云南两盐矿古老岩盐沉积中的原核生物多样性研究

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在盐环境这类特殊环境中,蕴藏着丰富的微生物,其所呈现的特殊生物学性质,驱使科学研究人员去探索以盐成分为主导非生物因子的不同生态系统中的生命体、生命现象,力图揭示它们的种群组成、生存适应机理、物种进化的机制与途径等科学问题,并从中开发利用各种微生物资源。因此,盐环境微生物多样性研究已成为微生物资源与生态研究的重点研究领域之一。 本研究应用纯培养与免培养分析法对云南2个岩盐沉积样品的微生物多样性进行了系统的分析,并比较分析了2个岩盐沉积中原核生物的多样性所呈现的基本规律;同时,发现了一些潜在的微生物新类群。 应用两类不同研究方法对一平浪盐矿样品中微生物类群进行比较分析,结果显示:一平浪盐矿卤水池与溶矿池样品的细菌类群多样性较高,纯培养菌株归属于4个大的系统发育类群(Preteobacteria、Firmicutes、Actinbacteria和Bacteroidetes)中的13个属(Arthrobacter、Bacillus、Georgenia、Cellulosimicrobium、Dietzia、Kocuria、Lutibacterium,Nesterenkonia、Planococcus、Roseobacter、Streptomyces、Thioclava和Vibrio)一平浪盐矿样品的细菌克隆文库,73个细菌克隆属于细菌域的4个大的系统发育类群(Chloroflexi,Firmicutes,Proteobacteria和unculturedbacteria of environment samples),其中Proteobacteria占克隆数目最多,73个阳性克隆子中有49个就属于Proteobacteria门(67.1%),其次为uncultured bacteria ofenvironment samples,而Chloroflexi与Firmicutes这两个门占有的阳性克隆子比较少,分别为4个和1个。 一平浪盐矿样品的古菌克隆文库,98个古菌克隆属于古菌域的3个大的系统发育类群(Crenarchaeota,Euryarchaeota和uncultured archaea of environment samples),其中Euryarchaeota占的克隆数目最多,98个阳性克隆子中有47个就属于Euryarchaeota 门(48.0%),其次为不能与古菌现有门归在一起的环境样品未培养古菌类群,而Crenarchaeota门占有的阳性克隆子较少,总共有8个。 乔后盐矿细菌纯培养较一平浪盐矿具有更为丰富的细菌多样性,纯培养菌株归属于4个大的系统发育类群(Preteobacteria、Firmicutes、Actinbacteria和Bacteroidetes)门中的18个属(Bacillus、Brevibacterium、Exiguobacterium、Georgenia、Halobacillus、Halomonas、Idiomarina、Knoellia、Kocuria、Marinobacter、Micrococcus、Phycococcus、Paracoccus、Pseudomonas、Rhodococcus、Salegentibacter、Staphylococcus和Streptomyces)。乔后盐矿样品细菌克隆文库97个阳性克隆属于细菌域5个大类系统发育类群(Bacteroidetes,Chloroflexi,Firmicutes,Proteobacteria和uncultured bacteria of environment samples)。乔后盐矿样品古菌克隆文库中,95个古菌克隆中只有24个克隆的16s rRNA基因序列与目前古菌纯培养菌株的16S rRNA基因相似较高(96-100%),其余克隆也都归属于Euryarchaeota门的Halobacteriaceae科。与其它盐环境古菌多样性的比较分析结果表明,乔后盐矿与其它岩盐沉积和盐田在古菌类群组成上相似,但又具有自身的特点。 研究结果表明,岩盐沉积中存在着较为丰富的原核生物多样性,存在大量未培养或不可培养微生物的新类群。这些研究结果将为为高盐极端环境微生物资源的开发奠定基础,而且也是为探讨或认识高盐极端环境条件下各类嗜盐微生物如何起源、其生物进化的速率、历史、模式如何,以及它们适应高盐极端环境的方式、适应机制形成的因素等重要理论问题提供实验菌株、数据和依据。
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