28762.西南太平洋勞盆地(laubasin)深海熱液區(qū)沉積物中微生物多樣性及多環(huán)芳烴降解微生物的初步研究

1、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文西南太平洋勞盆地（LauBasin）深海熱液區(qū)沉積物中微生物多樣性及多環(huán)芳烴降解微生物的初步研究姓名：董純明申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：微生物學(xué)指導(dǎo)教師：喻子牛邵宗澤20090601西南太平洋勞盆地(L棚Basin)深海熱液區(qū)沉積物中微生物多樣性及多環(huán)芳烴降解微生物的初步研究點(diǎn))，40965ng／g干重(TVG2站點(diǎn))和27767ng／g干重(TVMC2站點(diǎn))。以混合PAHs為唯一碳源對(duì)三個(gè)沉積物中的PAHs降解微生

2、物進(jìn)行了定向富集，并成功獲得三個(gè)降解菌群。在這三個(gè)菌群中，可培養(yǎng)的PAHs降解菌主要?dú)w屬于a變形菌門的Novosphingobium屬和y變形菌門的Pseudomonas屬；而可培養(yǎng)的非PAHs降解菌分別屬于a變形菌門的Halomonas屬和Alcanivorax屬，及y變形菌門的Thalassospira屬。茵群DGGE分析及16SrRNA基因文庫(kù)結(jié)果表明，在TVG9和TVG2降解菌群中優(yōu)勢(shì)降解菌均來自Novosphingobium，

3、Halomonas，Thalassospira和Alcanivorax屬；而在TVMC2菌群中優(yōu)勢(shì)菌則來自Pseudomonas，Alcanivorax，Halomonas，Psychroflexus和Alteromonas屬。菌群的動(dòng)態(tài)變化分析結(jié)果表明，在TVG9和TVG2菌群中，PAHs降解菌Novosphingobium往往在菌群生長(zhǎng)的中期成為最優(yōu)勢(shì)的類群，其優(yōu)勢(shì)地位會(huì)一直保持到菌群生長(zhǎng)的末期；而非PAHs降解菌，如Halomon

4、as和Thalassospira往往在菌群生長(zhǎng)的前期占據(jù)優(yōu)勢(shì)，在菌群生長(zhǎng)的中后期其優(yōu)勢(shì)地位逐漸被PAHs降解菌所取代。此外，以TVG9菌群中的優(yōu)勢(shì)降解菌NovosphingobiumspTVG9VII為材料，深入的研究了它對(duì)多種PAHs的降解特性。它能夠利用多種PAH及其混合物，在搖瓶培養(yǎng)基中，3個(gè)星期內(nèi)該菌株幾乎能夠完全降解萘(200rag／L)和菲(100rag／L)，并且對(duì)高環(huán)的熒葸(20mg／L)和芘(20mg／L)的降解率也能

5、達(dá)到60％左右。16SrDNA序列測(cè)定表明，菌株TVG9VII歸屬于Novosphingobium屬。根據(jù)Novosphingobium屬中已經(jīng)報(bào)道的PAHs起始雙加氧酶基因序列，設(shè)計(jì)了兼并引物，從該菌株中克隆得到了四個(gè)DNA序列不完全相同的起始雙加氧酶基因。同時(shí)通過構(gòu)建該菌株基因組的Fosmid文庫(kù)，我們克隆得到了一個(gè)完整的負(fù)責(zé)PAHs起始降解的基因簇，序列分析表明，其降解基因的排布方式和該屬其它菌株降解基因簇中基因的排布方式類似。不

6、同PAHs誘導(dǎo)條件下的基因表達(dá)差異分析表明，該菌株中四個(gè)起始雙加氧酶基因在菲的誘導(dǎo)下，表達(dá)顯著上調(diào)，而對(duì)熒葸和芘的誘導(dǎo)沒有響應(yīng)，這說明菌株TVG9VII對(duì)菲的高效降解是采用降解基因的多拷貝策略，同時(shí)也說明在該菌株中還有其它潛在的負(fù)責(zé)高環(huán)PAHs降解的新基因。本文首次系統(tǒng)的報(bào)道了勞盆地?zé)嵋簠^(qū)沉積物微生物種群的多樣性，同時(shí)研究了其中PAlIs降解微生物的種群組成和降解特性，以期為勞盆地?zé)嵋何⑸?基因)資源的研究和開發(fā)，及進(jìn)一步揭示深海熱液