酸盐代谢直接相关。对不同硫浓度条件下sir的转录水平分析表明,雨生红球藻sir的转录水平会随培养时间呈周期性变化,0.5 g/L MgSO_4·7H_2O组sir基因的转录水平在前4天明显上调,显著高于其他各组。培养基中不同硫浓度对雨生红球藻生长的影响表明,0.5 g/L MgSO_4·7H_2O组表现出明显的生长优势,在第10天表现出最高的细胞密度。因此,0.5 g/L MgSO_4·7H_2O更适宜作为雨生红球藻培养中的硫酸盐添加量。 相似文献
4.
从迟缓爱德华氏菌（Edwarclsiellatarda）LSE40 fosmid文库克隆到编码寡肽透过酶的opp基因簇。该基因簇全长6741bp，含有5个ORF，依次编码OppA—B-C-D-F5个蛋白；位于oppA翻译起始住点上游385bp处有一个推测的转录起始位点，在该转录起点的-35和-10区分别有TAGACA和TATATT两个特征性启动子序列；位于oppA和oppB的间隔区和oppF之后的非编码区各有一个茎环结构，推测分别为oppA和opp基因簇的转录终止子。氨基酸序列分析表明该基因簇编码的各个蛋白与同属细菌鲶鱼爱德华氏菌（E．ictaluri）对应的各个蛋白高度相似，相似性在96％～98％；与其他革兰氏阴性菌相似性在56％～89％；与革兰氏阳性菌的相似性在27％～53％。以细菌OppA的保守结构域SBP_bac_5构建系统发生树，结果显示E．tardaLSE40与同属细菌E．ictaluri的亲缘关系最近，与肠杆菌科细菌的亲缘关系较近，与革兰氏阳性细菌的亲缘关系较远，表明oppA的SBP_bac_5结构域可作为细菌分类鉴定的依据。opp基因簇的获取为深入了解E．tarda适应环境和宿主的生存机制奠定了基础。 相似文献
5.
为解决海水养殖环境中的无机氮污染问题,从河鲀(Takifugu rubripes)养殖池塘的水体和底泥中筛选出2株可有效去除氨态氮、亚硝态氮和硝态氮的菌株——盐单胞菌(Halomonas sp.DN3)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis HC),并初步探讨了2株菌在不同无机氮源中的氮去除特性。研究表明,2株细菌均具有较好的无机氮去除效果。在初始无机氮浓度为42 mg·L~(-1)的单一氮源基础降解液中,菌株DN3对氨态氮、亚硝态氮和硝态氮的去除率分别为84.1%、62.1%和98.8%;菌株HC对三者的去除率分别为81.2%、49.0%和90.3%。在氨态氮去除过程中,虽未检测到硝态氮和亚硝态氮的积累,但从系统的氮收支分析,总氮浓度均显著下降,推测可能存在硝化过程;在硝态氮和亚硝态氮去除过程中,菌株DN3还原硝态氮时具有亚硝态氮的积累,菌株HC氧化亚硝态氮时具有硝态氮的积累。而从总氮浓度均有下降推测,可能存在好氧反硝化过程。在初始无机氮浓度为42 mg·L~(-1)的混合氮源基础降解液中,2株菌均具有良好的同步去除无机氮能力。以氨态氮和亚硝态氮为氮源时,菌株DN3和HC的总无机氮去除率分别为75.4%和66.6%;以氨态氮和硝态氮为氮源时,菌株DN3和HC的总无机氮去除率为69.5%和75.6%,2株菌在2种混合氮源中的氨态氮去除率均在90.0%以上。综合分析,菌株DN3和HC对无机氮去除机制主要以菌体的同化作用为主,同时推测具有一定的硝化和反硝化作用。研究结果表明,菌株DN3和HC均可高效去除无机氮,其在海水养殖水环境调控中具有潜在的应用价值。 相似文献
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印度洋深海热液区一株盐单胞菌Halomonas sp. YD-7的分离鉴定及研究 总被引：1，自引：0，他引：1
从印度洋深海热液区沉积物中筛选到一株耐盐菌,菌株形态呈杆状,长1.5～2.0 μm,宽0.5～0.7 μm,属革兰氏阴性菌,生长适温为4～55 ℃,最适为35 ℃;pH测试范围为4.0～10.5,最适为7.0;测试NaCl浓度为0～5.13 mol/L,最适为0.86 mol/L,该菌属于兼性厌氧菌.经16S rDNA鉴定该菌属于γ-变形菌纲(γ-Proteobacteria)盐单胞菌属(Halomonas),命名为Halomonas sp. YD-7.该菌与菌株Halomonas sp. ANT9086在进化位置上最为接近,同源性达98.1%,有可能是新种.对该菌株的生理生化特性进行了研究,发现该菌具有很强的适应能力,对温度、盐度和氧气的适应范围广.该菌株还具有很强的耐受和去除Mn2+的能力及一定的耐受和去除Cr6+的能力.表明该菌在污水处理与生物修复方面可能具有重要的应用价值. 相似文献
