·综述·真菌多样性研究方法进展
石莉娜1刘晓峰2
(1．云南昆明长水国际机场医疗急救中心，昆明650500;2．昆明理工大学生命科学与技术学院，昆明650500)
【摘要】真菌广泛存在于自然界，在生态系统中发挥着重要的作用。随着分子生物学技术在微生物多样性研究中的广泛应用以及宏基因组学技术的出现，打破了传统微生物培养法的局限性，人们对于真菌多样性的认识日渐提高。该文主要综述了研究真菌多样性方法的主要发展历程，介绍几种有关真菌多样性研究常用的分子生物学方法，包括基于PCＲ的克隆文库方法、变性梯度凝胶电泳、末端限制性长度多态性、实时荧光定量PCＲ、荧光原位杂交、序列标签标记的高通量测序以及宏基因组技术，并且阐述宏基因组学技术在此领域蕴含的巨大发展潜力。
【关键词】真菌；多样性；研究方法
【中图分类号】Ｒ379【文献标识码】A【文章编号】1673-3827（2014）09-0060-05
Advances in the method of fungi diversity
SHI Li-na1，LIU Xiao-feng2
（1．Medical Emergency Department，Changshui international airport，Kunming650500；2．College of Life Science and Technology，Kunming University of Science and Technology，Kunming650500，China）
【Abstract】Fungi widely exists in nature，playing an important role in the ecosystem．The pervasive application of molecular biol-ogy technology in microbial diversity and the emergence of metagenomic breaked the limitations of traditional microbial culture meth-od，so that improve the human＇s recognition of fungal diversity．This paper reviewed the main development course of studying fungal diversity approaches，introduced several commonly used methods of molecular biology on fungal diversity research，mainly including clone library PCＲbased，Denaturing gradient gel electrophoresis，Terminal restriction fragment length polymorphism，Ｒeal-time flu-orescent quantitative PCＲ，Fluorescence in situ hybridization and barcoded pyrosequencing，and expounded the huge potential of metagenomics in this field．
【Key word】fungi；diversity；method
［Chin J Mycol，2014，9（1）：60-64］
自然界中的微生物分布广、种类多、资源极其丰富，主要包括细菌、病毒、真菌等。迄今人们已发现的微生物物种仅为自然界中微生物总数的1% 10%［1］。微生物群落多样性是环境微生物多样性研究的核心内容。目前微生物多样性研究多局限于细菌，而对真菌的研究相对较少。研究真菌群落多样性可以了解真菌群落结构、真菌的种类和数量分布特点，并且可以进一步为控制和优化真菌群落结构提供参考，同时也是研究微生物群落多样性的重要内容。真菌遍布于自然界，据估计约有数百万种，已发现的仅9万余种，已发现的导致人类疾病的仅约400种［2］。人类也生活在真菌包围的环境中，日常工作、生活中所接触到的真菌种类远超目前的认知。因此，不论是自然环境还是人体都具有较高的真菌多样性。
真菌多样性的研究方法很多，从国内外目前采用的方法来看，大致上可分为：传统的微生物培养法、分子生物学方法以及宏基因组学技术。随着现代科学技术的发展，越来越多的新技术、新方法用于真菌多样性领域的研究，使人们对真菌多样性的认识更加全面深入。
1传统微生物培养法
从传统上讲，真菌多样性的研究主要利用分离培养及形态学检测的方法，该技术在实验室被广泛使用。尽管各种新的培养技术不断出现，但此方法费时费力，敏感度和特异性也较低，也不能反应全部的真菌群落信息［3-4］。Amann等［5］曾根据微生
物原位的、不依赖于培养的微生物系统发育学研究结果认为：在自然界中，通过实验室人工培养方法已经被分离和描述的微生物物种数量仅占估计数量的1% 5%，而其余大多数微生物种群还仍然未被分离和认识，因此，人们不能利用传统的微生物培养技术获得真菌多样性的全部信息，极大的限制了研究的广泛性。在临床致病菌的鉴定方面，培养的方法更为常用。Ｒasi等［6］利用培养法对从伊朗花斑糠疹患者皮肤上分离得到的马拉色酵母菌进行鉴定过程中，发现球形马拉色菌是最常分离到的菌种，大约占31．3%，其次是糠秕马拉色菌（20．5%）等。Findley等［7］通过微生物培养法从10个健康成人的14个部位的皮肤分离真菌，经鉴定11个刚体部位和胳膊表面的优势真菌是马拉色菌属，通过比较，脚底、脚趾甲和趾间具有较高的真菌多样性。
2分子生物学方法
鉴于分离培养技术的局限性，近年来，利用不依赖培养的方法分析和鉴定微生物群落多样性的实验越来越普遍。自从Pace［8］提出将分子生物学方法用于微生物多样性研究，微生物分子生态学得到了长足的发展。分子生物学技术应用于微生物群落结构分析使得对环境样品中占大部分的不可培养微生物的研究成为了可能。目前，大多数用于分析微生物群落结构的方法是基于PCＲ扩增的。在分析微生物群落结构多样性时，rＲNA是目前应用最广泛的分子标记，它具有在功能上高度保守，其序列上的不同位置具有不同的变异速率，存在于所有的有机体（病毒除外）内等优点。对于细菌而言，16S rＲNA分析在实际应用中最为广泛，与细菌相比，使用真菌18S rDNA只能鉴定到属或科的水平。真菌的非编码rＲNA区域，如ITS区域（Inter-nal transcribed spacer），进化快速，序列上的变化更加广泛，因此提供了更多的分类信息，弥补了18S rＲNA的局限性。虽然如此，在实际研究内容中仍然要根据对分类等级的不同要求来选择合适的分子标记。
分子生物学方法的应用使在遗传水平上研究微生物多样性成为了可能，该方法可归纳为三方面：①基于PCＲ技术的研究方法，这些方法是对样品直接提取DNA或者ＲNA，然后对特定基因设计引物进行PCＲ扩增，再利用不同的方法进行分析，如变性梯度凝胶电泳（Denaturing gradient gel elec-trophoresis，DGGE）、构建克隆文库、末端限制性长度多态性（Terminal restriction fragment length poly-morphism，T-ＲFLP）等。②基于分子杂交技术的分子标记法，如荧光原位杂交（Fluorescence in situ hybridization，FISH），可以对微生物在特定环境中的存在与否、分布模式及丰度等情况进行研究，具有较高的灵敏性和特异性。③基于DNA序列测定的研究方法，分析具体碱基序列的分布情况，通过与生物信息学结合，进行数据比较分析，如元基因组（Metagenome）测序技术，成为研究难培养微生物或不可培养微生物多样性的重要方法［9］。
