大連灣石油烴降解菌以及白令海和楚科齊海表層沉積物中多環(huán)芳烴降解菌多樣性研究.pdf

1、2010年7月15日大連新港原油管線爆炸，發(fā)生溢油事件。本研究對(duì)該海域8個(gè)石油污染表層海水樣品進(jìn)行了石油降解菌多樣性研究。利用Real-timePCR技術(shù)對(duì)海水中的細(xì)菌16SrRNA基因和降解基因進(jìn)行了豐度監(jiān)測(cè)。結(jié)果表明，16SrRNA基因拷貝數(shù)高達(dá)1011/L、烷烴單加氧酶(AlkB)基因表達(dá)拷貝數(shù)高達(dá)1012/L、革蘭氏陽(yáng)性菌環(huán)羥化酶(GP-RHD)基因表達(dá)的mRNA拷貝數(shù)為105/L、革蘭氏陰性菌環(huán)羥化酶(GN-RHD)基因表達(dá)的

2、mRNA拷貝數(shù)為109/L。通過(guò)單菌分離培養(yǎng)和16SrRNA克隆文庫(kù)進(jìn)一步分析了樣品中石油烴降解細(xì)菌的多樣性。共分離篩選得到71株不同細(xì)菌，分屬于40個(gè)屬48個(gè)種，其中Alteromonas占了8％，Pseudoalteromonas占到了7％，為最優(yōu)勢(shì)菌。系統(tǒng)發(fā)育分析表明，變形菌綱、CFB類群組成了該海域特定的石油烴降解菌生態(tài)群落，其中尤以變形菌綱α和γ亞群數(shù)目居多，分別占總數(shù)的40.8％和42.25％。降解實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Pseudo

3、alteromonas、Marinobacter、Citreicella、Alcanivorax、Roseivirga、Aestuariibacter、Pelagibaca和Fabibacter等屬的細(xì)菌具有較好的石油降解能力?？寺∥膸?kù)分析表明，Alcanivorax以及Marinobacter屬為該海域石油烴降解群的主要優(yōu)勢(shì)菌?？傊?，本研究發(fā)現(xiàn)，大連海域的烴降解菌多樣性豐富，溢油后降解菌豐度及降解活性明顯提高，表明它們（如Alcani

4、vorax、Marinobacter等屬的細(xì)菌）在溢油環(huán)境的自凈方面發(fā)揮著重要功能，所獲得的降解菌為大連溢油污染的生物修復(fù)提供了重要的本土菌種資源。
　　 為了研究白令海（海盆及陸架）至楚科齊海陸架表層沉積物中多環(huán)芳烴(PAHs)降解菌的多樣性，并獲得新的PAHs降解菌資源。在GC-MS分析沉積物中PAHs種類和含量的基礎(chǔ)上，以萘、菲和芘的混合物為唯一碳源和能源對(duì)表層沉積物樣品進(jìn)行富集，通過(guò)平板分離鑒定可培養(yǎng)菌株，并驗(yàn)證其降解能

5、力;同時(shí)利用變性梯度凝膠電泳(DGGE)和Solexa高通量測(cè)序技術(shù)分析降解菌群結(jié)構(gòu)。GC-MS測(cè)定結(jié)果表明，14個(gè)表層沉積物中PAHs總量介于32.99-276.97ng/gdw。富集菌群中共分離獲得92株可培養(yǎng)細(xì)菌（4℃、15℃以及25℃），平板純培養(yǎng)、PCR-DGGE及Solexa測(cè)序結(jié)果均表明，菌群中優(yōu)勢(shì)的降解菌是γ-proteobacteria的Marinobacter,Pseudoalteromonas，Pseudomona

6、s和Actinobacteria門的Dietzia菌，其中Pseudomonas，Dietzia和Marinobacter是極地低溫環(huán)境中主要的降解菌，在環(huán)境的自凈作用中起到了重要的作用，特別是Dietzia和Marinobacter菌對(duì)PAHs的降解效果較好。此外，Solexa測(cè)序結(jié)果還表明14個(gè)降解菌群在菌群結(jié)構(gòu)組成上，可分為海盆區(qū)和陸架區(qū)兩種類群;同時(shí)檢測(cè)到一些低豐度的海洋專屬PAHs降解菌，如Cycloclasticus，Alt