库木塔格沙漠土壤细菌多样性及具有群体感应抑制活性放线菌筛选

摘要

【背景】群体感应抑制剂(quorum sensing inhibitor,QSI)作为抗生素潜在替代品,可有效降低致病菌传染性和毒性。沙漠土壤蕴藏着丰富的放线菌资源,是挖掘群体感应抑制剂的重要来源。【目的】解析库木塔格沙漠土壤细菌群落多样性,筛选并挖掘群体感应抑制活性放线菌资源。【方法】采用Illumina NovaSeq高通量测序技术揭示库木塔格沙漠土壤细菌群落组成,利用可培养方法进行土壤放线菌分离和鉴定;选用紫色杆菌CV026模型筛选群体感应抑制活性放线菌,并对其功能特性进行初步评价。【结果】Illumina NovaSeq高通量测序结果显示,样品土壤细菌涉及23门96目150属,优势菌门为变形菌门(Proteobacteria,61%)、放线菌门(Actinobacteria,28%),其中分枝杆菌属(Mycobacterium)为放线菌门最优势菌属(87.3%),其次为红球菌属(Rhodococcus,6.8%)和丙酸杆菌属(Cutibacterium,0.9%)。可培养方法共分离到108株放线菌,归属9科10属,其中优势菌属为链霉菌属(Streptomyces),占65.76%。经筛选共得到13株具有群体感应抑制活性的放线菌,包括链霉菌属(Streptomyces)10株,拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis)、Bailinhaonella和拟孢囊菌属(Kibdelosporangium)各1株,其中Streptomyces sp.D67表现出较为广谱的抑菌特性。【结论】库木塔格沙漠土壤细菌多样性较为丰富,并获得多株具有群体感应抑制活性放线菌,且部分菌株具有较强的抑菌活性,为后续天然群体感应抑制剂和抗菌剂的开发提供菌种资源,并为新型生物医药的合成、生物防治等方面提供理论依据。