松嫩平原盐碱地中可培养耐（嗜）盐菌的多样性分析及两株中度嗜盐菌的多相分类鉴定

【摘要】：耐盐及嗜盐微生物由于具有特殊的代谢机制、生理结构和遗传特性而受到国内外学者广泛关注，是两类极具基础研究价值和开发利用潜力的微生物资源。开发新的耐盐及嗜盐菌菌种为发掘与耐盐有关的关键新功能基因提供种质资源，从而对改造农作物、开发利用盐碱地、促进粮食增产等具有重要研究意义。 本论文对松嫩平原盐碱地中可培养的耐盐及嗜盐细菌进行了生物多样性分析和多相分类研究。采用定向富集法与液体稀释涂布平板法相结合，对松嫩平原盐碱土壤中可培养的耐盐及嗜盐细菌进行分离与筛选，然后对分离株进行基于16S rDNA基因序列的系统发育分析，从而获取松嫩平原盐碱土壤中可培养的耐盐及嗜盐细菌的多样性信息，最终从129个分离株中确定40个代表菌株用于后续分析。基于16S rDNA基因序列的系统发育分析结果表明，松嫩平原盐碱土中可培养的耐盐及嗜盐细菌种群多样性非常丰富，40个代表菌株分属于细菌域的3个门（Actinobacteria,Firmicutes, γ-Proteobacteria）、8个科、16个属、34个种。其中多数菌株属于厚壁菌门（Firmicutes），最优势属为葡萄球菌属（Staphylococcus）（8株，占总菌株的20%），其次依次为盐单胞菌属（Halomonas）（5株，12.5%）、芽胞杆菌属（Bacillus）（4株，10%）、大洋芽胞杆菌属（Oceanobacillus）（4株，10%）、库克菌属（Kocuria）（4株，10%）和假单胞菌属（Pseudomonas）（3株，7.5%）等。其中9株细菌的16S rDNA基因序列与最近缘种模式菌株的相似性在97.0%-99.0%之间，可能为新种。菌株耐盐能力主要在5%-10%之间，其中62.5%的菌株为耐盐菌，其余则为中度嗜盐菌。所有菌株的耐碱能力在pH9-12之间，其中60%的菌株耐碱能力则高达pH12，除两株为嗜碱菌，其余均为耐碱菌。 两株中度嗜盐菌NEAU-ST10-25和NEAU-ST10-39是盐单胞菌属（Halomonas）的潜在新种。本研究采用多相分类法对这两株中度嗜盐菌进行分类鉴定。研究结果表明，中度嗜盐菌NEAU-ST10-25~T为革兰氏阴性好氧杆菌，借助周生鞭毛运动；菌落颜色为米黄色；生长NaCl浓度范围为0-15%（w/v）（最适3%），生长温度范围为4-60℃（最适35℃），生长pH范围为6-12（最适9）；主要脂肪酸为C_(18:1)ω7c (58.19%)、un18.846/C_(19:1)ω6c（11.48%）、C_(16:1)ω7c/C_(16:1)ω6c（8.99%）、C_(16:0)（8.97%）和C_(12:0)3-OH （4.99%）；主要呼吸醌类型为Q-9（98.3738%）；基因组DNA G+C mol%为53.8mol%；基于16S rDNA基因序列和基于连接16S rDNA、gyrB和rpoD基因序列的系统发育分析表明，菌株NEAU-ST10-25~T属于盐单胞菌属（Halomonas），与最近缘种模式菌株Halomonas alkaliphila DSM16354~T间的16S rDNA、gyrB和rpoD基因序列相似性分别为99.2%、82.3%和88.2%；菌株NEAU-ST10-25~T与较近缘种模式菌株Halomonas alkaliphilaDSM16354~T间DNA-DNA杂交同源性为60.47±0.69%。综合基因型特征、化学分类特征和表型特征的分析结果，均支持菌株NEAU-ST10-25T成为盐单胞菌属（Halomonas）中的一个新种，命名为松嫩盐单胞菌（Halomonas zhaodongensis sp. nov），模式菌株NEAU-ST10-25~T（=CGMCC1.12286~T=DSM25869~T）。 中度嗜盐菌NEAU-ST10-39T为革兰氏阴性好氧杆菌，借助周生鞭毛运动；菌落颜色为黄色；生长NaCl浓度范围为0-15%（w/v）（最适4%），生长温度范围为28-37℃（最适35℃），生长pH范围为5-10（最适7）；主要脂肪酸为C_(18:1)ω7c (41.07%)、C_(16:0)(19.05%)、C_(16:1)ω7c/C_(16:1)ω6c(15.97%)和C_(18:0)(12.66%)；呼吸醌类型为Q-9（100%）；基因组DNA G+C mol%为57.4mol%；基于16S rDNA基因序列和基于连接16S rDNA、gyrB和rpoD基因序列的系统发育分析表明，菌株NEAU-ST10-39~T属于盐单胞菌属（Halomonas），与最近缘种模式菌株Halomonas axialensis DSM15723~T间的16S rDNA、 gyrB和rpoD基因序列相似性分别为98.3%、82.7%和84.5%；菌株NEAU-ST10-39~T与较近缘种模式菌株Halomonas axialensis DSM15723~T、Halomonas meridianaDSM5425~T和Halomonas aquamarina DSM30161T间DNA-DNA杂交同源性分别为50.33%、46.27%和42.70%。综合基因型特征、化学分类特征和表型特征的分析结果，均支持菌株NEAU-ST10-39~T成为盐单胞菌属（Halomonas）中的一个新种，命名为松嫩盐单胞菌（Halomonassongnenensis sp. nov），模式菌株NEAU-ST10-39~T（=CGMCC1.12152~T=DSM25870~T）。

【关键词】：松嫩平原盐碱地 耐盐细菌 中度嗜盐菌 多样性 多相分类
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：S154.3
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