極地環(huán)境嗜冷菌新種的發(fā)現(xiàn)

1、極地環(huán)境嗜冷菌新種的發(fā)現(xiàn) 極地環(huán)境嗜冷菌新種的發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目性質(zhì)：國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目青年基金1、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行人 、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行人項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：俞勇 中國極地研究中心現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行人：俞勇 中國極地研究中心2、考察背景、目的和意義 、考察背景、目的和意義兩極地區(qū)的嗜冷菌被認(rèn)為是研究細(xì)菌地理學(xué)的理想對(duì)象。目前的研究表明，許多細(xì)菌的屬在南、北兩極都有存在，但在種的水平上還沒有發(fā)現(xiàn)同時(shí)存在于兩極的種。需要我們對(duì)更多的極地嗜冷菌進(jìn)行研究，

2、以確認(rèn)兩極地區(qū)是否存在相同的種，增加細(xì)菌地理學(xué)知識(shí)。嗜冷菌作為極端微生物中的一員與其它 極端微生物一起界定了生物圈的范圍。Breezee 等研究從北極海冰分離的新種Psychromonas ingrahamii 時(shí)發(fā)現(xiàn)，該菌能在-12℃的溫度條件下生長繁殖，代時(shí)為 240h，這一溫度是目前用生長曲線驗(yàn)證過的生物的最低生長溫度。隨著更多嗜冷菌新種的發(fā)現(xiàn)、研究的深入和新方法的采用，生物生長的下限溫度相信將會(huì)不斷被改寫，極端微生物對(duì)地球極限環(huán)

3、境的適應(yīng)性也將不斷被認(rèn)知。嗜冷 菌被星際生物學(xué)家(Astrobiologists)認(rèn)為是探索地外生命（Exobiology）的模式生物。提高對(duì)從極區(qū)海冰中分離的嗜冷菌的認(rèn)識(shí)，可以為探索地外生命積累經(jīng)驗(yàn)。更重要的是，嗜冷菌的特殊代謝產(chǎn)物和途徑具有提升生物技術(shù)能力和建 立新型生物技術(shù)的巨大前景。兩極地區(qū)存在著眾多的特殊極端自然環(huán)境，生活于其中的嗜冷菌不僅要適 應(yīng)寒冷，還要耐受其它的極端條件，如深海、海底沉積和深冰芯中的高壓，海冰中的高鹽，冰

4、雪表面的強(qiáng)輻射以及巖石環(huán)境的干燥和低營養(yǎng)。這也造就了極地嗜冷菌的多樣性，成為嗜冷菌新種的主要發(fā)現(xiàn)地。在過去 10 年發(fā)現(xiàn)的 71 個(gè)新種、18 個(gè)新屬中，有 55 個(gè)新種、15 個(gè)新屬來源于極地。這些嗜冷菌來源于極地海洋沉積、海水、海冰、凍土、湖泊等環(huán)境。我國極地微生物的研究，始于“八五”公關(guān) 項(xiàng)目“南極菲爾德斯半島及其 附近地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)研究” 專題對(duì)長城站所在的菲爾德斯半島及其附近地區(qū)的微生態(tài)調(diào)查。在“十五”期間這一領(lǐng)域研究逐步展開，

5、一些項(xiàng)目也相繼得到資助。這些項(xiàng)目的實(shí)施將使我們對(duì)極地微生物多樣性、與環(huán)境變化的相互關(guān)系及 其潛在的應(yīng)用價(jià)值等有更多的認(rèn)識(shí)。而相對(duì)于國際上從極區(qū)發(fā)現(xiàn)大量的嗜冷菌 新種屬，我國在這方面的工作顯得非常的薄弱，至今僅報(bào)道了一個(gè)來源于極地 的新種 Micrococcus antarcticus。本項(xiàng)目將對(duì)分離的嗜冷菌進(jìn)行基于 16S rDNA 的系統(tǒng)進(jìn)化分析、16S rDNA 序列相似性分析和 DNA 同源性分析，根據(jù)多相分類原則開展分類研究，發(fā)

6、現(xiàn)并描 述新種，了解極地低溫生境嗜冷菌的物種多樣性及其資源性質(zhì)，增強(qiáng)在極地特 殊環(huán)境發(fā)現(xiàn)新的嗜冷菌物種資源的能力，為極地微生物這一重要資源的認(rèn)識(shí)和 利用提供理論依據(jù)和資源基礎(chǔ)。表 1.極地微生物樣品采集環(huán)境描述表填表日期： 年 月 日采集基本信息描述 采集基本信息描述采集樣品編號(hào)（1） 采集時(shí)間（2）采集人（3） 采集人所在單位（4）采集時(shí)季節(jié)及氣候特征（5）樣品采集設(shè)備（6）采集地、環(huán)境信息描述 采集地、環(huán)境信息描述

7、采集地所在地區(qū)（7）1：南極陸地 2：南大洋3：北極陸地 4：北冰洋采集地點(diǎn)名稱（8）采集站位名稱（9） 采集站位坐標(biāo)（10）經(jīng)度： 緯度： 海拔：采集地點(diǎn)環(huán)境類型（11）菌株分離基物信息描述 菌株分離基物信息描述類型（12）植被（13） pH(14)溫度（15）土壤土層深度（16） 土壤特征（17）類型（18）1：湖泊沉積2：海洋沉積3：其它水深（19） pH(20)溫度（21）沉積柱長度（22） 沉積柱分層（