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艾丁湖地区高盐环境放线菌物种资源的挖掘

艾丁湖地区高盐环境放线菌物种资源的挖掘

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作者：贾鳗云南大学

学位级别：硕士

盐湖环境作为极端环境中的一种类型,目前已陆续报道了一些具有适应高盐环境的放线菌物种。但是和普通土壤环境相比,盐湖环境的放线菌物种群落组成及其可挖掘潜力都没有系统的研究报道。本论文,首先对艾丁湖地区的盐湖和绿洲环境共2... 详细信息

盐湖环境作为极端环境中的一种类型,目前已陆续报道了一些具有适应高盐环境的放线菌物种。但是和普通土壤环境相比,盐湖环境的放线菌物种群落组成及其可挖掘潜力都没有系统的研究报道。本论文,首先对艾丁湖地区的盐湖和绿洲环境共28个土壤样点进行高通量454测序和生物信息数据分析,探究：（1）两类环境微生物群落组成及其差异,以及和环境样点的理化因子相关性。（2）两类环境的放线菌群落组成及其差异,以及和环境样点的理化因子相关性。（3）放线菌在两类环境下的各自所占百分比是多少?盐湖环境放线菌资源可挖掘的潜力评估。其次,通过biolog gp2板预测样点的“有效底物”,选择盐环境中两个样品进行纯培养分离,通过16S rRNA gene测序快速确定分离菌株的属级分类地位,和已发表嗜盐经典放线菌以及454测序数据中的放线菌进行分析比较,来评估嗜盐放线菌物种资源纯培养的可挖掘潜力。研究表明：（1）盐湖环境和绿洲环境的微生物群落组成有明显差异,绿洲环境样点表现出比较一致的群落组成,主要类群为变形菌门、放线菌门、未知细菌、酸微菌门;而盐湖环境的微生物群落组成在各样点间差异比较明显,主要类群为变形菌门、广古菌门、厚壁菌门。（2）结合理化因子分析发现,绿洲环境主要类群中的放线菌门、未知细菌、酸微菌门的分布受HCO3-影响比较显著,盐湖样品主要类群中的广古菌门主要受总盐浓度及HC03-以外的其他几种离子的共同影响,厚壁菌门微生物主要受pH影响,两类环境的主要类群变形菌门与理化因子之间没有显著相关性。（3）盐湖和绿洲环境的放线菌所占比例分别为3%和17%,丰度差异较大。但盐湖环境含有更多的高级未分类单元,且两类环境放线菌共有类群比较少,说明盐湖环境放线菌资源可挖掘的潜力更大。（4）采用biolog gp2板对盐湖环境中9个样点进行有效底物预测,并选择其中两个样点进行纯培养验证,两个样点中有效底物主要为糖和糖的衍生物、氨基酸类、醇类、羧酸类。纯培养验证共分离得到13个经典产丝放线菌属,其中11个属覆盖了已报道盐环境放线菌中经典产丝放线菌的78%,另有2个经典放线菌属首次在盐环境中分到,同时发现了9个属级未知类群,说明盐湖放线菌纯培养方法的可行性。对艾丁湖高盐环境2个样点的经典放线菌资源挖掘数据表明盐环境由于各样点间理化参数差异较大,可能蕴含着极为丰富的可培养放线菌资源。

关键词：高盐环境放线菌 454测序 biolog gp2 有效底物

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