滇西南热泉可培养高温菌的多样性分析

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热泉作为一种特殊的地理环境孕育了许多同样特殊的微小生命。这些微生物为了适应高温环境在漫长的进化中形成了各种适应性的结构。因此,开展高温环境微生物的研究不仅在理论上可以丰富我们对生命从微观的分子到宏观的生态上的认识。同时也可以为我们提供各种热稳定的酶等,改善生产工艺,促进生产效率。云南作为中国的主要热泉分布区之一,在这里开展有关研究具有得天独厚的优势。  本研究采用纯培养方法,运用三种培养基设置多种培养参数,分离滇西南主要热泉分布区样品中高温菌菌株并分析可培养高温菌的多样性,结合环境非生物因子的数据,从一定层面和角度探讨不同热泉高温菌分布的规律。为这类微生物可培养策略的优化提供更多的参考,同时收集一批有理论或应用价值的菌株。  本研究中,共获得各种高温菌菌株230株,经16S rDNA的序列比对与系统发育分析后,可将这些菌株分为:18个科(Bacillaceae、Paenibacillaceae、Comamonadaceae、Xant homo nadace ae、Acetob acte raceae、 Rhodo spirillaceae、Rhodobacteraceae、 Deinococcaceae、 Trueperaceae、 Neisseriaceae、Erythrobacteraceae、phingomonadaceae、Caulobacteraceae、Rhodocyclaceae、Moraxellaceae、Beij erinck iaceae、Promicromonosporaceae、Solimonadaceae),34个属(Geobacillus、Bacillus、Anoxybacillus、Paenibacillus、Brevibacillus、Exiguobacterium、Tepidimonas、Caldimonas、Hydro genophaga、Curvibacte、Sc hle gele lla、Tepidicella、Lysobacter、Silanimonas、Pseudox ant homonas、Thermomonas、 Roseomonas、Rubritepida、 Azo spirillum、 Caenisp irillum、Rubellimicrobium、 Rhodobacter、Pannonibacter、Deinococcus、Truepera、G ulbenkiania、Porphyrobacter、Novosphingobium、Phenylobacterium、 Azoarcus、Acinetobacter、Chelatococcus、 Isoptericola、Fontimonas、)。其中Bacillus、Anoxybacillus、Geobacillus和Tepidimonas为优势菌属,Geobacillus的菌株最多。此外,Rube llimicrobium和Isoptericola是版纳的特有菌属;Hydrogenophaga、Tepidice lla、Phenylobact erium和Azoarcus是临沧的特有菌属;Curvibacter、Schlegelella、Azospirillum、Caenispirillum、Truepera、Acinetobacter和Fontimonas是保山的特有菌属;Chelatococcus是德宏的特有菌属;Novosphingobium是大理的特有菌属。  结合文献资料和本研究结果可以看出,虽然利用免培养的方法可以获知云南热泉中各温度段的高温菌都有着丰富的多样性。但在可培养方面,分离温度处于50~55℃范围的高温菌多样性和可培养性都远远高于其它更高温度范围的分离菌株。此外,从这些分离到的种类丰富的菌种当中,我们还发现存在着大量潜在新类群。同时还获得了几株具有产PHB(一种可以用于开发生物塑料的物质)能力的菌株,16S rDNA序列分析它们同时也是潜在新类群。目前,我们已经完成了其中一个潜在新类群(菌株YIM-HL34)的多相分类学鉴定,结果表明该菌株可以作为一个Roseomonas属的新种予以发表。  本研究表明,云南热泉中高温菌菌株有着丰富的多样性,其中不乏潜在新类群和有开发价值的菌株。这进一步证明云南是高温菌菌种资源的宝库,具有在理论和应用上都产生巨大影响的潜力。然而,由于热泉的商业价值,现在云南的热泉正在不断的被人为破坏,其中的微生物将随着开发而灭绝。因此,分离保藏云南热泉中的菌种资源目前以及未来都将是一项刻不容缓并有着巨大科学社会意义的工作。
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