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以源于东太平洋海水的4株红球菌分离菌Rhodococcussp. EPR-134、Rhodococcus sp. EPR-147、Rhodococcus sp. EPR-157和Rhodococcus sp. EPR-279为研究对象,开展了菌株的色素提取和色素全波长扫描,并基于全基因组测序分析了4株细菌类胡萝卜素代谢通路中的相关基因。色素全波长扫描结果显示,菌株EPR-134不具备类胡萝卜素产生能力,而其它3株红球菌能够产生类胡萝卜素,且所产类胡萝卜素组分不同。基因组分析表明,4个细菌基因组中存在较为完整的促使类胡萝卜素形成的基因簇。对菌株参与番茄红素形成的3个关键基因crt E、crt B和crt I的氨基酸序列同源性两两比对分析表明,菌株EPR-134 3个基因氨基酸序列与其它3个菌株相应基因氨基酸序列同源性最低,这可能是导致该菌株不产类胡萝卜素的关键原因。该研究结果为产类胡萝卜素红球菌的遗传改造,以及为产类胡萝卜素工程菌的构建奠定了前期基础。 相似文献
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赤杆菌科(Erythrobacteraceae)菌株广泛分布于海洋环境,可合成类胡萝卜素等多种色素。类胡萝卜素具有光保护和抗氧化能力,对于赤杆菌科菌株适应海洋生态系统具有重要作用。本研究收集了107个海洋来源的赤杆菌科细菌基因组,分析了类胡萝卜素合成途径中关键酶的编码基因crtEBIGYZW在基因组中的分布特征,构建了基于氨基酸序列的不同编码基因系统发育树,阐明了深海和浅海来源的赤杆菌科菌株中类胡萝卜素合成基因的存在和分布规律,探究了不同的类胡萝卜素合成基因在近海与深海来源的赤杆菌科菌株进化过程中的遗传模式。研究结果显示,海洋来源的赤杆菌科菌株均含有crtEIGZ基因,约98.1%的菌株含有crtBY基因,约43.9%的菌株中存在crtW基因,其类胡萝卜素合成基因在菌株间存在分布差异,但在深海与浅海来源上并未显示特异性。此外,通过比较不同编码基因的系统发育树拓扑结构发现,赤杆菌科菌株的类胡萝卜素合成基因crtBYZW与系统发育密切相关,而crtEIG基因多通过水平基因转移获得,这有助于更好地评估类胡萝卜素合成基因家族在赤杆菌科中的进化,也为其他海洋细菌中的类胡萝卜素合成途径及基因研究提... 相似文献
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为探究蓝藻藻胆体核心色素蛋白-别藻蓝蛋白单个亚基的光学活性和功能,本研究克隆了钝顶节旋藻(Arthrospira platensis FACHB314)中的脱辅基别藻蓝蛋白基因apcAB及其亚基基因apcA和apcB。节旋藻基因组中apcAB全长共1 056 bp,由apcA和apcB串联组成,中间间隔84 bp。其中,apcA和apcB基因的全长均为486 bp,且均编码161个氨基酸,预测分子量分别约为17.39和17.33 kDa,它们分别编码的α和β亚基均属于Globin＿like超级家族,系统进化树分析显示其氨基酸序列在蓝藻和节旋藻中较为保守。将克隆出的亚基基因apcA、apcB分别同前期A.platensis FACHB314中获得的藻蓝胆素合成相关基因ho和pcyA以及色基裂合酶基因(cpcE、cpcF、cpcU、cpcS、cpcT)共同转化至大肠杆菌中,获得重组别藻蓝蛋白亚基菌株E.coli HPEFUSTA、E.coli HPEFUSTB。SDS-PAGE和Western Blot均显示重组菌株中已成功表达别藻蓝蛋白单亚基。荧光检测结果显示,在600 nm波长激发下,... 相似文献
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藻红蛋白基因部分序列的克隆和顺序分析 总被引：3，自引：2，他引：1
报道了真核红藻—龙须菜的藻红蛋白亚基基因的部分序列,位于β亚基的近碳端、α亚基的近氮端,包括β亚基部分３０９个核苷酸,α亚基部分１６２个核苷酸,还有间隔部分５５个核苷酸,可编码β近碳端的１０２个氨基酸和α近氮端的５４个氨基酸,并与目前已知的相应序列做了比较。该序列与已知红藻ＰＥ亚基基因相应部分的相似性为７７．９％到８１．１％。对应的氨基酸序列的相似性为７９．５％到８６．５％,蛋白质序列的保守性高于核苷酸序列。 相似文献
