南大西洋深海長鏈烷烴降解菌多樣性分析及咸水球形菌屬比較基因組學(xué)初步研究.pdf

1、本文對南大西洋5個不同站點的深海沉積物樣品開展長鏈烷烴(正三十二烷C32)降解菌富集分離及多樣性分析。共分離到了25株細菌，分屬于14個屬19個種，且包含2株新種。在這25株細菌中，Alcanivorax、Erythrobacter、Pseudoalteromonas和Pseudomonas屬的細菌分別占到了總數(shù)的16％、16％、12％和12％，為可培養(yǎng)細菌當(dāng)中的主要優(yōu)勢菌株。長鏈烷烴烷烴降解實驗表明，Paracoccus和Alcani

2、vorax屬的2株菌（32C-B6和32C-C3）對長鏈烷烴的降解能力最好。構(gòu)建的16S rDNA和alkB基因克隆文庫表明在5個長鏈烷烴降解菌群均以γ-Proteobacteria綱的細菌為主要優(yōu)勢菌群。在屬的水平上，雖然不同菌群的結(jié)構(gòu)有差異，但均含有Marinobacter或者Alcanivorax屬細菌，且在烷烴降解過程起著重要的作用。
　　 另外，本研究還對10株咸水球形菌屬的細菌開展了比較基因組學(xué)的初步分析，基因組大小

3、范圍為3.75 Mb～4.37 Mb，G+C含量和編碼基因數(shù)目范圍分別為61.39％～64.13％和3366～4140之間。平均核苷酸相似度ANIm值和核心基因當(dāng)中的單拷貝基因構(gòu)建系統(tǒng)進化樹結(jié)果可以看出菌株Salinisphaera sp.C84B14、Salinisphaera sp.S4-8和Salinisphaera sp.T31B1是潛在的三個新種。泛基因組分析結(jié)果表明10株共包含8733個泛基因，其中核心基因為1759個，約占

4、泛基因組總數(shù)的20.14％，其中代謝相關(guān)的基因占了主要部分。非必需基因組(Dispensable genome)包含6974個基因，其中各個菌株特有的基因總數(shù)為3113，占泛基因組數(shù)目的35.65％，平均每個菌株含有311個特有基因。另外，還對10株咸水球形菌的烷烴降解相關(guān)基因進行了分析，發(fā)現(xiàn)每株菌均含有1～2個alkB基因，這些alkB基因的編碼蛋白含有四個保守區(qū)，同時在其上下游區(qū)域包含烷烴降解途徑中的一系列重要酶類。對菌株Salin

5、isphaera sp.C84B14的烷烴降解相關(guān)基因進行實時熒光定量PCR分析，發(fā)現(xiàn)其alkB基因在以不同鏈長烷烴為唯一碳源生長的條件下均上調(diào)表達，可以推測該alkB基因確實是一個具有烷烴降解功能的烷烴羥化酶基因。
　　 綜上，本文主要通過16S rDNA文庫和alkB基因文庫研究了南大西洋5個不同站點深海沉積物樣品富集菌群多樣性的組成，并分離到了一些潛在的長鏈烷烴降解菌，初步認識了深海環(huán)境中長鏈烷烴降解的菌群組成情況。并通過