北極王灣可培養(yǎng)細菌的多樣性及兩株黃桿菌的多相分類學研究.pdf

1、北極王灣（Kongsfjorden）位于斯匹次卑爾根島（Spitsbergen，為斯瓦爾巴德群島最大島嶼）西北海岸，覆蓋面積大約有209km2，為北極高緯度地區(qū)大陸冰蓋邊緣處發(fā)育的一典型峽灣。該地區(qū)蘊含著豐富的微生物資源，由于其特殊的地理位置和氣候環(huán)境，這些微生物進化出獨特的生理代謝特征，具有重要的生態(tài)功能，因而具有重要的研究價值和廣闊的應用前景。本文自北極王灣海域表層海水、海底沉積物和潮間帶砂質(zhì)沉積物樣品中共分離到295株細菌，首先對

2、這些可培養(yǎng)細菌的多樣性進行了研究，進一步對分離得到的兩株黃桿菌科的細菌進行了多相分類學分析，最終確定了這兩株細菌的分類地位。
　　1.北極王灣可培養(yǎng)細菌的多樣性分析。
　　本文自北極王灣海底沉積物、潮間帶砂質(zhì)沉積物和膜過濾表層海水樣品共分離到細菌菌株295株。對這些細菌的16SrRNA基因序列進行測序，序列分析表明自表層海水樣品中分離得到的細菌菌株分別屬于γ-變形菌綱(γ-Proteobacteria)的Pseudoalte

3、romonas、Vibrio、Alteromonas和Psychrobacter等屬，α-變形菌綱（α-Proteobacteria）的Sphingorhabdus屬，芽孢桿菌綱（Bacilli）的Bacillus屬，放線菌綱（Actinobacteria）的Kocuria和Rhodococcus等屬及黃桿菌綱（Flavobacteriia）的Maribacter、Cellulophaga、Flavobacterium、Bizionia

4、和Olleya等屬;自海底沉積物樣品中分離得到的細菌菌株分別屬于γ-變形菌綱（γ-Proteobacteria）的Pseudoalteromonas、Enterobacter、Vibrio、Photobacterium、Psychromonas、Alteromonas和Psychrobacter等屬，α-變形菌綱（α-Proteobacteria）的Sphingorhabdus屬，放線菌綱（Actinobacteria）的微球菌屬(Mi

5、crobacterium)，芽孢桿菌綱（Bacilli）的Bacillus屬及黃桿菌綱（Flavobacteriia）的Flavobacterium、Aestuariicola、Algibacter、Formosa、Bizionia和Polaribacter等屬;自潮間帶沉積物樣品中分離得到的細菌菌株分別屬于γ-變形菌綱（γ-Proteobacteria）的Pseudoalteromonas、Psychromonas、Shewanell

6、a、Psychrobacter、Marinomonas和Pseudomonas等屬和芽孢桿菌綱（Bacilli）的Planococcus屬。
　　2.菌株SM1202T的多相分類學研究
　　菌株SM1202T分離于北極王灣海洋沉積物樣品。菌株SM1202T在TYS固體培養(yǎng)基平板上形成橙黃色，圓形的，光滑的且凸起的菌落，革蘭氏染色反應為陰性，細胞呈桿狀，沒有鞭毛，可分泌大量的胞外多糖。其生長溫度范圍為4-35℃，最適生長溫度為

7、25℃;生長NaCl濃度范圍為1-5％(w/v)，最適生長的NaCl濃度為2.0％;生長的pH范圍為5.5-8.5，最適生長的pH值為7.0。菌株SM1202T不能夠還原硝酸鹽為亞硝酸鹽，其氧化酶和觸酶反應為陽性。該菌株能夠水解酪蛋白、淀粉、Tween20，不能水解瓊脂、DNA、明膠、Tweens40、60、80和七葉苷。
　　菌株SM1202T的主要脂肪酸為:iso-C15∶0、iso-C15∶03-OH、iso-C13∶0、C

8、15∶0、iso-C15∶1G、iso-C17∶03-OH和C15∶1ω6c。該菌株的主要呼吸醌為MK-6，主要的極性脂類為:磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanolamine，PE)，一種未鑒定結(jié)構(gòu)的極性脂(one unidentified lipid，L)，兩種未鑒定結(jié)構(gòu)的含氨基磷脂（two unidentified aminophospholipids，APL1-2）和一種未鑒定結(jié)構(gòu)的含氨基極性脂(one uniden

9、tified aminolipid，AL)。菌株SM1202T的基因組DNA的G+C含量為36.4mol％。
　　16S rRNA基因序列分析表明菌株SM1202T與Polaribacter dokdonensis KCTC12392T具有最高的序列相似性(94.2％)，而與Polaribacter屬內(nèi)其他種的模式菌株的16S rRNA基因序列相似性為92.7％～93.9％?；?6S rRNA基因序列構(gòu)建的系統(tǒng)進化樹顯示菌株SM

10、1202T與Polaribacter屬成員聚集成簇，并在簇外圍形成單獨的進化分枝。
　　基于以上多相分類學數(shù)據(jù)，菌株SM1202T代表Polaribacter屬的一個新種，命名為Polaribacter huanghezhanensis sp.nov.。菌株SM1202T(=CCTCC AB 2013148T=KCTC 32516T)為該新種的模式菌株。
　　3.菌株SM1203T的多相分類研究
　　菌株SM1203T

11、分離自北極王灣表層海水樣品。菌株SM1203T在TYS固體培養(yǎng)基平板上形成黃色，圓形的，凸起的菌落。該菌株為好氧的，革蘭氏陰性細菌。細胞呈短桿狀，沒有鞭毛，可分泌大量的胞外多糖。其生長溫度范圍為4-30℃，最適生長溫度為20℃;生長NaCl濃度范圍為1-6％(w/v)，最適生長的NaCl濃度為2.0％;生長的pH范圍為5.5-8.5，最適生長的pH值為7.0。菌株SM1203T不能還原硝酸鹽為亞硝酸鹽，其氧化酶反應為陰性而觸酶反應為陽性

12、。該菌株能夠水解酪蛋白、淀粉、Tweens20、40、80、明膠，不能水解瓊脂、DNA、Tween60和七葉苷。
　　菌株SM1203T的主要脂肪酸為iso-C15∶0、iso-C15∶1G、anteiso-C15∶0和C15∶0。該菌株的主要呼吸醌為MK-6，主要的極性脂類為:磷脂酰乙醇胺（phosphatidylethanolamine，PE）、兩種未鑒定結(jié)構(gòu)的極性脂(two unidentified lipids，L1-L2

13、)、一種未鑒定結(jié)構(gòu)的磷脂(one phospholipid，PL)、一種未鑒定結(jié)構(gòu)的含氨基磷脂(one unidentified aminophosphalipid，APL)和三種未鑒定結(jié)構(gòu)的含氨基極性脂類(three unidentified aminolipids，AL1-AL3)。
　　菌株SM1203T與Formosa spongicola KCTC 22662T(96.8％)和Bizionia paragorgiae K

14、CTC 12304T(96.3％)具有最高的16SrRNA基因序列相似性，而其與Bizionia屬內(nèi)其他種的模式菌株的16SrRNA基因序列相似性為95.4％～96.3％。基于16SrRNA基因序列構(gòu)建的系統(tǒng)進化樹顯示菌株SM1203T與Bizionia屬的成員聚集成簇。菌株SM1203T基因組DNA的G+C含量為34.8mol％。
　　基于以上多相分類學數(shù)據(jù)，菌株SM1203T應代表Bizionia屬的一個新種，命名為Bizio