2．1基于PCＲ的克隆文库方法
基于PCＲ的克隆文库方法使对不可培养微生物的分析成为可能，Pace［10］提出将PCＲ产物进行克隆后测序，大大提高了对微生物群落结构的认识，是使用较为广泛的一种方法。目前已有研究采用针对18S rDNA及ITS的克隆文库构建技术对肠道内真菌群落的多样性进行分析，研究结果表明人肠道真菌多样性比较低，主要以不同亚型的芽囊原虫属为主［11］。
2．2变性梯度凝胶电泳（DGGE）
DGGE最初是lerman等［12-13］发明的，起初主要用来检测DNA片段中的点突变。1993年，Muyzer 等［14］首次将其用于微生物群落多样性的研究。DGGE普遍用于分析环境中细菌、真菌、病毒群落的生物多样性。Kim等［15］利用PCＲ-DGGE技术分析了日本和中国发酵豆瓣酱中的细菌和真菌群落多样性，确定了米曲霉和鲁氏酵母的存在。We-erasekera等［16］通过PCＲ-DGGE方法研究人唾液中的酵母菌，在其中六个样品中鉴定出两种酵母菌，分别是白色念珠菌和杜氏假丝酵母，有力的证明利用DGGE技术研究口腔中的酵母菌是一种相对快速便捷的方法。
2．3末端限制性长度多态性（T-ＲFLP）
T-ＲFLP技术是在末端限制性片段长度多态性（Ｒestriction fragment length polymorphism，ＲFLP）技术基础上发展起来的，依据rDNA序列的保守性和特异性，选择具有系统进化标记特征的序列作为目的序列。T-ＲFLP技术灵敏度高，对于评估复杂环境样品的多样性和快速的比较不同生态系统的微生物群落结构和多样性是一种有力的工具。Curlevski等［17］使用T-ＲFLP方法研究了澳大利亚商业化混交林和单一种植南洋杉林场土壤真菌群
落的不同，通过对真菌的ITS区域进行分析表明子囊菌门的丰度最高，其次是担子菌门和接合菌门，但在不同类型的林场中它们的相对丰度存在差异。2．4实时荧光定量PCＲ（qPCＲ）
qPCＲ技术于1996年由美国Applied Biosys-tems公司推出，是将荧光能量传递技术（Fluores-cence resonance energy transfer，FＲET）应用于PCＲ，实现了PCＲ从定性到定量的飞跃。qPCＲ技术目前已得到广泛应用。李晓然等［18-19］在对汾酒发酵过程和汾酒酒曲制作过程中细菌和真菌多样性的研究中，利用qPCＲ技术对整个过程中的细菌和真菌进行了定量，发现在汾酒发酵过程中真菌的数量保持相对稳定，在酒曲制作过程中真菌的数量整体上呈下降趋势。Li等［20］通过qPCＲ方法研究了老年人舌背的真菌多样性，表明老年人口腔中的真菌多样性极高，并不仅限于念珠菌属，其多样性与老年人的健康状态也具有密切的关系。
2．5荧光原位杂交（FISH）
比起费时费力且难以展现全部微生物群落信息的依赖于培养的方法和难以实现定量分析的多种依赖于PCＲ扩增的分子生物学方法，使用探针杂交来研究微生物群落多样性是一种更为快速的方法。荧光原位杂交是以荧光标记的寡核苷酸探针来探测生态系统中微生物细胞的一种技术，不仅能研究自然或人工环境中的微生物个体，并且可以对微生物群落进行评估。Lepère等［21］使用酪胺信号放大技术与FISH结合的方法，用18S rDNA特异性的引物分析了湖水中的真核超微浮游生物的主要类群，获得了真核浮游微生物的定量结果。
虽然分子生物学方法目前是阐述微生物多样性的强有力技术手段，并且在真菌多样性研究中具有传统培养法无法比拟的优势，但是基于PCＲ扩增的各种方法及FISH等方法仍然存在着多种弊端，例如引物的偏向性、PCＲ存在的其他系统偏差以及FISH方法中由于引物的不匹配造成对分析结果的错误估计等。在实际的研究中，通常将多种技术综合使用，以避免由于方法原理本身所带来的不可避免的偏差，可提供更加全面准确的微生物多样性变化的信息［22-24］。
2．6序列标签标记的高通量测序
随着测序技术的发展，被称为“第二代测序（next-generation sequencing［NGS］）”技术在过去几年中不断涌现。其特点是：高通量，低成本，可以同时对多个单独的DNA分子进行测序，这一改进比起每条序列需要单独分析的Sanger法具有巨大的优势。第二代测序技术主要包括罗氏454公司的GS-FLX测序平台、Illumina公司的Solexa Genome Analyzer测序平台和ABI公司的Solid测序平台［25］。自从Hamady等［26］建立了在不同的样品PCＲ引物上分别添加序列标签（barcode）来作为高通量测序后根据序列区分不同样品的标记，高通量测序技术越来越广泛地应用到微生物群落多样性的分析中。综合比较二代测序平台，在研究微生物多样性方面应用较广泛的是焦磷酸测序（Pyro-sequencing）。李晓然等［18］利用真菌ITS1的焦磷酸测序，研究了中国传统汾酒发酵过程中的真菌群落多样性，分析了在汾酒发酵过程中真菌的变化以及主要存在的真菌菌种，其中有60%的ITS序列属于酵母菌科，丰度最高的是东方伊萨酵母，其次为啤酒酵母。Delhaes等［27］利用焦磷酸测序的方法对囊泡纤维症患者的真菌多样性进行了研究，结果表明肺功能下降及临床状态不好的患者真菌多样性明显降低。Hoffmann等［28］对人体肠道的真菌多样性进行研究，通过焦磷酸测序表明人肠道中的真菌共66个属，丰度较高的是子囊菌纲和担子菌类。
3宏基因组学技术（Metagenomics）
利用基于rDNA的分子生物学方法研究微生物多样性，对于庞大的微生物世界仍然是不足够的，远不能阐明微生物的生理生化代谢特征。1998年，Handelman等［29］首次提出宏基因组的概念，并第1次使用了Metagenomics这个词。宏基因组学技术是通过提取某一环境样品所有微生物的基因组DNA，或通过鸟枪法直接测序探究环境中微生物的群落结构和功能，或构建宏基因组文库及对文库进行筛选寻找和发现新的功能基因及活性代谢产物。通过这两方面的研究，极大地丰富了我们对环境样品微生物多样性和其功能的认知。
宏基因组学技术避开传统的微生物分离培养方法，直接从样品中提取总DNA来展开研究，理论上覆盖了环境样品中的全部微生物，在分析环境微生物复杂群落结构领域得到广泛应用。该技术在微生物多样性领域的研究，有关细菌方面［30-31］的居多，而关于真菌群落多样性的研究为数并不多。Il-leghems等［32］利用宏基因组学技术研究了可可豆自然发酵过程中的真菌和细菌群落多样性，研究结果表明，葡萄汁有孢汉逊酵母、仙人掌有孢汉逊酵
母、啤酒酵母、发酵乳杆菌和巴氏醋杆菌是主要存在的菌种，并且确定了主要以乳杆菌为宿主的肌病毒科和长尾噬菌体的存在。这是第1篇利用宏基因组学技术并结合454焦磷酸测序研究自然发酵可可豆中群落多样性种系发生分析的报道，显示了宏基因组学技术相比于之前研究方法的优越性，能够获得更加全面的微生物群落信息。宏基因组学技术不仅在研究微生物群落结构方面蕴含巨大潜力，在发现新功能基因及活性物质方面也具有极大的优势。Cardoso等［33］在对被蜗牛侵袭的农作物进行宏基因组学分析中，第1次对其微生物群落和参与生物化学通路的主要基因进行了研究，发现变形菌门是主要的细菌门，其次是拟杆菌门和硬壁菌门，而病毒、真菌及古细菌的多样性稍低。另外，通过功能分析发现其中存在的大量微生物基因有助于宿主降解木质纤维素、对异生物质脱毒以及合成必需氨基酸和维生素，同时有利于蜗牛的适应性和广泛摄食，并且检测到2700多种编码糖苷水解酶区域和碳水化合物结合结构域的基因。通过宏基因组学技术不仅能够避免PCＲ扩增带来的偏差，全面而准确的研究微生物群落多样性，同时也为研究样品中微生物生化代谢、发现新功能基因和活性物质提供了极大的便利。