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核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/氧化酶(RubisCO)(EC4.1.139)是光合细菌通过卡尔文循环固定二氧化碳的关键酶。本文采用PCR方法,从沼泽红假单胞菌株No.9中克隆到RubisCO基因(cbbM)序列(该序列已提交GenBank,登录号:GU061327)。采用同源建模法,建立了该RubisCO蛋白的三维结构模型,预测其活性位点。将cbbM基因亚克隆到表达载体pTV118N上,构建表达质粒pTV-CBBM,转化大肠杆菌BL21(DE3),获得表达菌株BL21(DE3)/pTV-CBBM,该菌株经IPTG诱导表达后,进行SDS-PAGE检测。采用气相色谱法测定破菌上清中的RubisCO酶活。结果表明:①cbbM基因编码461个氨基酸,与沼泽红假单胞菌株DCP3和DH1的RubisCO蛋白序列相似性分别为98%和99%;②推测沼泽红假单胞菌No.9中RubisCO蛋白的活性中心由Asn112、Lys192、Asp194、Glu195、His288、Arg289、His322、Gly424、Ser369、Gly370和Gly394等氨基酸残基组成;③重组蛋白分子量约为50kDa左右,与预测相符;④破菌上清中的RubisCO酶比活高于原始菌株中的酶活,说明目的基因在大肠杆菌中得到了有效表达。 相似文献
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菌株Z3是一株从凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)肠道样品中分离出的细菌。本研究利用Illumina HiSeq测序平台对其进行了测序, 用SOAPdenovo等软件进行基因组组装、系统发育分析、基因预测和功能注释, 并与别样玫瑰变色杆菌属(Aliiroseovarius)已知的5个种的模式株进行了比较基因组分析。基因组注释结果显示, Z3基因组大小为3525503bp, GC(guanylate and cytidylic acid)含量为59.4%, 预测包含3509个编码蛋白基因。通过16S rRNA基因全长序列比对、平均核苷酸一致性(ANI)、DNA-DNA杂交(DDH)和共线性分析发现, 菌株Z3与Aliiroseovarius crassostreae CV919-312T的16S rRNA基因全长序列相似度最高, 为98.20%, 与Aliiroseovarius sediminilitoris DSM 29439T的DDH和ANI值最高, 分别为26.80%和84.95%, 属于Alliroseovarius属的新种, 将其命名为Aliiroseovarius sp. Z3。经比较基因组分析发现, Aliiroseovarius sp. Z3与5个近缘的模式株细菌共享2005个直系同源核心基因簇; Z3拥有的413个独立基因经注释, 主要与碳水化合物转运与代谢、氨基酸转运与代谢、复制、重组及修复等功能相关。功能注释发现Z3具有进行完整的反硝化途径的相关基因, 其利用的可能是环境中的硝酸盐、亚硝酸盐等。本研究对Z3全基因序列的注释、功能和比较基因组的分析, 不仅丰富了Aliiroseovarius属细菌基因组资源, 还为深入研究其反硝化特性等提供了基础。 相似文献
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Magnetospira sp.QH-2是一株分离自黄海潮间带的海洋趋磁螺菌,该菌磁小体排列不整齐,并且磁小体链内某些区域排列疏松,推测与其磁小体岛上的mam K编码的Mam K蛋白相关。mam K开放阅读框大小为1086 bp,编码361个氨基酸,Mam K蛋白属于NBD_sugar-kinase_HSP70_actin超家族,为非跨膜蛋白;此外,还利用生物信息学工具预测Mam K蛋白二级和三级结构。系统进化分析显示Mam K蛋白的系统进化和16S r RNA基因的系统进化有一定差异,推测磁小体岛的获得可能与菌种的进化是独立的两个过程;淡水与海水中的趋磁螺菌虽然形态相似,但系统进化地位有一定差异,可能是两者不同生境下适应性演化的结果。 相似文献
