【摘 要】
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海洋环境中可培养微生物不到1%,对于海洋微生物的形态、生理生化以及生态功能等所知甚少。尽管近年发展的宏基因组分析技术在此方面已经做了不少探索,但海洋微生物的功能研究仍然需要微生物培养物才可实现。因此如何获取海洋中大量未培养的微生物资源一直是微生物研究的热点之一。本论文采用平板涂布分离法和高通量微生物单细胞培养法对印度洋深海微生物进行分离培养探索,深入分析深海可培养微生物多样性,初步研究它们的形态特
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海洋环境中可培养微生物不到1%,对于海洋微生物的形态、生理生化以及生态功能等所知甚少。尽管近年发展的宏基因组分析技术在此方面已经做了不少探索,但海洋微生物的功能研究仍然需要微生物培养物才可实现。因此如何获取海洋中大量未培养的微生物资源一直是微生物研究的热点之一。本论文采用平板涂布分离法和高通量微生物单细胞培养法对印度洋深海微生物进行分离培养探索,深入分析深海可培养微生物多样性,初步研究它们的形态特征、碳源利用和基因组等信息,最后完成了2株海洋新菌的分类鉴定。本论文通过平板分离培养法分离获得135株海洋微生物纯培养物,通过16S rRNA基因序列与模式菌株序列比对（相似性大于97%）,发现它们分属于变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）和浮霉状菌门（Planctomycetes）5个门的36个属。另外,我们通过高通量微生物单细胞培养法获得311株菌,通过16S rRNA基因序列与模式菌株序列比对,发现它们分属于变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）3个门34个属。其中61株菌16S rRNA基因序列与模式菌株相似性在89～96%之间。我们对其中疑是新属种的微生物进行了进一步分析。对分离到的浮霉状菌E7进行全基因组测序分析,结果表明它与Gimesia maris DSM8797T基因组的相似性（DDH）仅为19.30%,为Gimesia属的新种;该浮霉状菌只能利用单糖,而不能利用二糖、三糖等寡糖,但可利用葡聚糖和黄原胶等微生物胞外多糖,推测它在海洋中可能是利用其他微生物胞外多糖进行生长。基于16S rRNA基因系统发育分析,推测菌株D6归属于新科,菌株D14、3NB11归属于新属,菌株D1、2ED5、2CG4归属于新种。此外,还对疑是新种的菌株2ED5和2CG4进行了系统的多相分类鉴定,确定了其分类地位:菌株2ED5为α-变形菌纲红细菌目（Rhodobacterales）生丝单胞菌科（Hyphomonadaceae）Hyphobacterium属中的新菌种,定名为Hyphobacterium indicum,模式菌株为2ED5T（=CGMCC 1.16466T=JCM 32612T）;菌株2CG4为α-变形菌纲红细菌目（Rhodobacterales）红杆菌科（Rhodobacteraceae）Halovulum属中的新菌种,定名为Halovulum marinum,模式菌株为2CG4T（=CGMCC1.16468T=JCM 32611T）。对部分新属种进行基因组测序分析,发现许多新的具有潜在应用价值的并且能够编码特定功能的基因（簇）,如在菌株D1基因组中发现新型对氧磷酶基因;D14基因组中发现完整固碳途径,反硝化（脱氮）途径和硫氧化途径,这些有可能在污水处理中发挥作用。本论文结合平板分离培养和高通量微生物单细胞培养方法从印度洋深海中分离获得大量纯培养微生物菌株,对这些新菌株的生理生化功能及基因组分析,获得新的微生物物种资源,丰富了对深海微生物多样性的认识,为深海微生物资源开发利用提供参考。
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