天山一號(hào)冰川底部沉積層介導(dǎo)硫代謝細(xì)菌的多樣性研究.pdf

1、本論文針對(duì)基于 PCR的微生物分子生態(tài)學(xué)技術(shù)應(yīng)用上的局限性，構(gòu)建了基于微生物活細(xì)胞檢測(cè)的冰川底部環(huán)境微生物分子生態(tài)學(xué)研究方法；采用 aprA功能基因構(gòu)建克隆文庫(kù)通過測(cè)序比對(duì)、構(gòu)建進(jìn)化樹進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系分析，旨研究冰川底部沉積層中硫氧化細(xì)菌(Sulfur-oxidizing bacteria，SOB）和硫酸還原細(xì)菌(Sulfate-reduing baeteria，SRB）的多樣性；通過好氧和厭氧富集，富集和篩選鑒定能代謝含硫復(fù)合物的細(xì)菌

2、；并對(duì)所篩得的高效硫氧化菌的生理生化和生物學(xué)特性進(jìn)行了研究。分析天山一號(hào)冰川底部沉積層中介導(dǎo)硫循環(huán)的微生物群落結(jié)構(gòu)；了解冰川底部沉積層中發(fā)生的生物地球化學(xué)過程。篩選鑒定代謝硫細(xì)菌和研究菌株生理生化特性，有利于解析環(huán)境中硫細(xì)菌的組成和豐度，同時(shí)為低溫微生物菌種資源的開發(fā)及生物技術(shù)利用潛力提供參考依據(jù)。
　　三種樣品的 aprA功能基因克隆文庫(kù)表明天山一號(hào)冰川底部沉層中介導(dǎo)硫循環(huán)的微生物主要隸屬于Proteobacteria、Uncl

3、assified和Bacteria。專性厭氧富集SRB的8B樣品中隸屬于 proteobacteria的克隆子主要有 Deltaproteobacteria(10％)，Gammaproteobacteria(27%)，Betaproteobacteria(30%)和Alphaproteobacteria(4%)。厭氧富集 SOB的1B樣品中的克隆子隸屬于 proteobacteria只有 Deltaproteobacteria(2%)，

4、Gammaproteobacteria(16%)和Betaproteobacteria(16%)三個(gè)門。好氧富集SOB的9B樣品變形菌門主要由 Deltaproteobacteria(5%)，Gammaproteobacteria(15%)和Betaproteobacteria(7%)組成。
　　在屬水平上統(tǒng)計(jì)三種樣品多樣性結(jié)果：9B樣品克隆隸屬于 Thiocapsa(20%)、Allochromatium(10%)、Thioba

5、cillus(40%)、Thiorhodococcus(10%)、Desulfovibrio(10%)和Sulfurisoma(10%)；8B樣品主要隸屬于Desulfacinum(5%)、Desulfonatronovibrio(19%)、Thiobacillus(51%)、Thiocystis(5%)、Lamprocystis(5%)、Thiococcus(5%)、Desulfovibrio(5%)和Desulfarculus(5%

6、)8個(gè)屬；1B樣品結(jié)果表明冰川底部沉積層微生物主要隸屬于Thiobacillus(50%)、 Thiodictyon(20%)、 Sulfuricella(10%)、 Sulfuritalea(10%)和Desulfonatronovibrio(10%)6個(gè)屬。
　　分離的株菌屬于Alphaproteobacteria、Bataproteobacteria和Actinobacteridae三個(gè)門。隸屬于Actinobacterid

7、ae門的Micrococcineae和Corynebacterineae科的菌株分別有HH4-1-9、AB5I-1-2、AB5II-1-10、8B5I-15、8C5I-25五株菌和A8B4-1-3、AMB6-2-3兩株菌。HH4-1-9、AB5I-1-2和AB5II-1-10分別于Arthrobacter sulfureu和Arthrobacter sulfonivorans相似度最高。8B5I-23、8B5I-22和AMB4-2-24

8、分別于菌株Caulobacteraceae bacterium、Caulobactersp.和Brevundimonas bullata同源性最高，均隸屬于Caulbacteraceae；在聚類分析中8B5I-14、8B5I-11和8B5I-16的情緣關(guān)系較近，隸屬于Erythrobacteraceae； Erythrobacteraceae和 Caulbacteraceae是 Alphaproteobacteria。Bataptote

9、obacteria僅有兩株AMB6-2-5和AB5I-1-13，AB5I-1-13與Burkholderiaceae bacterium最相似；AMB6-2-5與Burkholderia stabilis同源性最高。
　　菌株AB5II-1-10是革蘭氏陰性，直徑約0.8-1.0μm，長(zhǎng)2.0-4.0μm的梭形菌，最適生長(zhǎng)pH為5.0-8.0，最適生長(zhǎng)溫度16℃，最適生長(zhǎng)溫度范圍為16℃-24℃，硫代硫酸鈉濃度為15%時(shí)最先到達(dá)對(duì)