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海洋是地球上最大、最古老的生境，海洋面积约占地球表面积的70％，海洋生境构成复杂多变。各种生境赋予海洋微生物耐酸、耐碱、耐热、耐冷、耐盐、耐压等特性。在海洋极端微生物的研究中嗜热微生物的研究占据很重要的地位，高温微生物由于其生长环境特殊，代谢类型多样，因而具有广泛的理论研究与实际应用价值。
本研究对18份海洋沉积物样品，在55℃，68℃和80℃的培养温度下，分别采用好氧培养与厌氧培养方式，在自养型培养基与异养型培养基上对高温菌进行分离;同时分析了不同pH值梯度的培养基，以及100℃干热处理、85℃热激、热激后55℃富集培养等预处理方式对高温菌出菌率的影响。pH梯度条件下分离结果显示，在pH7和9的情况分离到的菌株最多，在pH5和3条件下没有分离到菌株，表明分离样品中高温菌的适宜生长pH值可能为中性偏碱。预处理实验结果表明在含5％脱脂牛奶、10mM天冬酰胺、10mM葡萄糖、10mM果糖、10mMKCl的海水中，85℃热激10分钟后，于55℃、200rev/min富集培养7天后能够较为明显地促进出菌，获得的细菌类群也相对其它预处理方式丰富。最终在55℃培养条件下分离到细菌134株，分属于17个属，其中芽孢杆菌98株，占55℃所获菌株的73.1％;68℃培养条件下分离到细菌62株，其中高温放线菌科菌株27株，占68℃所获菌株的43.5％，80℃条件下没有获得可培养菌株。
基于16SrRNA基因序列，对所获菌株进行鉴定，结果表明所有菌株分布于6科（芽孢杆菌科、短杆菌科、博戈里亚湖菌科、类芽孢杆菌科、动性球菌科、高温放线菌科）19属（气芽孢杆菌属、厌氧芽孢杆菌属、芽孢杆菌属、短小芽孢杆菌属、短杆菌属、链孢高温放线菌属、地芽孢杆菌属、乔治菌属、克洛普斯泰德氏菌属、赖氨酸芽孢杆菌属、梅尔吉菌属、海洋芽孢杆菌属、类芽孢杆菌属、滨海芽孢杆菌属、类芽孢八叠球菌属、平线菌属、糖球菌属、高温放线菌属、枝芽孢杆菌属），其中有27株菌与己知物种的16SrRNA基因序列相似性小于97％，可能是潜在的新分类单元。在所有菌株中芽孢杆菌所占比例最大，为53.6％;其次是高温放线菌科的成员，占17.8％。通过形态特征、生理生化特征、化学分类特征、基因组DNAG+Cmol％和基于16SrRNA基因序列系统发育分析等对菌株SCSIO15096T，SCSIO15020T和SCSIO15042T进行了多相分类研究，确定了它们的分类地位。菌株SCSIO15096T代表了海洋芽孢杆菌新属新种(Oceanibacillusindicagen.nov.,sp.nov.);菌株SCSIO15020T和SCSIO15042T分别代表了新物种沉积物乔治菌（Georgeniasediminissp.nov.）和深海芽孢杆菌(Bacillusabyssalissp.nov.)。
根据鉴定结果，选择30株属于不同类群的代表性菌株进行温度耐受和海水依赖实验，结果表明芽孢杆菌属菌株主要是耐热性菌株和兼性耐热菌株，而嗜热菌则分布于短小芽孢杆菌属、地芽孢杆菌属和厌氧芽孢杆菌属;海水对不同耐热菌和兼性耐热的菌株的生长影响不一样，嗜热菌在海水配制的培养基中生长相对在纯水配制的培养基中缓慢。蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、β-葡萄糖苷酶活性检测结果表明，在所有被检测的30株菌中（其中芽孢杆菌20株），表现出蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、β-葡萄糖苷酶活性的菌株分别有16株(53.3％)、14株(46.6％)、9株(30％)和11株(36.7％)。其中具有蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、β-葡萄糖苷酶活性的芽孢杆菌分别有13株(81.2％)、10株(71.4％)、7株(77.8％)、7株(63.6％)。在所有检测的菌株当中，菌株SCSIO15150（Bacillussp.）和SCSIO15153（Oceanobacillussp）表现出最强的淀粉酶活性，其水解圈与菌落直径之比为4.83;菌株SCSIO15135（Bacillussp.）、SCSIO15034（Bacillussp.）、SCSIO15188(Aeribacillussp.)分别表现最强的蛋白酶、纤维素酶、β-葡萄糖苷酶活性，其对应的水解圈与菌落直径之比分别为3.2、9.3、4.1。菌株SCSIO15029(Bacillussp.)、SCSIO15034(Bacillussp.)、SCSIO15058(Brevibacteriumsp)、SCSIO15061（Brevibacteriumsp.）、SCSIO15121(Bacillussp.)同时具备四种酶活性。
本研究结果显示海洋沉积物中存在大量的高温菌，并呈现出较好的多样性，且其中不乏新的分类单元，其中有些高温菌具有较好的产酶特性，为微生物的遗传与分类研究以及工业应用提供较好的菌种资源。