宏基因组学技术在分析群落多样性中不可避免地也会存在一些弊端，例如测序产生的大量数据为后续的序列分析和处理带来了挑战，同时对计算机以及数据库的要求也在不断提高。尽管如此，宏基因组学技术本身所具有的巨大优势是目前其他研究方法不可比拟的。近年来，宏基因组学技术已经开始影响真菌生物学，逐渐成为研究真菌多样性的一个新的发展方向和研究热点，也增加了获得新生物活性物质的机会，显示宏基因组学技术在此方面蕴含的巨大发展潜力。
4前景与展望
近年来，随着各种新技术的不断完善与发展，对真菌多样性的研究逐渐深入，利用这些新技术可以从不同的角度来研究真菌多样性，为环境微生物多样性和人体真菌病的诊断治疗奠定坚实的基础。值得一提的是，为了获得更为全面的真菌多样性信息，在条件许可的情况下可将几种方法结合起来使用。目前对于真菌多样性的研究是多方面的，不论是环境中、食品中还是定植于人体各部位的真菌，通过对其多样性的研究必能为指导实践提供理论基础。因此，真菌多样性研究方法的不断完善必将推动真菌多样性研究的快速发展。
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［收稿日期］2013-09-29
［本文编辑］卫凤莲
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［收稿日期］2013-09-09［本文编辑］施慧
瘤胃微生物定量方法的研究进展 郭同军1,2,王加启1,王建平1,霍小凯1,2,卜登攀1,魏宏阳1,周凌云1,刘开朗1 (1.中国农业科学研究院北京畜牧研究所动物营养学国家重点实验室,北京 100193;2新疆农业大学,乌鲁木齐 830052) 摘要:当前人们对瘤胃中微生物的认识只有10%～20%,不断改进研究技术和手段,才能大大推动瘤胃微生态领域的研究。作者阐述了瘤胃微生物传统定量方法(滚管计数法和最大或然数法)和分子生物学定量方法,如探针杂交技术、荧光原位杂交、D GGE、定量PCR和流式细胞计量术(flow cytometry)等的应用状况及其各自的优缺点。 关键词:瘤胃微生物;滚管计数法;最大或然数法;Real2Time PCR;流式细胞计量术 中图分类号:Q93.3 文献标识码:A 文章编号:167127236(2009)0420019206 反刍动物在长期的自然进化过程中获得了独特的瘤胃发酵系统。瘤胃内有大量的微生物,目前为止,所知细菌达200种以上,活菌数为1011个/mL,原虫超过25个属,其数量为104～106个/mL,真菌含有5个属(Miron等,2001)。由众多的细菌、真菌和原虫组成的微生态系统中,不仅每种微生物与底物的作用机理不同,各种微生物之间的关系更是复杂(冯仰廉,2004)。传统定量方法如滚管法(Hun2 gate,1969)和最大似然法(Dehority等,1989)只能培养瘤胃微生物中的一小部分,这使得瘤胃微生物的多样性被严重低估(Amann等,1995)。20世纪80年代,基于16S/18S rRNA/rDNA的分子生物学定量方法的兴起,可以提供微生物核酸分子方面的特征,评价不同生态系统中微生物的遗传多样性和 收稿日期:2008211226 作者简介:郭同军(1981-),男,甘肃人,硕士生,研究方向:瘤胃微生物工程。 通信作者:王加启(1967-),男,安徽人,研究员,博士生导师,从事反刍动物营养和牛奶质量改良研究。E2mail: wang2jia2qi@https://www.doczj.com/doc/8f7774882.html,;010********* 基金项目:“十一五”国家奶业科技支撑计划(2006BAD04A14和2006BAD04A10)。系统发育关系(Tajima等,1999),而且还能对瘤胃微生物进行计数(Sdiva等,2004),由于研究方法的不断改进,使得人们不断的发现许多新的瘤胃微生物品种(K oike等,2003;Shin等,2004)。认识瘤胃微生物的功能、活动规律和建立准确、快速、高效的瘤胃微生物定性及定量评价方法,是瘤胃微生态研究必然的趋势。作者主要就当前瘤胃微生物定量方法的研究进展做了详细阐述。 1 定量研究方法在瘤胃微生物研究中的应用及评价 1.1 传统定量方法 采用Hungate发展起来的厌氧培养技术,以及采用模拟瘤胃环境而设计的培养基,对瘤胃微生物进行分离、纯培养、计数、形态鉴定、生理生化特性的鉴别、分类等。瘤胃细菌与真菌的数量用显微镜直接计数,常采用滚管法计数,以及最大或然数计数法(mo st p robable number,MPN) (Dehority等,1989)。 1.1.1 稀释平板记数法 稀释平板记数法又称活菌记数法,是根据微生物在高度稀释条件下固体培养基上所形成的单个菌落是由一个单细胞繁殖而成这一特征设计的记数方法。瘤胃液中细菌或真菌的活菌记数常采用亨氏滚管计数法(roll2t ube tech2 nique)(Hungate,1969)。亨氏滚管计数法可以获 Abstract:The advances on nutrient requirements,feedstuff evaluation and formulation techniques of broiler are reviewed in this paper.It showed that feeding phases decision is more scientific f rom three to four phases;nutrient requirement specifica2 tions is presenting diversified trend of development,which are referred to be combined with the broiler breeds,environment, production goal and the evaluation systems of the feedstuff itself etc;secondly,formulation optimization technology itself is rel2 ative invariable,but if the coefficients matrix of formulation model is integrated f rom the standard deviation of the nutrients of used feedstuff,it will evidently enhance the true probability for goal nutrients to reach.The third,performance prediction a2 bout broiler is improved when diets are formulated on the basis of standardized ileal amino acid digestibility.The results and thought can provide the scientific basis for developing the new generation expert system of broiler feeding and nutrition. K ey w ords:broiler;nutrient requirements;formulation technology;standardized ileal digestibility
