人口、资源以及环境等问题的挑战，迫使人们将更多的注意力由陆地转向地球上生存发展的最大也是最后一块空间--蓝色的海洋。开发、利用和保护海洋已成为当今世界上一股强劲的潮流。海洋环境拥有地球上80％的生物物种资源，其中包括超过100万种以上的微生物，它们形成了肉眼不可见的一个庞大的群体，是地球上生命支撑系统的一个重要组成部分，同时也是人类生存、发展的最后一块待开发的疆域。　　 作为世界第三大边缘海，南海是一个东南深、西北浅的深海盆，最深处达6000多米，海底地形，总面积350多万平方公里。南海海域季风环流、沿岸上升流、气旋涡、反气旋涡、淡水注入、外界海水交换等频繁发生，造就了丰富多彩的南海海洋小生境(niche)，为海洋微生物的生存和繁衍创造了良好的基础条件。　　 本研究立足于南海探讨海洋微生物资源，综合运用微生物生态学、分子生物学以及天然产物化学等手段，从生物资源的角度对南海浮游细菌、表层沉积物细菌进行了生态考查，对部分表层沉积物可培养细菌进行了抑菌活性实验，并对海洋细菌Bacillus subtilis 13-2-11的活性产物进行了分离与结构鉴定，取得了以下四个方面的重要发现：　　 (1)利用荧光显微技术对粤西-琼东南近海海域浮游细菌和病毒以及细菌生物量的研究表明，该海域浮游细菌和病毒明显受到季节变化所引起的温度差异的影响，相对而言，病毒比细菌对温度的变化更敏感。其中浮游细菌夏季最高丰度为(2.78±0.59)×109Cells/L，最低丰度(3.79±1.31)×108Cells/L，平均(1.10±0.48)×109Cells/L；冬季最高细菌丰度(2.86±0.44)×109Cells/L，最低丰度(4.09±1.72)×108Cells/L，平均(1.28±0.56)×109Cells/L。浮游病毒夏季最高丰度为(2.04±0.69)×1010Particles/L，最低丰度为(3.58±2.65)×107Particles/L，平均(4.73±4.54)×109Particles/L；冬季最高浮游病毒丰度为(4.31±2.34)×109Particles/L，最低丰度为(1.04±0.71)×108Particles/L，平均(1.19±0.90)×109Particles/L。浮游细菌生物量夏季最高为134.35±82.17μgC/L，最小为7.66±2.62μgC/L，平均41.40±25.64μgC/L；冬季最高为130.58±75.80μgC/L，最小3.59±1.78μgC/L，平均36.94±24.08μgC/L。浮游细菌丰度夏季低于冬季，生物量略高于冬季；浮游病毒夏季高于冬季。浮游细菌是浮游病毒的主要宿主，浮游病毒对浮游细菌具有强烈的负调节作用。浮游病毒和细菌的空间分布机制为：粤西一琼东南陆架区水体受全年或季节性沿岸上升流以及气旋涡和反气旋涡的影响，受此水文状况的影响，该陆架区水体浮游细菌和病毒平面分布呈现出水文特色的分布格局。高浮游细菌丰度响应沿岸上升流以及气旋涡，低浮游细菌丰度则响应反气旋涡等。　　 (2)结合上述荧光显微技术和16SrDNA克隆文库的序列分析表明，南沙海域蕴藏着丰富的细菌资源，Proteobacteria是该海区的优势细菌，alpha-和gamma-proteobacteria是其主要组成部分。最高浮游细菌丰度发生在50m层的33号站(109.100°EZ，7.0200N；9.59×108cells/L)，100m以内最低丰度发生在100m层的16号站(115.218°E，10.971°N；1.01×108cells/L)，该丰度数量级符合寡营养海域的特点。湄公河冲淡水和局地环流造成了南沙海区的浮游细菌丰度分布格局。浮游细菌对内潮以及其它水文现象引起的营养变化具有较好的响应。温度和光照是浮游细菌垂向分布的主要限制因子。同时，BLAST结果显示，该海域浮游细菌在环境污染修复方面具有较大潜力。　　 (3)基于DGGE的16SrDNA文库研究发现：不同于南海浮游细菌，南海表层沉积物细菌多样性非常丰富，不同海区之间微生物群落组成存在较大差异。据16SrDNA文库统计，南海含有世界范围已探明沉积物细菌24个门中的22个。本研究利用DGGE不完全回收采样发现其中9个门，分别为：Proteobacteria(alpha-，beta-，gamma-anddelta-)、Acidobacteria、Chloroflexi、Actinobacteria、Firmicutes、Nitrospirae、Planctomycetes、Gemmatimonadetes、candidatedivisionWS3等，并且Gemmatimonadetes和candidatedivisionWS3两个门类首次在南海被发现。通过结果比较分析，本研究还发现基于DGGE16SrDNA克隆文库的沉积物微生物群体多样性探测方案较单纯的16SrDNA克隆文库更为灵敏、简洁、高效，尤其面对多样品群体多样性问题。　　 (4)活性实验发现，分离自南海沉积物的400多株细菌中，41株细菌有抑制革兰氏阳性细菌Bacillussubtilis生长活性，33株有抑制革兰氏阴性细菌EscherichiacoliDH5a生长活性，其中25株对两者都有抑制活性。利用活性跟踪原理，从南海沉积物细菌Bacillussubtilis13-2-11(与陆源Bacillussubtilis具有100％16SrDNA同源性)中分得两个抑制陆源Bacillussubtilis的同分异构体cyclo(S-Pro-S-Phe)和cyclo(R-Pro-S-Phe)。据报道，cyclo(S-Pro-S-Phe)对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌等都具有活性，同时与cyclo(S-Leu-S-Pro)具有协同抗突变活性。另外，cyclo(S-Pro-S-Phe)和cyclo(R-Pro-S-Phe)还具有潜在Bacillussubtilis的化学分类学意义。　　 综上所述，南海细菌多样性非常丰富，丰富的物种多样性意味着丰富的化合物多样性，其中不乏好的候选药物资源。本研究不过是揭开南海细菌资源研究的冰山一角，更多的海洋细菌资源研究还有待于进一步深入开展。