南太平洋環(huán)流區(qū)深海可培養(yǎng)細(xì)菌的多樣性研究以及兩株海洋新菌的分類(lèi)鑒定.pdf

1、微生物群落結(jié)構(gòu)是其整體功能的基礎(chǔ)，一直是微生物生態(tài)學(xué)研究的重點(diǎn)問(wèn)題。深海是一個(gè)永久低溫（熱液口除外）、高壓、黑暗的極端生態(tài)環(huán)境，是極端環(huán)境微生物的理想來(lái)源。南太平洋環(huán)流區(qū)（South Pacific Gyre, SPG）位于赤道以南、南美洲與澳大利亞之間，是世界上面積最大的環(huán)流區(qū)。研究表明，這片海域的有機(jī)物沉降速率、細(xì)胞豐度及微生物代謝活性均低于以往研究過(guò)的深海沉積物，南太平洋環(huán)流區(qū)的沉積物微生物群落結(jié)構(gòu)以好氧菌為主。迄今為止，對(duì)這一海

2、域的海底生態(tài)系統(tǒng)研究甚少，本研究通過(guò)綜合大洋鉆探計(jì)劃(IODP，Intergrated Ocean Drilling Program)329航次獲得南太平洋環(huán)流區(qū)7個(gè)站點(diǎn)的深海沉積物和底層海水樣品，對(duì)分離純化的細(xì)菌菌株進(jìn)行了16S rDNA測(cè)序鑒定，并分析了其可培養(yǎng)細(xì)菌的多樣性，對(duì)深海沉積物中的部分菌株進(jìn)行了淀粉酶、明膠酶、酯酶(Tween20、Tween40、Tween80)、纖維素酶等6種酶的活性檢測(cè)。另外，本文還對(duì)2株海洋新菌進(jìn)行

3、了分類(lèi)鑒定。
　　從南太平洋環(huán)流區(qū)7個(gè)站點(diǎn)的深海沉積物中共分離出229株細(xì)菌，這些菌株屬于5個(gè)門(mén)，50個(gè)屬，95個(gè)種。其中放線(xiàn)菌門(mén)（Actinobacteria）有106株，在數(shù)量和種類(lèi)方面均占主導(dǎo)地位；厚壁菌門(mén)（Firmicutes）60株，α-變形菌綱（α-Proteobacteria）16株，β-變形菌綱（β-Proteobacteria）4株，γ-變形菌綱（γ-Proteobacteria）39株，擬桿菌門(mén)（Bactero

4、idetes）3株，酵母菌（Yeast）1株；革蘭氏陽(yáng)性菌即放線(xiàn)菌和厚壁菌共占總菌株數(shù)的70％。優(yōu)勢(shì)屬包括微球菌屬(Micrococcus，放線(xiàn)菌門(mén))、芽孢桿菌屬(Bacillus，厚壁菌門(mén))和微桿菌屬(Microbacterium，放線(xiàn)菌門(mén))等8個(gè)屬；優(yōu)勢(shì)種包括云南微球菌(Micrococcusyunnanensis)、南極微球菌(Micrococcus antarcticus)和科氏葡萄球菌(Staphylococcus cohni

5、i)等18個(gè)。另外有10株細(xì)菌可能為海洋細(xì)菌新屬或新種。對(duì)部分菌株的6種胞外酶活性檢測(cè)結(jié)果顯示，許多菌株都具有胞外酶活性，而且在4℃的低溫下，仍然有許多菌株具有較強(qiáng)的酶活性，其中具有明膠酶和淀粉酶活性的菌株最多。
　　從南太平洋環(huán)流區(qū)7個(gè)站點(diǎn)的底層水中共分離出176株深海細(xì)菌，這些菌株屬于5個(gè)門(mén)，31個(gè)屬，79個(gè)種。其中γ-變形菌綱（γ-Proteobacteria）有143株，在數(shù)量和種類(lèi)方面均占主導(dǎo)地位；α-變形菌綱（α-Pr