安庆师范学院本科毕业（学位）论文 姓名：王婷婷 年级： 2 0 0 7级 专业：环境科学 论文题目：微生物多样性对植物 群落影响的研究进展 完成日期：2011年4月27日 指导老师：潘少兵 安庆师范学院资源环境学院 二O一一年四月二十七日
微生物多样性对植物群落影响的研究进展 作者：王婷婷指导老师：潘少兵 （安庆师范学院资源环境学院安徽安庆246011） 摘要：土壤是微生物的主要存在场所，它承载了大部分生命的基因多样性。微生物群落在各种生态进程中具有重要作用，但是对于微生物多样性与执行生态功能能力的联系却研究的很有限。这篇文章以微生物多样性在植物群落方面的作用为基础，探讨微生物群落在执行生态功能中的冗余现象。 关键词：微生物多样性；功能冗余；植物多样性 Advancement of Effect of Microbial Diversity on Plant Diversity Autor：Wang Tingting Instructor: Pan Shaobing （School of Resources and environmental science,Anqing Teachers’College,Anqing 246011,Anhui） Abstract: Microbes are abundant in soil and comprise a large portion of Life's genetic diversity. Soil microbes play key roles in a large number of important ecosystem process- es. But the relativity between soil microbial diversity and their ecological functions is still poorly understood. Here we approach the functional redundances during soil microb- es influencing the ecological functions based on the various roles that they play in plant diversity. Key words：microbial diversity, functional redundances, plant diversity 引言： 土壤是微生物的主要存在场所，微生物在土壤养分转化与腐殖质形成过程中有着非常重要的作用。土壤生态系统是保证动植物生存、农业健康、持续发展的基础[1],对全球的生态环境变化有着深远的影响。土壤微生物群落是土壤中的活性组分, 包括细菌、真菌、放线菌和原生动物、病毒和小型藻类[2],每克土壤中栖息着大约100 亿个微生物[3]。土壤微生物群落对全球生态系统功能如养分转化、有机物的分解、土壤基本结构的维持、
内生真菌多样性研究现状综述 魏洁 摘要：随着研究的发现，内生真菌的在自然界的作用被越来越重要。本文章主要分析了内生真菌生物多样性的现状、内生真菌多样性检测技术和方法及其影响因素分析。从植物内生真菌物种多样性与产生生物活性物质多样性等方面总结近年最新的研究进展, 提出了现阶段植物内生真菌及活性物质研究的存在的问题及其未来发展方向。 关键词：内生真菌；多样性；研究技术；影响因素；展望 Research of endophytic fungi diversity Abstract:With the findings of the study, endophytic fungi are an increasingly important role in nature. This article mainly analyzes the status quo of endophytic fungi biodiversity, the detection techniques and methods of endophytic fungi diversity and its influencing factors. From the latest Endophytic fungal species diversity and produce biologically active substances diversity summarizes research progress in recent years, we dish the stage of plant endophytic fungi and active substances research problems and their future development direction. Keywords：endophytic fungi; diversity; research techniques; influencing factors; prospect 1.引言 真菌是吸收异养型的真核生物，种类繁多的植物内生真菌是一大类尚未被充分认识的真菌。随着近二十年来的研究的发现内生真菌具有重要的生态学意义和经济意义，其物种多样性也是非常丰富的。内生真菌（内生菌）(Fungal endophyte)[1]是指一类在其部分或全部生活史中存活于健康植物组织内部, 而不使宿主植物表现出明显感染症状的微生物。在植物体特殊环境中，内生真菌与寄主之间协同进化，在生活演变过程中形成一种互利共生的关系。内生真菌可以促进植物的生长发育[2], 提高宿主植物的抗逆性[3]。近年来,由于内生真菌的次生代谢物在病虫害的生物防治、医药工业上的用途和范围逐渐增大,因此有关内生真菌的研究逐渐受到重视[4]。内生真菌由于其物种丰富,数量庞大,而且与其它生物之间具有紧密的生态关系,使其成为天然活性物质的丰富来源,因而引起人们的广泛关注,成为目前国内外研究的热点之一. 2研究现状 近年来对内生菌的研究逐渐进入了一个新的阶段，内生真菌的研究日益受到了全球性的广泛关注，在其侵入机制每年有数百篇论文报道新发现的内生菌。从内生真菌寻找活性成分日益成为研究的热点。 2.1 植物内生真菌的生物多样性
