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天然气水合物作为一种新型能源越来越收到国家的重视,而羌塘盆地作为我国永久冻土区之一,根据预测潜藏有大量的天然气水合物,因此对于羌塘盆地的勘测刻不容缓。本课题对羌塘盆地冻土区钻探岩芯中的微生物群落进行了全面分析,主要采用了培养法以及高通量测序技术,同时结合岩芯理化性质以及样品中气体组成的各项数据分析微生物群落与环境之间的关联性,从而指导中国地质调查局油气资源调查中心关于冻土区天然气水合物的开采项目。 本研究主要内容包括:⑴通过培养法从钻探岩芯中分离培养出约100株微生物,通过16SrRNA序列对比,发现其中有一株属于未被鉴定的新种微生物,交给实验室其他人员进行鉴定;其它均为已知菌种,分别保存在甘油管中,留作其它研究使用。⑵提取岩芯样品中的全基因组,对其采取高通量测序分析。本课题采用第二代测序技术中的半导体测序技术,对样品中的细菌及古菌结构进行了分析,并进行了α多样性及β多样性分析,在保证了数据可靠性的同时,对比不同深度样品间的相关性,进行聚类分析,并与岩芯样品岩性相关联,分析微生物多样性与岩芯环境之间的关系。最终得出QK4和QK5两口井的主要细菌类群分别为放线菌、拟杆菌、异常球-栖热菌、厚壁菌及变形菌;主要古菌类群为泉古菌和广古菌。个别样品之间具有一定的相似性,并与岩芯样品岩性相关。⑶为了进一步剖析微生物多样性与环境之间的关系,首先对于每个样品中优势菌群的含量及所占百分比进行数据总结,并与岩芯样品岩性相关联,详细的揭示了主要微生物类群与环境间关系,同时从油气资源中心得到岩芯样品中顶空气组成及含量的相关数据,这些气体成分对能源的产生起到了很大的作用,通过关联微生物多样性,间接揭示了微生物多样性对能源产生的影响,从而对天然气水合物的开采项目起到了指导作用。⑷对于一株分离自漠河盆地冻土区的新种微生物Z8T进行了鉴定工作。根据16SrRNA序列分析表明,Z8T属于叶杆菌属,最相似的菌种为Phyllobacterium bourgognense,相似度为96.9%。主要的脂肪酸类型为物质4(iso-C17∶1 I和/或anteiso-C17∶1 B)以及物质8(C18∶1ω7c和/或C18∶1ω6c)。主要的呼吸醌类型为Q10。主要的极性脂有三种,包括糖酯、磷脂酰乙醇胺和磷脂酰甲基乙醇胺。在培养条件及所能分解碳源方面,Z8T与其相近的菌种均不同。DNA中GC含量为59.6 mol%。基于表型,系统发育和基因型的数据分析,表明Z8T属于叶杆菌属中的新种,并命名为Phyllobacterium sediminis。