6、oteobacteria）7株，β-變形菌綱（β-Proteobacteria）2株，厚壁菌門(mén)（Firmicutes）11株，放線(xiàn)菌門(mén)（Actinobacteria）6株，擬桿菌門(mén)（Bacteroidetes）5株，酵母菌（Yeast）2株。優(yōu)勢(shì)屬包括假交替單胞菌屬（Pseudoalteromonas）、交替單胞菌屬（Alteromonas）、弧菌屬（Vibrio）和鹽單胞菌屬（Halomonas）等10個(gè)屬；優(yōu)勢(shì)種包括居珊瑚假交替單胞

7、桿菌（Pseudoalteromonas paragorgicola）、子午鹽單胞菌（Halomonas meridiana）和坎氏弧菌（Vibrio campbellii）等12個(gè)種。另外有9株細(xì)菌可能為海洋細(xì)菌新屬或新種。
　　從滸苔(Enteromorpha prolifera)暴發(fā)時(shí)期青島近海海水中，分離得到兩株好氧革蘭氏陰性細(xì)菌，編號(hào)為ZXM100T與ZXM098。細(xì)胞呈卵圓形至不規(guī)則短桿形，無(wú)鞭毛，有聚羥基丁酸酯(PH

8、B)累積，不含菌綠素a?？梢陨L(zhǎng)的NaCl濃度范圍為3-9%（w/v），溫度范圍為22-28oC。主要的脂肪酸種類(lèi)為C18:1ω7c、C18:0和C16:0。ZXM100T含有的極性脂種類(lèi)為磷脂酰甘油(PG)、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰膽堿(PC)、磷脂(L)和一種無(wú)法確認(rèn)的胺脂質(zhì)(AL)，主要的呼吸醌為Q-10。16S rDNA相似性分析結(jié)果顯示，菌株 ZXM100T和 ZXM098屬于紅桿菌科(Rhodobacteraceae)。

9、通過(guò)本研究結(jié)果分析，菌株ZXM100T和ZXM098鑒定為紅桿菌科的一個(gè)新屬新種，將其命名為滸苔緩生菌(Lentibacter algarum)。該種的標(biāo)準(zhǔn)株為ZXM100T(=LMG24861T=CGMCC1.10234T)。標(biāo)準(zhǔn)株的DNA G+C含量為54.6 mol%。
　　從黃海近海文昌魚(yú)繁殖區(qū)海水中，分離得到一株革蘭氏陰性細(xì)菌，編號(hào)為H50T，氧化酶和過(guò)氧化氫酶反應(yīng)檢測(cè)為陽(yáng)性。細(xì)胞呈卵圓形，無(wú)鞭毛，含菌綠素a，有聚羥基丁

10、酸酯累積?？梢陨L(zhǎng)的溫度范圍為0-37oC。主要的脂肪酸種類(lèi)為C18:1ω7c和C16:0，主要的呼吸醌為Q-10。H50T含有的極性脂種類(lèi)為雙磷脂酰甘油(DiPG)、磷脂酰甘油(PG)和一種無(wú)法確認(rèn)的磷脂(L)。DNA G+C含量為57.7 mol%。16S rDNA序列比對(duì)分析結(jié)果顯示，H50T與紅桿菌科中的海濱海洋居住菌(Pelagicola litoralis) DSM18290T(96.2%)、粘液玫瑰變色菌(Roseovar

11、ius mucosus) DSM17069T(95.8%)、嗜壓玫瑰變色菌(Roseovarius tolerans) DSM11457T(95.7%)最接近。由系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)可以明確看出，H50T明顯屬于玫瑰變色菌屬(Roseovarius)，而不是海洋居住菌屬(Pelagicola)。通過(guò)本研究結(jié)果分析，菌株H50T鑒定為紅桿菌科玫瑰變色菌屬的一個(gè)新種，將其命名為卵形玫瑰變色菌（Roseovarius ovatus），該種的標(biāo)準(zhǔn)株為H5