作者简介：徐宗俦（1947～)，男，副研究员，研究方向：遗传育种。 生物多样性的研究进展 徐宗俦 (安顺市科学技术协会安顺561000) 摘要：本文针对一些业务技术干部、群众甚至专业技术人员对生物多样性的误解和似是而非的认识，重点对生物多样性的提出、含义、内容和发展方向，作了较系统的介绍，以引起人们的理解和广泛关注。 关键词：生物多样性研究 1 生物多样性的提出 生物多样性(biodiversity)是近年来国内外最为流行的一个词汇。20世纪80年代以后，人们在开展自然保护的实践中逐渐认识到，自然界中各个物种之间、生物与周围环境之间都存在着十分密切的联系，因此自然保护仅仅着眼于对物种本身进行保护是远远不够的，往往也是难于取得理想的效果的。要拯救珍稀濒危物种，不仅要对所涉及的物种的野生种群进行重点保护，而且还要保护好它们的栖息地。或者说，需要对物种所在的整个生态系统进行有效的保护。在这样的背景下，生物多样性的概念便应运而生了。 早在1971年，由联合国教科文组织提出了著名的“人与生物圈计划”。1980年由IUCN 等国际自然保护组织编制完成的《世界自然保护大纲》正式颁布，该大纲提出了要把自然资源的有效保护与资源的合理利用有机地结合起来的观点，对促进世界各国加强生物资源的保护工作起到了极大的推动作用。联合国环境与发展大会1992年在巴西的里约热内卢举行，世界许多国家都派出代表团参加会议，我国领导人也参加了这次盛会。会上通过的《生物多样性公约》(Convention on Biological Diversity)，标志着世界范围内的自然保护工作进入到了一个新的阶段，即从以往对珍稀濒危物种的保护转入到了对生物多样性的保护。 由于自然资源的合理利用和生态环境的保护是人类实现可持续发展的基础，因此生物多样性的研究和保护已经成为世界各国普遍重视的一个问题。现在无论是联合国还是世界各国政府每年都投入大量的人力和资金开展生物多样性的研究与保护工作，一些非政府组织也积极支持和参与全球性的生物多样性的保护工作。 2 生物多样性的概念和意义 生物多样性就是地球上所有生物以及由这些生物组成的系统的变异性。生物多样性包括所有自然世界的资源：植物、动物、微生物和它们得以生存的生态系统，同样也包括构造出生命的重要基石——遗传物质的多样性。“生物多样性”可以说造就了世界的超级市场。人们赖已生存的食物诸如土豆、稻、玉米、小麦、棉花、各种蔬菜水果、肉类等等，都是“生物多样性”的产物；通俗讲，“生物多样性”是：在一个相当大的生态区域内，各种生物间、各种生物与环境间的相处状况以及它们对环境的反映状况。可见，“生物多样性”并不是有些人所想象韵就是把籼稻、糯稻间杂种植在一块田那么简单。 据可靠的数据表明，地球上大约每天有100多种生物在绝灭，很多生物在没有被人类认识以前就消亡了，这对人类无疑是一种悲哀和灾难。保护生物多样性的行动势在必行、迫在眉睫。 保护生物多样性的关键是保护生态系统。生态系统是不同物种生存的环境。比如，热带雨林是一个生态系统，就是城市中心的公园也可视为是一个生态系统，还有森林或者海边的沙滩、红树林，以及沿海河口这样的沼泽、湿地，都是生态系统。当生态系统健康时，它是许多物种，包括植物、昆虫、鸟类、大型高等动物等的家。 迄今为止，人类已经识别了175万个物种，但是科学家们认为，实际上地球上存在有
第一节真菌 真菌（fungi）是一大类不含叶绿素，无根、茎、叶，多数类群为多细胞，大多数呈分支或不分支的丝状体，能进行有性和无性繁殖，营腐生或寄生生活的真核微生物。 根据形态可分为： 酵母菌、霉菌和担子菌 三大类群，但这不是真菌学上的分类方法。 真菌属于单独成立的真菌界，第八版《真菌字典》（Ains worth等，1995）将真菌界分为壶菌门、接合菌门、子囊菌门、担子菌门、半知菌门五个门，酵母菌、霉菌和担子菌分属于真菌的各门。 真菌中能引起人、畜的疾病，或寄生于植物造成作物减产，称为病原性真菌。 一）酵母菌 酵母菌多数为单细胞。 1、酵母菌的形态 大多数酵母菌为球形、卵形、椭圆形、腊肠形、圆筒形，少数为瓶形、柠檬形和假丝状等。菌细胞比细菌大得多，大小约1~5μm×5~30μm或者更大，在高倍镜下可清楚看到。 不形成真正的菌丝：形成的芽体依次相互连接，就象是丝状，称为假菌丝。 酵母菌有典型的细胞结构，有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核及其他内含物等。 单独的酵母菌细胞是无色的，在固体培养基上形成的菌落，多数是乳白色，少数是黄色或红色。 菌落表面光滑、湿润和黏稠，一般比细菌的菌落大而厚。 酵母菌细胞生长在培养基的表面，菌体容易挑起。有些酵母菌表面是干燥粉状的，有些种培养时间长了，菌落呈皱缩状，还有些种可以形成同心环状等。 菌落的颜色、光泽、质地，表面和边缘特征，均为菌种鉴定的依据。 （二）霉菌(Molds) 又称丝状真菌，是工农业生产中长期广泛应用的一类微生物。 有些霉菌是人和动植物的病原菌，有的能导致饲料等霉败引起中毒。 霉菌由菌丝和孢子构成。 菌丝(hypha)：由孢子萌发而成，菌丝顶端延长，旁侧分支，互相交错成团，形成菌丝体(mycelium)，称为霉菌的菌落。 霉菌菌丝的平均宽度为3～10μm，菌丝的细胞构造基本上类似酵母菌细胞，都具有细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质及其内含物。 细胞壁结构类似酵母菌，成分有差别，但也含有几丁质，占细胞干物质的2%～26%。 幼年霉菌菌丝胞浆均匀，老年时出现液泡。霉菌的菌丝分为两种：一种无隔膜，为长管状的分支，呈多核单细胞，称为无隔菌丝，如毛霉和根霉。 另一种有隔膜，菌丝体由分支的成串多细胞组成，每个细胞内含一个或多个核，菌丝中有隔，隔中央有小孔，细胞核及原生质可流动，称为有隔菌丝。 菌丝可有不同的形态，如螺旋状、球拍状、梳状、结节状和鹿角状等数种，具有鉴别意义。霉菌菌丝在功能上有了一定程度的分化，伸入固体培养基内部或蔓生于固体培养基表面。具有摄取营养物质功能的菌丝称为营养菌丝或基质菌丝，伸向空气中的菌丝称气生菌丝。有的气生菌丝发育到一定阶段，分化成能产生孢子的菌丝称为繁殖菌丝。 2、孢子 是霉菌的繁殖器官。是分类鉴定的主要依据：孢子形成过程、形状、大小、排列及色泽等。无性孢子：不经过两性细胞的结合，直接由营养细胞分裂或营养菌丝分化而形成的孢子称为无性孢子。
生物多样性 2012, 20 (5): 572–580 Doi: 10.3724/SP.J.1003.2012.10129 Biodiversity Science http: //https://www.doczj.com/doc/8f7774882.html, —————————————————— 收稿日期: 2012-06-13; 接受日期: 2012-08-10 基金项目: 国家自然科学基金重点项目(30930005) ? 通讯作者 Author for correspondence. E-mail: guold@https://www.doczj.com/doc/8f7774882.html, 中国微生物物种多样性研究进展 郭良栋* (中国科学院微生物研究所真菌学国家重点实验室, 北京 100101) 摘要: 微生物是分布最为广泛的生命形式, 几乎分布到地球上的所有生境, 具有丰富的物种多样性。我国地域辽阔, 跨越热带至寒温带, 气候条件多样, 地理环境与生态系统类型复杂, 是世界上生物多样性最丰富的国家之一。我国已开展了大量微生物多样性研究, 并证实我国多样的生境蕴藏着丰富的微生物物种多样性。目前我国已报道真核微生物(菌物)约14,700种, 其中包括真菌约14,060种、卵菌约300种、黏菌约340种, 而真菌中有药用菌473种、食用菌966个分类单元。特别是近年来通过免培养的分子生物学技术发现我国存在丰富的原核微生物多样性。本文概述了传统方法和现代分子生物学技术在我国原核微生物(古菌、细菌)和真核微生物(真菌、卵菌、黏菌)物种多样性研究的最新进展。 