背景与陆地相比,海洋环境具有高盐、高压、低温和寡营养等特征,使得海洋微生物有着和陆地微生物不同的独特代谢类型,可产生结构独特且活性特殊的次级代谢产物,在医药、保健等领域具有广阔的应用前景。近几年,高通量测序的研究结果显示,绝大部分（>99%）海洋微生物在实验室条件下未获得纯培养,被称为“微生物黑物质”,严重制约了海洋微生物所产天然活性产物的研究与开发。目的1.丰富可培养海洋细菌资源,挖掘未被纯培养或难培养的海洋细菌新物种,利用多相分类学方法,确定候选新物种的分类地位。2.对Pseudoaltermonas sp.A6021所产红色色素进行分离鉴定。同时,通过对该菌株基因组序列的生物信息学分析,挖掘其天然活性产物合成基因簇。方法1.选用4种培养基和2个培养温度,对从山东日照海域采集的海藻、海水样品中的细菌进行分离纯化。对纯化的菌株进行16S rRNA基因的测序,初步确定所分离菌株的分类地位,筛选出候选新物种。2.借助多相分类学方法对5个候选新物种进行特征鉴定,以明确其分类地位。3.对菌株A6021产红色色素的培养条件进行优化。用酸性甲醇萃取菌株所产红色色素,通过高效液相色谱HPLC、串联质谱LC-MS对其进行初步的分离和鉴定。4.将菌株A6021的基因组序列提交anti SMASH数据库进行分析、查询和预测天然活性产物合成基因组簇。利用基因重组克隆手段对有潜在研究价值的生物合成基因簇（可能编码硝基小分子）进行异源表达和产物检测。结果1.本研究共分离得到204株海洋细菌,经16S rRNA基因测序去重复后得到94株纯培养海洋原核微生物,其中包含25株候选新物种。2.16S rRNA基因序列分析表明,菌株C1424、C2222、H2322、H3510和R2331与Marinomonas、Marinomonas、Arcticiflavibacter、Labrenzia和Loktanella属模式菌株的相似性分别为98.1%、98.1%、96.8%、98.2%和96.3%。基因组序列分析结果表明,菌株C1424、H2322、H3510和R2331与相近种的ANI最高值分别为75.69%、72.63%、74.69%和72.61%,基因组DNA-DNA杂交的最高值分别为19.8%、13.8%、17.8%和14.4%。综合生理生化特征和化学分类特征,确定菌株C1424、C2222、H2322、H3510和R2331分别属于Marinomonas、Marinomonas、Arcticiflavibacter、Labrenzia和Loktanella属的新物种。3.产红色色素菌株Pseudoaltermonas sp.A6021,在R2A培养基、37℃培养条件下,可高产红色色素。对红色色素进行了液相色谱-串联质谱分析,结果显示红色物质的分子量在350Da左右,彼此之间分子量相差14Da（推测相差一个CH2）,可能属于同一类型的化合物。4.anti SMASH数据库分析结果显示,菌株A6021有10个天然活性产物合成基因簇。基因簇N5.1NPRS（42,890 bp）与已研究报道的天然产物合成基因簇无相似性,结合文献,推测其为一种新型的内脂型硝基小分子的合成基因簇。成功构建基因簇N5.1NPRS基因工程菌株,对其发酵产物进行HPLC的检测发现,在含有天冬氨酸的培养基中,基因工程菌株与对照菌株有2个不同的产物差异峰。结论1.从日照海岸海域获得了25株候选新物种,确定了Marinomonas、Marinomonas、Arcticiflavibacter、Labrenzia和Loktanella海洋细菌属的五个新物种的分类地位,丰富了现有可培养海洋微生物资源库。2.Pseudoaltermonas sp.A6021所产红色色素是分子量为350Da左右、彼此又相差14Da的一类物质;A6021基因组中含有丰富的天然产物合成基因簇,成功构建了一个新型基因簇N5.1NPRS的基因工程菌株,为该基因簇功能的研究奠定基础。