極地海洋沉積放線菌分離培養(yǎng)與篩選.pdf

1、海洋沉積物是營養(yǎng)較為豐富的微生物棲息地，蘊涵著豐富獨特的海洋微生物資源，特別是以能產生多樣的次級代謝產物而著稱的放線菌。研究海洋沉積放線菌，不但可以發(fā)現(xiàn)新的放線菌資源，同時也可以發(fā)現(xiàn)新型活性產物，如抗病毒、抗腫瘤的新抗生素、海洋生物毒素、酶類、抗心血管病化合物、酶類抑制劑、生物功能材料等在醫(yī)藥、食品、化工、環(huán)保及其它各行業(yè)上具有重要價值的活性物質。 本研究對兩極地區(qū)8份海洋沉積物進行放線菌的分離培養(yǎng)，通過16S rDNA對分離菌

2、株進行鑒定，并對分離鑒定得到的放線菌株進行生態(tài)條件的研究和次生代謝基因及抗菌活性的篩選。 通過稀釋平板法和ARDRA及16S rDNA序列測定技術，從極地海洋8份沉積樣品中共分離到22個ARDRA分型的85株放線菌，分別屬于賴氏菌屬(Leifsonia)、鹽細菌屬(Salinibacterium)、節(jié)桿菌屬(Arthrobacter)、紅球菌屬(Rhodococcus)、氣微菌屬(Aeromicrobium)和冰凍小桿菌屬(Fr

3、igoribacterium)等6個屬。其中來自南極普里茲灣潮間帶的ZS314與最近菌株序列相似度低于97％，可能為微桿菌科(Microbacteriaceae)冰凍小桿菌屬(Frigoribacterium)屬的一個新種。 各沉積物中放線菌多樣性有所不同，其中從南極海洋沉積物中分離到的放線菌以賴氏菌和紅球菌為主，而北極海洋沉積放線菌中賴氏菌和鹽細菌比較多。而各沉積物中放線菌分離情況也有很大差別，分離自南極中山站海區(qū)潮間帶樣品Z

4、S3的放線菌株，無論是在數量還是多樣性上，都是最多的，共分離到4個屬的38株放線菌，其放線菌分離率高達63.33％，而從北極新奧爾松地區(qū)的沉積樣品KS6中放線菌分離情況最差，只分離到2株放線菌，放線菌分離率只有20％。 采用不同培養(yǎng)基對沉積物進行放線菌分離培養(yǎng)的研究中發(fā)現(xiàn)，ISP3培養(yǎng)基、ISP5培養(yǎng)基和無機鹽瓊脂培養(yǎng)基，分離培養(yǎng)獲得的菌落數目、種類都較多，經鑒定后獲得的放線菌株數量也較多，放線菌分離率比較高(均大于60％)，是

5、較為理想的海洋沉積放線菌培養(yǎng)基。 所有測試放線菌株在海水培養(yǎng)基中的生長情況均優(yōu)于去離子水培養(yǎng)基，最大耐鹽度達10％。其中鹽細菌屬的S303、S304、S318、S326、S331在不添加NaCl的培養(yǎng)基中無法生長，表現(xiàn)出對鹽的需求，是嚴格意義上的海洋放線菌。所有測試菌株在0℃均能生長，其中大多數最適生長溫度在15～25℃之間，為耐冷菌。最適pH在7-8之間，在pH4下均不生長，多數在pH10下可以生長，為耐堿性菌株。 對

6、放線菌株進行I型、II型PKS(多聚酮合酶)基因和NRPS(非核糖體肽合成酶)基因進行擴增，共篩選到72株具有PKS和/或NRPS基因的菌株。其中具有I型PKS基因的放線菌株有11株，具有II型PKS基因的菌株有24株，具有NRPS基因的菌株有68株。有25株陽性菌株同時含有兩種基因，而從3株紅球菌ZS350、ZS352、ZS360中能擴增得到全部三種基因，這些菌株極有可能能產生具有價值的代謝產物。以枯草芽胞桿菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