关键词: 真核微生物, 原核微生物, 物种多样性, 培养方法, 分子技术 Progress of microbial species diversity research in China Liangdong Guo * State Key Laboratory of Mycology, Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101 Abstract: Microbes with rich species and genetic diversity are widely distributed throughout various habitats in the world. China possesses a variety of climate zones, geographic environments, and complex ecosystems, which play a large role shaping the complex biodiversity of this country. Microbial diversity has been widely studied and well documented by Chinese scientists. For example, a total of ca. 14,700 eukaryotic microbe species have been recorded, including ca. 14,060 fungi, ca. 300 oomycetes, and ca. 340 slime molds. Within the Fungi, there have been 473 medicinal fungal species and 966 edible fungal taxa recorded. However, re-cent studies have documented much high species diversity of prokaryotic microbes using molecular tech-niques, which have greatly promoted the study level of microbial diversity in China. This review paper sum-marizes recent research progress of microbial (i.e., archaea, bacteria, fungi, oomycetes, and slime molds) di-versity in China based on traditional and molecular techniques. Key words: eukaryotic microbe, prokaryotic microbe, species diversity, cultivation method, molecular technique 微生物是分布最为广泛的生命形式, 几乎分布到地球上的所有生境, 可利用各种有机化合物、无机盐等作为能源, 在有氧或无氧条件下, 在寒冷的极地、高达100℃的热泉或高盐碱度等极端环境中生活。微生物具有丰富的物种和遗传多样性, 并以高度的变异性适应不同的生境。作为生态系统中的重要组分, 微生物在自然界的物质与能量循环、生态系统的演替以及生物多样性的维持中发挥重要的生态功能。微生物与人类的生活休戚相关, 在直 接或间接地为人类提供了极其丰富的物质资源的同时, 也为人类带来了巨大危害。 Woese 和Fox(1977)以核糖体RNA(rRNA)的小亚基(原核生物的16S 、真核生物的18S 基因)序列为依据, 提出了独立于真细菌(Eubacteria)和真核生物(Urkaryotes)之外的第三种生命形式——古菌(Archaea), 认为它和真核生物以及真细菌是从一个具有原始遗传机制的共同祖先分别进化而来。随后Woese 等(1990)提出了三域(Domain)分类系统, 将
土壤真菌多样性研究及真菌分类方法研究进展 陈秋君 201231142005 经济管理学院12级20班 摘要：简述了土壤真菌的多样性以及影响土壤真菌多样性的因子，介绍了土壤真菌分类方法近年来的研究进展。 关键词：土壤真菌多样性影响因子研究方法 0 引言 真菌是一类种类繁多、分布广泛的真核微生物. 真菌多样性在维持生物圈生态平衡和为人类提供大量未开发的生物资源方面起到了重要作用. 真菌构成了土壤的大部分微生物生物量, 具有分解有机质, 为植物提供养分的功能, 是生态系统健康的指示物. 在农业中, 真菌既降低粮食产量, 又为控制植物病虫害和其他真菌生物防治提供一条有效途径. 对根际真菌结构和多样性的了解将有助于更好的了解真菌对病原菌的抑制功能 . 在林业中, 丛枝真菌与植物相互共生作用, 为植物提供养份, 使植物能耐受干旱或贫养的条件, 同时也提高了植物的多样性 . 在草地生态系统中, 分解者生物量总体中78% ~ 90%是真菌 . 20 世纪60 年代以来, 微生物生态学研究发展较快, 推动了土壤真菌学研究的发展, 人们对探究土壤中真菌存在的形式、数量、活性以及它们在物质转化中的重要作用等方面充满兴趣。70 年代以后人们更进一步认识到土壤真菌是微生物区系的主要成分, 并具有较高的生物活性。80 年代至今, 由于逐渐采用新的研究技术和手段, 土壤真菌研究的发展进入了一个新时期。 虽然真菌在陆地生态系统中有很重要的作用, 但是人们对自然界的真菌多样性了解还很少. 受到全球气候变化、环境污染和人类活动等诸多因素的影响, 自然环境中真菌的种类和数量、分布都发生了显著的变化. 土壤真菌研究越来越受到人们的重视。 1 土壤真菌多样性 1.1 物种多样性 通常真菌被描述为具有真核, 能产生孢子、无叶绿素的有机体, 以吸收方式获得营养, 普遍以有性和无性两种方式进行繁殖, 菌丝通常是由丝状、分枝的枝细胞构成, 并典型地被细胞壁所包裹. 真正意义的真菌包括四大类群, 壶菌门、接合菌门、子囊菌门、担子菌门. 已知的壶菌约100 属, 1 000种. 最新研究估计全世界的真菌种类约有150 万, 但至今已被正式描述的只有5%~ 10%[ 18~ 20] , 绝大多数是未知的. 其原因一方面在于对真菌分离培养技术的依赖, 不能从少量材料中分离出目标生物, 缺少对所有真菌群落生物都适应的培养基和培养条件; 另一方面在于对真菌生活环境缺乏全面了解, 不能准确地评价不同地域( 特别是热带雨林地区) 真菌群落的结构组成. 1.2 生境多样性 真菌广泛分布在各种各样的土壤环境中, 包括农田、林地、草地、沼泽湿地、温泉热土、冻土层等. 由于不同环境因子的影响, 使土壤真菌在其生活环境中形成独特的群落种类、组成和分布规律. 例如在林地中外生菌根真菌的种类、数量较多, 而在草地生态系统中丛枝菌根真菌的分布比较广泛. 在一些极端环境, 如南北极的冻土层中则分布着丰富的子囊菌门生物, 而在温泉热土中则与其他土壤例如林地的优势种类几乎完全不同. 一些真菌的生活环境仍然没被完全的报道,真菌能否像细菌一样生活在一些极端环境中? 这有待我们进一步去发现新环境中新的种类, 并探索其生理机制. 1.3 功能多样性 真菌在土壤生态系统中发挥着多种多样的功能, 包括降解纤维素、半纤维素、木质素、胶质、还原氮、溶解磷、螯合金属离子、产生青霉素等一些抗生素等.功能基因多样性又使我们对真菌功能多样性有了更进