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从禽畜粪便发酵沼液中分离筛选出1株异养硝化-好氧反硝化菌株假单胞菌属(Pseudomonas sp.) GK-01,采用经16S rDNA同源性比对及系统发育分析方法鉴定该菌,通过单因素变量控制实验对该菌株生长和脱氮作用的影响因素进行优化,并在最优条件下考察其在单一和混合氮源中的脱氮效果。结果表明,该菌株为1株Pseudomonas sp.,最佳碳源为柠檬酸钠,最佳C/N为10,最佳初始pH为8～9,最佳培养温度为30～35℃。此外,当NH_4~+-N的初始浓度为400 mg·L~(-1)时,该菌株在混合氮源体系中24 h对NH_4~+-N和NO_3~--N的去除率分别为99.08%和96.12%,表明其对高氨氮废水具有高效的异养硝化-好氧反硝化能力,在高氨氮废水生物脱氮等领域具有广泛的应用前景。 相似文献
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海洋来源的菌株在高盐污水类修复处理中有重要的应用前景,而烃类物质是污水中的重要组成部分,其中含有多个苯环的芳香烃族化合物,对人类和环境具有较大的毒性,而目前关于多环芳烃(PAHs)厌氧代谢的相关报道相对较少。本研究以PAHs(萘、菲和芘等)为唯一碳源和能源,通过厌氧富集对太平洋深海沉积物中的PAHs降解菌展开研究。富集物细菌菌群分析结果表明,盐单胞菌属(Halomonas)、海旋菌属(Thalassospira)、海杆菌属(Marinobacter)、海洋杆菌属(Oceanobacter)和食烷菌属(Alcanivorax)等是主要的功能类群;其中盐单胞菌属是最主要的功能类群。通过筛选分离获得一高效烃降解盐单胞菌株,鉴定并命名为泰坦尼克盐单胞菌(Halomonas titanicae) PA16-9,该菌与模式菌株Halomonas titanicae BH1T的16S rRNA相似性为99.52%。基于16S rRNA基因序列比对搜寻NCBI数据库,发现Halomonas titanicae广泛存在于废水、活性污泥、油田、湿地等有机质复杂区域,生态位分布极广,可利用丰富多样的底物。通过生长实验表明,菌株PA16-9能在厌氧条件下以硝酸盐为主要电子受体,利用芘、苯并芘和十六烷等烃类物质为唯一碳源进行生长,在培养45 d后芘的降解率达到61.9%,期间亚硝酸盐逐渐积累,浓度达到约0.24 mmol/L。盐单胞菌广泛存在于厌氧烃降解富集菌群中,暗示了盐单胞菌属在厌氧烃代谢中可能发挥了重要作用,在实际应用上具有很大潜力。 相似文献
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《中国海洋大学学报(自然科学版)》2021,(10)
从水产养殖水体中分离出一株具有异养硝化-好氧反硝化能力的菌株Halomonas sp. GJWA3,该菌株在单一氮源条件下(10 mg·L~(-1))对NH~+_4-N、NO~-_2-N和NO~-_3-N的48 h去除率分别为96.44%、99.42%和78.27%,氮平衡分析结果表明该菌株能够去除水体中大部分无机氮。该菌株在pH为7.0～8.5、温度为25～35℃、C/N为10～20、盐度为24～40条件下表现出优良的NH~+_4-N、NO~-_2-N去除能力。通过酶联免疫吸附测定法建立菌株GJWA3的定量方法,定量范围为1×10~4～1×10~8 CFU·mL~(-1),线性相关性为R~2=0.957 2,通过此方法检测到该菌株在实际养殖水和废水中均能保持较高丰度,同时其48 h对TN的去除率分别为49.01%和62.48%。安全性实验表明,该菌株无溶血作用,且对凡纳滨对虾(Penaeus vannamei)有较高的生物安全性。研究结果表明,菌株GJWA3具有优异的脱氮能力、良好的水产养殖环境适应性和应用安全性,可在养殖水处理领域进行实际应用。 相似文献
