荧蒽降解菌群代谢网络的构建以及降解菌株的分离培养

• 作 者: 赵建康
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院大学
• 发表日期: 2017年期
• 关键词: 微生物菌群 代谢网络 菌株分离 MSP法 液滴微流控

目前研究菌群多样性的方法主要有两种，即基于16S rRNA序列的高通量测序和基于琼脂平板的菌株纯培养。高通量测序通过测序深度的增加虽然能够获得更多种类的微生物，但是由于引物设计具有偏好性并且不能够获得菌株的纯培养，在需要研究单个菌株的具体功能时无能为力。传统的琼脂平板法分离菌株的优势是能够获得菌株的纯培养，但是对还原菌群的真实组成相比于高通量测序劣势尽显。因此，开发一种新型的高通量的菌株分离方法至关重要。本课题开发了一种基于液滴微流控的新型菌株分离方法，即MSP(microfluidic streak plate)方法，该方法不仅能够抑制优势菌株对丰度低的、慢生长的菌株的掩盖作用，还大大提高了单个培养皿的培养通量。利用MSP方法，我们成功分离到了具有显著荧蒽去除能力的Mycobacterium和Blastococcus，其中Blastococcus在该菌群中属于稀有菌株，以前未报道与PAHs降解相关。此外，通过对比MSP方法和传统的琼脂平板分离微生物的方法发现，利用MSP方法显著提高了可培养微生物的多样性，并且大大增加了稀有菌株的分离效率，在发现新菌种并发掘其功能方面具有广泛的应用前景。　　菌株的纯培养是更深入地理解菌群功能的基本切入点。实验室前期从北京某焦化厂污染土壤中分离到一株PAHs降解菌株，具有潜在的微生物污染修复的应用价值。本研究经过多相分类学分析，确定该菌株P-4T是Parapedobacter属的新种。在本研究之前，文献中只报道了4株菌属于Parapedobacter属，并且这些菌株的功能未见报道。为进一步加深对Parapedobacter属微生物的认识，已经对这株菌进行了基因组测序，通过探索该属微生物在污染环境中的适应机制，评估其在污染修复中的潜在应用价值。