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新疆伊吾湖嗜盐古菌的分离和相关菌株bop基因核心序列分析

李永华  
【摘要】:嗜盐古菌作为一类新型的极具应用前景的微生物资源,近年来受到人们的广泛关注,它们具有极为特殊的生理结构和代谢机制,同时还产生了许多具有特殊性质的生物活性物质,对它的研究既具有理论意义,又有应用价值。细菌视紫红质(Bacteriorhodopsin,bR)是嗜盐古菌紫膜上的唯一蛋白质,它是一个光驱动质子泵,已成为研究得最热和最透彻的膜蛋白之一。 新疆地区幅员辽阔广袤,盐湖星罗棋布,伊吾湖,是一个位于新疆哈密地区伊吾县的内陆盐湖,由于其独特的地理位置和环境条件使其得以保留较好的微生物原生态环境,其盐浓度高达269.91 g/L,这为嗜盐微生物的生长提供了良好的环境,是研究嗜盐古菌物种和BR蛋白基因(bop基因)的良好对象。 对在伊吾盐湖中所采集的15个水样,选用5种培养基B、C、D、E和HM来分离其中的嗜盐古菌等相关菌株。其中培养基B、C、D、E的NaCl浓度都超过3 M,主要用于分离极端嗜盐菌;培养基HM的NaCl浓度约1.7 M,主要用于分离中度嗜盐菌和耐盐菌。总共分离了81株菌。其中培养基HM中共分离了17株菌,绝大部分呈现褐色、黄色、白色或无色较多,原因在于中度嗜盐菌和耐盐菌缺乏菌红素;而培养基B、C、D、E中总共分离了64株菌,大部分呈现红色或类似颜色,极少数黄色或白色,也有一些则呈现较明显的紫红色,原因在于其紫膜含量较高。对红色菌株革兰氏染色显示,大部分为革兰氏阴性,以杆状居多,其次是球形,少数呈现多形态或独特形态。 选取其中8株菌株,以及分离自新疆其它地区盐湖的4株菌株,扩增了bop基因核心序列,与已发表的序列比较分析后发现,伊吾湖嗜盐古菌bop基因具有一定的多样性,其中7个序列分布在一个分支中,1个则分布在其他分支中;新疆地区的bop基因资源具有多样性和自身地域性特点,分布在该基因家族四大类别中的三类(AR、CR和DR)。进一步对氨基酸序列进行比较,发现它们与现有BR蛋白氨基酸序列都有一定差异,具有深入研究价值。


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