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生物多样性保护规划方法研究进展 作者：曲艺， 栾晓峰， 倪宏伟， QU Yi， LUAN Xiao-feng， NI Hong-wei 作者单位：曲艺,倪宏伟,QU Yi,NI Hong-wei(黑龙江省科学院自然与生态研究所,哈尔滨,150040)， 栾晓峰,LUAN Xiao-feng(北京林业大学自然保护区学院,北京,100083) 刊名： 黑龙江科学 英文刊名：HEILONGJIANG SCIENCE 年，卷(期)：2013,4(9) 参考文献(14条) 1.Myers N;Mittermeier RA;Mittermeier CG Biodiversity hotspots for conservation priorities[外文期刊] 2000(6772) 2.Knight AT;Smith R J;Cowling RM Improving the key biodiversity areas approach for effective conservation planning [外文期刊] 2007(03) 3.马克平;钱迎倩;王晨生物多样性研究的现状与发展趋势 1995(01) 4.Global biodiversity outlook(Edition 2) 2006 5.Margules CR;Pressey RL Systematic conservation planning[外文期刊] 2000(6783) 6.Heller NE;Zavaleta ES Biodiversity management in the face of climate change:A review of 22 years of recommendations[外文期刊] 2009(01) 7.Frankel OH;Soule' ME Conservation and Evolution 1981 8.Nina-Masie EL A Systems Approach to Biodiversity Conservation Planning 1998(2-3) 9.徐海根自然保护区生态安全设计的理论与方法 2000 10.Chardon JP;Adriaensen F;Matthysen E Incorporating landscape elements into a connectivity meaaure:a case study for the speckled wood butterfly(Pararge aegeria L.) 2003(18) 11.Pressey RL;Cowling RM;Rouget M Formulating conservation targets for biodiversity pattern and procese in the Cape Floristic Region,South Africa 2003(1-2) 12.Cowling RM;Pressey RL;Rouget M A conservation plan for a global biodiversity hotspot-the Cape Floristic Region,South Africa 2003(1-2) 13.舒俭民;王家骥;高吉喜雅鲁藏布江中部地区生物多样性保护规划 1997(02) 14.俞孔坚;李迪华;段铁武生物多样性保护的景观规划途径[期刊论文]-生物多样性 1998(03) 引用本文格式：曲艺.栾晓峰.倪宏伟.QU Yi.LUAN Xiao-feng.NI Hong-wei生物多样性保护规划方法研究进展[期刊论文]-黑龙江科学 2013(9)
姓名：崔靖璞学号：2010212802 专业：生物科学 微生物多样性研究进展 摘要：微生物资源丰富,开发潜力巨大,是生命科学发展的主要动力之一.本文介绍了几种常用的研究微生物多样性的分子生物学技术,主要包括:16SrDNA测序、DGGE/TGGE/TTGE、T-RFLP、SSCP、FISH、印记杂交、定量PCR、基因芯片等,并对微生物多样性研究技术的未来发展进行了展望，同时本文也介绍几种微生物多样性的研究实验方法。 关键词:微生物多样性聚合酶链式反应基因芯片平板纯培养 微生物是地球上生物多样性最为丰富的资源,微生物资源的开发,是21世纪生命科学发展的主要动力之一.由于微生物的微观性,微生物多样性与其他高等生物相比有许多独特之处,包括:生存环境多样;生长、繁殖速度多样;营养、代谢类型多样;生活方式多样.微生物多样性的揭示与研究技术的发展和创新是密不可分的,研究技术的进步是微生物多样性研究向前发展的重要推动力量.近年来,随着微电子、计算机、分子生物学、物理、化学等技术的发展,微生物多样性研究技术也在吸收其他学科先进技术的基础上不断向前发展.各种研究方法的发展使得这种状况有了很大改观.现代分子生物学技术在微生物多样性研究上的应用克服了微生物培养技术的限制,能对样品进行较客观的分析,较精确地揭示了微生物种类和遗传的多样性.目前用于研究微生物多样性的分子生物学技术主要包括:16SrDNA 测序、DGGE/TGGE/TTGE、T-RFLP、SSCP、FISH、印记杂交、定量PCR、基因芯片等。 1核酸探针杂交技术 核酸分子杂交技术是20世纪70年代发展起来的一种分子生物学技术.该技术快速、灵敏、具有高度特异性,近年来被广泛应用于微生物多样性的研究中.用于微生物多样性研究的探针主要有三类:双链DNA、单链DNA和RNA以及寡核苷酸探针,杂交方式主要有荧光原位杂交(Fluorescence in situ hybridization,FISH)、全细胞杂交(whole-cell hybridization)、数量印迹杂交(quantitative dot blot)及生物芯片(biochip).对于环境微生物样品解析而言,最有意义的核酸杂交技术是原位杂交技术,在原位杂交技术中,应用最广泛的是荧光原位杂交技术。
论文题目：真菌微生物的研究进展作者：华江涛 专业：生物化工工艺 班级：生化1321 学号： 2013277102 指导老师：刘磊 2016年4 月12日
真菌微生物的研究进展 目录 第1章传统微生物培养法 (3) 第2章分子生物学方法 (3) 2．1基于PCＲ的克隆文库方法 (3) 2．2变性梯度凝胶电泳（DGGE） (3) 2．3末端限制性长度多态性（T-ＲFLP） (4) 2．4实时荧光定量PCＲ (4) 2．5荧光原位杂交（FISH） (4) 2．6序列标签标记的高通量测序 (4) 第3章宏基因组学技术（Metagenomics） (5) 前景与展望 (5) 致谢 (6) 参考文献 (6)
