鐵礦類芽胞桿菌的多相分類學(xué)研究及鐵礦硒礦土壤細(xì)菌多樣性研究.pdf

1、自然界中微生物數(shù)量多生存范圍廣，然而目前我們認(rèn)識(shí)的微生物只是其中很小的一部分，因此，微生物的分類鑒定工作亟待發(fā)展，微生物的分類鑒定工作對(duì)于豐富生物資源以及人類生產(chǎn)應(yīng)用具有重要意義。
　　為了研究鐵礦土壤樣品中細(xì)菌的多樣性，本研究從湖南省張家界市某赤鐵礦礦土中分離純培養(yǎng)得到66株細(xì)菌。通過(guò)16S rRNA基因序列分析，這些菌株分布于伯克氏菌屬(Burkholderia)、類芽胞桿菌屬(Paenibacillus)、節(jié)桿菌屬(Arth

2、robacter)、芽胞桿菌屬(Bacillus)、鏈霉菌屬(Strepto myces)、Lysinbacillus、Dyella、Leifsonnia這8個(gè)屬，共27個(gè)種，其中優(yōu)勢(shì)種屬是類芽胞桿菌屬以及伯克氏菌屬。其中菌株CY1T通過(guò)16S rRNA基因序列同源性分析表明，其與Paenibacillus chondroitinus DSM5051T的相似度最高為97.7％，與Paenibacilluspocheonensis KCT

3、C13941T的相似度為97.4％，與Paenibacillus frigoriresistensJCM18141T的相似度為97.0％。然而CY1T與這三株菌株的DNA-DNA雜交結(jié)果最高僅為49％，這說(shuō)明菌株CY1T很有可能是類芽胞桿菌屬的一個(gè)新種。因此本研究利用多相分類學(xué)鑒定的方法確定菌株CY1T的分類學(xué)地位。
　　菌株CY1T是一株嚴(yán)格好氧的革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌，具有周生鞭毛，能運(yùn)動(dòng)，桿狀，能夠產(chǎn)生芽胞。菌株CY1T在營(yíng)養(yǎng)肉湯固

4、體培養(yǎng)基(NA)上培養(yǎng)2d后，菌落為乳白色，中等大小的圓形，表面光滑，邊緣整齊，不透明。菌株CY1T的生長(zhǎng)溫度范圍在4-37℃之間(最適溫度為28℃)，生長(zhǎng)pH范圍是5.0-8.0(最適pH為6.0-7.0)。菌株CY1T的NaCl耐受濃度在NA液體培養(yǎng)基中是0-1.5％（最適NaCl濃度為0％）。氧化酶和過(guò)氧化氫酶的活性均為陽(yáng)性;能夠水解吐溫80、七葉靈;能夠產(chǎn)生NH3和H2S;乙酰甲基醇(V.P.)實(shí)驗(yàn)和甲基紅實(shí)驗(yàn)(M.R.)為陰性

5、;不能水解淀粉、明膠、纖維素、吐溫20、酪蛋白以及DNA;不能產(chǎn)吲哚;不具有硝酸鹽還原性。菌株CY1T的主要脂肪酸(≥5％)是anteiso-C15∶0(63.4％)， iso-C16∶0(11.7％)，iso-C15∶0(6.8％)和C16∶0(5.8％)，MK-7為主要呼吸醌，極性脂含量較高的是雙磷脂酰甘油(DPG)，磷脂酰乙醇胺(PE)，磷脂酰甘油(PG)，細(xì)胞壁肽聚糖成分是內(nèi)消旋二氨基庚二酸(A1γ-meso-DAP)，DNA

6、G+C mol％為50.5 mol％。綜合表型，化學(xué)分類學(xué)及基因型等結(jié)果，表明菌株CY1T為類芽胞桿菌屬的一個(gè)新種，將其命名為鐵礦類芽胞桿菌，即Paenibacillusferrarius sp.nov.，并將菌株送至韓國(guó)典型菌種保藏中心及中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心保藏，保藏號(hào)為KCTC33419和CCTCC AB2013369。
　　類芽胞桿菌屬?gòu)V泛應(yīng)用于植物病害防治及環(huán)境治理。為了進(jìn)一步探索類芽胞桿菌在礦區(qū)土壤中的分布特點(diǎn)，本研究

7、分析了課題組鐵礦和硒礦土壤樣品中細(xì)菌的多樣性，發(fā)現(xiàn)類芽胞桿菌在鐵礦和硒礦土壤樣品中均有一定的分布，并且在某些土壤樣品中是優(yōu)勢(shì)種屬。本研究結(jié)果豐富了類芽胞桿菌屬的多樣性，為后續(xù)研究類芽胞桿菌屬的菌種特性和應(yīng)用價(jià)值提供了物質(zhì)資源和實(shí)驗(yàn)參照。
　　除以上論文內(nèi)容外，本人還參與了細(xì)菌中砷(As)氧化調(diào)控機(jī)制和細(xì)菌基因組分析的研究，主要是涉及到磷酸鹽雙組份調(diào)控系統(tǒng)對(duì)砷氧化的作用，進(jìn)行了包括蛋白質(zhì)表達(dá)體系的構(gòu)建、蛋白質(zhì)的誘導(dǎo)表達(dá)及純化、凝膠阻