南极中山站潮间带沉积物中两株细菌的多相分类学研究

摘要

南极大陆及周边海域因其地理和气候条件特殊,蕴藏着大量具有独特性质的微生物。这些微生物在物种、生理、代谢和生态功能等方面呈现的新颖性和多样性,具有重要的研究价值和广阔的应用开发前景,而发现并鉴定南极新型菌株资源是南极微生物资源研究和开发利用的主要基础。
　　本论文以两株分离自南极中山站附近潮间带沉积物中的细菌(可能为新种)为研究对象,从表型特征、生理学、生物化学及分子生物学等方面对其进行了多相分类研究,最终确立了两者的分类学地位。
　　1.菌株ZS2-30的多相分类学研究
　　菌株ZS2-30分离自南极中山站附近的潮间带沉积物,该菌株革兰氏染色反应为阴性,其菌体呈棒状,约1.5-2.3μm长,0.5-0.8μm宽,有单根极生鞭毛。该菌株在TYS平板上培养5天后,菌落呈圆形,乳白色。菌株ZS2-30的主要脂肪酸是summed feature3(C16:1ω7c and/or iso-C15:02-OH)、C16:0、C18:1ω9c,、C16:1ω9c和C12:03-OH,主要呼吸醌为Q-9。菌株ZS2-30的主要的极性脂类组分为磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanolamine,PE)、磷脂酰甘油(phosphatidylglycerol,PG)、双磷脂酰甘油(diphosphatidylglycerol,DPG)和一种未鉴定结构的含氨基磷脂(unidentified aminophospholipid,APL)。菌株ZS2-30基因组DNA G+C含量为55.8 mol%。
　　16S rRNA基因序列分析表明菌株ZS2-30隶属于海杆菌属(Marinobacter),它与该属内Marinobacter maritimus、M.psychrophilus和M.goseongensis三个种的模式菌株的16S rRNA基因序列相似性最高,分别为98.3%、98.1%和97.1%,但它与这三个模式菌株的DNA-DNA杂交率分别为43.6%、29.6%和23.5%。菌株ZS2-30在硝酸盐还原、黑色素产生等方面与海杆菌属近缘种存在着明显的表型差异。上述多相分类数据表明菌株ZS2-30代表着Marinobacter属内的一个新种,命名为Marinobacter antarcticus sp.nov.。ZS2-30(=CGMCC1.10835T=KCTC23684T)为该新种的模式菌株。
　　2.菌株ZS3-33的多相分类学研究
　　菌株ZS3-33分离自南极中山站附近潮间带沉积物。该菌株革兰氏染色反应为阴性,其菌体呈棒状,约1.0-2.5μm长,0.5-0.8μm宽,无鞭毛。该菌株在TYS平板上培养5天后,菌落呈圆形,粉红色。菌株ZS3-33的主要脂肪酸是smmnedfeature8(comprising C18:1ω7c and/or C18:1ω6c),主要呼吸醌为Q-10。菌株ZS3-33的主要的极性脂类组分为磷脂酰甘油(phosphaidylglycerol,PG)、磷脂酰胆碱(phosphatidylcholine,PC)、两种未鉴定结构的含氨基磷脂(unidentifiedaminophospholipid,APL)及一种鉴定结构的含氨基极性脂(aminolipid,AL)。菌株ZS3-33基因组DNA G+C含量为57.1 mol%。
　　16S rRNA基因序列分析表明菌株ZS3.33隶属于假红杆菌属(Pseudorhodobacter),它与该属内两个细菌种Pseudorhodobacter ferrugineus和P.aquimaris的模式菌株的16S rRNA基因序列相似性分别为97.4%和95.3%,但其与P.ferrugineus模式菌株的DNA-DNA杂交率为56.6%。菌株ZS3-33与P.Ferrugineus和P.aquimaris的模式菌株的GyrB基因序列相似性分别为87.2%和82.3%。菌株ZS3-33在硝酸盐还原、茵落颜色、生长温度范围等方面与假红杆菌属内已报道的种存在着明显差异。上述多相分类学数据表明菌株ZS3-33代表Pseudorhodobacter属内的一个新种,命名为Pseudorhodobacter antarcticus sp.nov..ZS3-33(=CGMCC1.10836T=KCTC23700T为该新种的模式菌株。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:缩略词表

第一章 研究背景与立题依据

1.1 研究背景

1.1.1 南极微生物资源概况

1.1.2 微生物分类学

1.1.3 细菌的新种鉴定

1.1.4 细菌新种命名原则

1.1.5 部分国际知名菌种保藏中心

1.2 海杆菌属(Marinobacter)的研究概况

1.2.1 Marinobacter属概述

1.2.2 Marinobacter菌株分布

1.2.3 Marinobacter菌株底物利用

1.2.4 Marinobacter菌株铁载体分泌研究

1.2.5 Marinobacter菌株分泌的酶类

1.2.6 Marinobacter菌株与其他生物的共生

1.3 假红杆菌属(Pseudorhodobacter)的研究现状

1.4 题依据

第二章 菌株ZS2-30的多相分类学研究

2.1 材料和方法

2.1.1 实验材料

2.1.2 实验方法

2.2 实验结果

2.2.1 形态特征

2.2.2 生理特征

2.2.3 细胞化学特征

2.2.4 分子遗传学特征

2.3 讨论

第三章 菌株ZS3-33的多相分类学研究

3.1 材料和方法

3.1.1 实验菌株

3.1.2 其他实验材料

3.2 实验结果

3.2.1 形态特征

3.2.2 生理特征

3.2.3 细胞化学特征

3.2.4 分子遗传学特征

3.3 讨论

全文总结和展望

参考文献

在读期间发表的论文

致谢

附录

学位论文评阅及答辩情况表