摘要 真菌广泛存在于自然界，在生态系统中发挥着重要的作用。随着分子生物学技术在微生物多样性研究中的广泛应用以及宏基因组学技术的出现，打破了传统微生物培养法的局限性，人们对于真菌多样性的认识日渐提高。该文主要综述了研究真菌多样性方法的主要发展历程，介绍几种有关真菌多样性研究常用的分子生物学方法，包括基于PCＲ的克隆文库方法、变性梯度凝胶电泳、末端限制性长度多态性、实时荧光定量PCＲ、荧光原位杂交、序列标签标记的高通量测序以及宏基因组技术，并且阐述宏基因组学技术在此领域蕴含的巨大发展潜力 关键词 真菌；多样性；研究方法 Abstract Fungiwidelyexistsinnatureplayinganimportantroleintheecosystem．Theper vasiveapplicationofmolecularbiol-ogytechnologyinmicrobialdiversityand theemergenceofmetagenomicbreakedthelimitationsoftraditionalmicrobialc ulturemeth-odsothatimprovethehumansrecognitionoffungaldiversity．This paperreviewedthemaindevelopmentcourseofstudyingfungaldiversityapproac hesintroducedseveralcommonlyusedmethodsofmolecularbiologyonfungaldive rsityresearchmainlyincludingclonelibraryPCＲbased，DenaturinggradientgelelectrophoresisTerminalrestrictionfragmentlength polymorphismeal-timeflu-orescentquantitativePCFluorescenceinsituhybri dizationandbarcodedpyrosequencingndexpoundedthehugepotentialofmetagen omicsinthisfield． Keyword fungi；diversity；method 正文 自然界中的微生物分布广、种类多、资源极其丰富，主要包括细菌、病毒、真菌等。迄今人们已发现的微生物物种仅为自然界中微生物总数的1%～10%［1］。微生物群落多样性是环境微生物多样性研究的核心内容。目前微生物多样性研究多局限于细菌，而对真菌的研究相对较少。研究真菌群落多样性可以了解真菌群落结构、真菌的种类和数量分布特点，并且可以进一步为控制和优化真菌群落结构提供参考，同时也是研究微生物群落多样性的重要内容。真菌遍布于自然界，据估计约有数百万种，已发现的仅9万余种，已发现的导致人类疾病的仅约400种。人类也生活在真菌包围的环境中，日常工作、生活中所接触到的真菌种类目前的认知。因此，不论是自然环境还是人体都具有较高的真菌多样性。真菌多样性的研究方法很多，从国内外目前采用的方法来看，大致上可分为：传统的微生
瘤胃微生物与瘤胃发酵调控研究进展 一、国内研究进展 1.植物提取物对瘤胃发酵调控的影响 陆燕等(2009)综述了大蒜素及其抑菌机制，以及大蒜素对甲烷产量和瘤胃发酵的影响。认为大蒜中活性物质能调控瘤胃发酵模式，可抑制瘤胃内甲烷生成，降低蛋白降解率，降低氨态氮浓度，保护过瘤胃蛋白。与其他植物提取物相比，添加低浓度的大蒜素对饲料消化率的负面影响较小，具有很大的开发前景。 林波等（2009）综述认为植物提取物中的挥发油、皂苷、生物碱、萜类等化学物质具有抗菌、促生长、提高免疫力和抗氧化等功能。并总结近年来研究发现，植物提取物还可以调控反刍动物瘤胃发酵模式，提高氮存留，减少甲烷排放的功能，因此，植物提取物作为调控反刍动物瘤胃发酵的一种重要添加剂得到了广泛的研究与应用。目前国内外的学者已经在有效植物品种的筛选和植物提取物作用机理、剂量效应等方面的研究取得了较大进展。文中就目前植物提取物对反刍动物瘤胃发酵调控的最新研究进展作一综述，为我国开展植物提取物作为反刍动物瘤胃发酵调控添加剂的研究提供参考。 李世霞(2009)以4只安装永久性瘤胃瘘管的徐淮山羊羯羊为试验动物，探讨银杏叶提取物对山羊瘤胃发酵参数、纤维降解及各血清指标的影响，旨在寻找一种新的瘤胃发酵调控剂。研究结论如下：①以淀粉、酪蛋白和纤维素粉为底物，探讨银杏叶提取物对山羊瘤胃体外发酵的影响，发酵时间24h，银杏叶提取物可降低pH值、NH3-N浓度、原虫蛋白产量和乙丙比，提高发酵的产气量、乙酸、丙酸、丁酸、TVFA浓度和细菌蛋白产量；②以淀粉、酪蛋白和纤维素粉为底物，探讨银杏叶提取物对山羊瘤胃体外纤维降解的影响，随着银杏叶提取物添加量的增加，纤维素降解率呈上升趋势，添加量为1.2%时，纤维素降解率可达到55.30%；银杏叶提取物可提高滤纸纤维素酶、和木聚糖酶的活性，对木聚糖酶的影响最大；银杏叶提取物可增加产琥珀酸丝状杆菌、白色瘤胃球菌和黄色瘤胃球菌的数量；③通过体内试验得出：瘤胃发酵参数的结论与体外试验一致，本试验所设定的银杏叶提取物的添加范围对山羊各血清指标没有显著影响，此添加范围对山羊机体是安全的、可靠的。 2.外源微生物对瘤胃微生物和瘤胃发酵调控的影响 邓露芳（2009）研究了纳豆枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis natto strain RNLBSN002，BSN2）作为奶牛安全饲用微生物的应用效果，并初步探讨了其发挥益生作用的机理。研究结果认为（1）纳豆枯草芽孢杆菌为典型革兰氏阳性杆状菌，通过对其菌落形态、细胞形态和
学号：TS09028 反刍动物瘤胃微生物及其作用 （动物消化道微生物考试论文） 耿文诚 微生物是动物消化道内不可缺少的重要组成成分。初生幼畜的消化道是无菌的，数小时后随着吮乳、采食等过程，在消化道内即出现了微生物，其中如大肠杆菌（Escherichia coli）便从此在动物肠道内与寄主共处终生。 1 反刍动物消化的主要特征 反刍动物是哺乳动物中比较特别的一个类群，他们的日粮主要由植物材料组成。反刍动物即使在不进食时也频繁地咀嚼，这一咀嚼活动称为“反刍”。反刍是反刍动物从植物细胞壁（即纤维）中获得能量过程的一个步骤。反刍减小了纤维颗粒的尺寸，暴露出糖以供微生物发酵；另外，唾液中缓冲物质（碳酸盐和磷酸盐）中和了微生物发酵产生的酸，以便维持一个有利于纤维降解和瘤胃微生物生长的中性偏酸的环境。 与单胃动物不同，反刍动物的胃由4部分组成，即网胃、瘤胃、瓣胃、真胃。瘤胃是反刍动物特有的消化器官，它是反刍动物体内的饲料处理工厂，饲料中约有70～85%可消化物质和50%粗纤维在瘤胃内消化，因此，瘤胃（包括网胃）消化在反刍动物整个消化过程中占有特别重要的地位。瘤胃和网胃是位于反刍动物消化道最前端的2个胃，网胃内含物几乎持续地与瘤胃内含物相混合（每分钟混合1次），这两个胃常又称为网-瘤胃，他们共同具有高密度的微生物群系（细菌、原生动物、真菌）。瓣胃是个具有极大吸收能力的小器官，水和矿物质如钠和磷在瓣胃中吸收，经唾液重回到瘤胃中。由于瘤胃和真胃的消化方式有极大的不同，瓣胃是一个连接瘤胃和真胃的过渡器官。真胃相当于非反刍动物的胃，分泌强酸和许多消化酶。非反刍动物摄取的食物首先在胃中被消化，但是进入反刍动物真胃中的食糜主要由未被发酵的饲料颗粒、一些微生物发酵终产物以及生长在瘤胃中的微生物有机体本身所构成。 反刍动物与非反刍动物另一个重要区别是反刍动物能大量利用纤维或半纤维并消化吸收，而非反刍动物在这方面的能力很有限（盲肠等器官可消化分解部分纤维）。存在于植物细胞壁中的复杂糖（纤维或半纤维）不能被非反刍动物利用，相反，在瘤胃和网胃中生活的微生物群系则可使反刍动物从纤维中获得能量。还有，非蛋白氮不能被非反刍动物利用，但可被瘤胃细菌用以合成蛋白质；瘤胃中合成的细菌蛋白是反刍动物所需氨基酸的主要来源。 2 瘤胃的主要特点 瘤胃是供厌氧性微生物繁殖的良好天然环境，是一个可容纳大量消化物的发酵罐。瘤胃