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分离自对虾养殖池塘的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)MP15具有高效的异养硝化-好氧反硝化性能。为了进一步研究菌株MP15的脱氮特性和脱氮机制,本研究采用氮同位素标记法,对其在氮基础降解液中的脱氮特性和机制进行了深入的研究。研究结果显示:在初始无机氮浓度为42 mg/L的氮基础降解液中,其对NH~+_4-N、NO~-_2-N和NO~-_3-N的最大去除速率分别为1.03 mg NH~+_4-N/(L·h)、1.74 mg NO~-_2-N/(L·h)和1.02 mg NO~-_3-N/(L·h)。氮代谢过程中羟胺氧化还原酶、亚硝酸盐还原酶和硝酸盐还原酶的酶比活力分别为0.540 6、0.157 8和0.160 9 U/mg。对菌株MP15脱氮过程中的~(15)N同位素示踪结果显示,以NH~+_4-N作为唯一氮源时,仅产生~(15)N_2O;当菌株MP15分别以NO~-_2-N和NO~-_3-N作为唯一氮源时,可同时检测到~(15)N_2O和~(15)N_2。综合上述结果,菌株MP15对无机氮的去除主要包括:同化作用、硝化作用和反硝化作用。其中对NH~+_4-N的硝化途径为:NH~+_4-N→NH_2OH→N_2O;对NO~-_2-N的硝化-反硝化途径为:NO~-_3-N←NO~-_2-N→N_2O/N_2;其对NO~-_3-N的反硝化途径为:NO~-_3-N→NO~-_2-N→N_2O/N_2。 相似文献
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利用基因组发掘技术,从海洋稀有放线菌Salinispora arenicola CNP193基因组序列中发掘新颖PKS和NRPS基因簇,并初步预测基因簇对应产物,为新颖聚酮化合物的发现,基因簇的异源表达和利用组合生物合成技术对化合物结构进行改造提供信息。在利用anti SMASH对S.arenicola CNS 205和S.arenicola CNP193次级代谢产物基因簇进行预测,并经过NRPS-PKS knowledgebase验证的基础上,以S.arenicola CNS 205基因簇为对照,初步选择新颖基因簇;进一步用NCBI Blast和Nap Dos分析判断基因簇的新颖性后获得3个新颖基因簇:基因簇7,基因簇10和基因簇20。结合anti SMASH对基因簇核心结构的预测和与已知功能同源性基因簇,NCBI Blast比对的同源序列,以及Nap Dos对个基因簇中KS domain和C domain的进化分析等信息,初步表明基因簇7和基因簇20的对应产物分别为烯二炔类和有半胱氨酸及其他氨基酸参与合成的肽类化合物。由于基因簇10得到的信息较少,不能预测其代谢产物。 相似文献
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藻际环境细菌和微藻间存在着独特的生态关系，它们可以通过转化和交换浮游植物分泌的有机质来影响其生理和代谢。尽管一些功能微生物在藻际环境的营养循环中具有重要作用，例如氮代谢，但是关于细菌群落与共生藻类如何响应环境中氮营养条件的改变目前并不十分清楚，其对于我们了解全球营养物质循环、藻华的形成以及生态系统功能至关重要。本文基于16S rRNA基因的高通量测序技术，分析了不同形态、不同浓度无机氮培养条件下三角褐指藻藻际环境中相关细菌群落的多样性和群落结构。系统发育分析结果表明，变形菌（Proteobacteria）和拟杆菌（Bacteroidetes）是所有样品中的优势菌，占序列总数的99.5%。同时发现，不同氮浓度培养条件下，细菌群落结构随微藻丰度的变化而改变。氮浓度及形态的变化对菌群结构的影响不显著。此外，γ-变形菌纲中三种细菌（Marinobacter；Algiphilus；Methylophaga）的相对丰度在氮限制培养条件下明显增加，它们可能在共生体系的氮转化过程中具有重要作用。 相似文献
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高效硝化与反硝化功能菌株的分离筛选及其性能研究 总被引：1，自引：0，他引：1
本研究利用选择培养基从鳗鲡精养殖池和循环水水处理系统中分离筛选出二株脱氮细菌，应用16S rRNA分子生物学鉴定，确定菌株的种属。菌株NB-1属于芽孢杆菌属（Bacillus）、菌株DB-1是恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida）。对菌株硝化及反硝化作用性能的研究结果表明：菌株NB-1具有良好的亚硝化及硝化作用性能，在投菌量为0.025%时，氨氮降解率为69.5%，亚硝酸盐氮降解率为99.2%。菌株DB-1在厌氧条件下表现出良好的反硝化作用性能，最适投菌量为0.6%，最佳C/N为12，对硝酸盐氮的降解率为94.6%，对总氮的降解率为64.0%。因此本研究筛选出的二株脱氮细菌可以广泛应用于养殖水体水质调控，具有良好的市场应用前景。 相似文献