運城鹽湖嗜鹽細(xì)菌多樣性研究及產(chǎn)酶菌株篩選.pdf

1、運城鹽湖是一個古老而又典型的內(nèi)陸咸水湖，富含豐富的芒硝（主要成分硫酸鈉）資源，是研究嗜鹽細(xì)菌多樣性的理想對象。嗜鹽細(xì)菌作為一類極具基礎(chǔ)研究價值和應(yīng)用前景的微生物資源，憑借其特殊的生理結(jié)構(gòu)、代謝機制、種群類群、遺傳基因和獨特的代謝產(chǎn)物受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。本研究通過免培養(yǎng)和純培養(yǎng)技術(shù)相結(jié)合的方式，探究適合運城鹽湖嗜鹽細(xì)菌的分離技術(shù)，系統(tǒng)地開展該生境嗜鹽細(xì)菌的分離鑒定、物種多樣性研究，并從中篩選出具有纖維素酶和木聚糖酶活性的功能菌株。B

2、iolog ECO法是一種以微孔板碳源利用為基礎(chǔ)的定量分析方法，可簡單、快速地描述微生物群落代謝特征。通過AWCD曲線、底物代謝差異、多樣性指數(shù)以及主成分分析，對運城鹽湖環(huán)境10個代表性樣點微生物群落多樣性和代謝特征進行了研究。結(jié)果表明，運城鹽湖10個樣點微生物群落可分為三種代謝類型。同時也預(yù)測出用于運城鹽湖環(huán)境微生物分離的“有效分離底物類型”:糖類和酯類為底物碳源的分離培養(yǎng)基;氨基酸類和胺類為底物碳源的分離培養(yǎng)基。
　　本研究采

3、用高通量測序技術(shù)對運城鹽湖嗜鹽細(xì)菌多樣性進行了分析，24個樣品共得到原始序列705，689條，注釋到16，877個OTU，平均長度在396 bp左右。通過QIIME平臺分析可注釋得到30個門，其中主要包括:厚壁菌門（Firmicutes，47.6％），變形菌門（Proteobacteria，35.6％），擬桿菌門（Bacteroidetes，3.7％），放線菌門(Actinobacteria，3.6％)和Bacteria Other(2

4、.9％)。PCoA分析、CCA分析結(jié)果表明，這24個樣品中的嗜鹽細(xì)菌可分為3大類群，其中影響微生物類群差異的理化因子主要是Ca2+和Fe2+。比較同一個鹽湖不同鹽濃度樣點的嗜鹽細(xì)菌群落組成變化，發(fā)現(xiàn)靠近鹽湖中心的兩個樣點中存在的嗜鹽細(xì)菌群落組成較為相似，而遠(yuǎn)離鹽湖中心的兩個樣點的嗜鹽細(xì)菌群落組成較為相似。同時在運城鹽湖中也檢測到了大量的經(jīng)典嗜鹽類群、極端微生物類群和具有特定功能的微生物類群信息。綜合群落代謝特征、理化參數(shù)等結(jié)果，設(shè)計出五

5、類10種分離培養(yǎng)基用于分離運城鹽湖10個樣點環(huán)境中的嗜鹽細(xì)菌。結(jié)果表明，共分離出1，033株嗜鹽細(xì)菌，形態(tài)去重復(fù)后，測序得到605株嗜鹽細(xì)菌信息。經(jīng)鑒定這些菌株分屬于放線菌門（Actinobacteria）、厚壁菌門（Firmicutes）、變形菌門（Proteobacteria）和擬桿菌門（Bacteroidetes）的7個綱，18個目，41個科，82個屬以及52個潛在新分類單元。分析表明，分離培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分、添加的鹽濃度以及不同的

6、樣點對微生物的分離有著顯著的影響。通過形態(tài)學(xué)、生理生化特征、化學(xué)組成和系統(tǒng)發(fā)育分析等研究，對2個新物種（Halomonas haloduranssp.nov.和Paracoccus halotolerans sp.nov.）開展多相分類鑒定，確定了這2株候選新物種的分類地位。纖維素類和半纖維素類物質(zhì)是地球上產(chǎn)量巨大而又未得到充分利用的可再生資源。通過剛果紅染色法對分離得到的1，033株嗜鹽細(xì)菌進行纖維素酶和木聚糖酶活性菌株篩選，分別獲得