粘细菌(Myxobacteria)是一类具有复杂多细胞行为的原核生物,在细胞的生长、摄食、运动和分化发育等方面表现出显著的社会性特征,是目前原核生物中已知的唯一具有多细胞行为特性的类群,被认为是最高等的原核生物,是众多研究方向的著名模式材料。另一方面,粘细菌能够合成丰富多样的、新化合物结构类型的生物活性次级代谢产物,具有巨大药物开发潜力的药源菌类群。因此,粘细菌不但具有重要的基础研究价值,而且有诱人的应用开发前景。 粘细菌以形态学特征为依据可以分为二个亚目,四个科,十二个属,约35个种;根据对环境营养物利用的生理特性,粘细菌可以分为两个类群,溶细菌类群和溶纤维素类群。其中仅有堆囊菌属是溶纤维类群的。目前,除了生物活性化合物筛选和几种聚酮类化合物合成酶基因工作外,溶纤维素群粘细菌的基础研究几乎为零。为了更深入地研究和开发溶纤维素粘细菌资源,本文在溶纤维素群粘细菌的分离纯化、生态分布、系统分子分类、降解纤维素机制进行了初步探索。 一、溶纤维素粘细菌的分布和分离 我们对几种类型的环境样品,包括13个农田土样、51个树皮或草样和若干极端环境——碱性程海湖土样、海底淤泥、南极土样和沿海泥沙样中的溶纤维素粘细菌进行了分布研究和菌株分离。富集分离用CNST固体培养基和WCX粪粒平板。深海和南极样品在室温孵育的同时,另做平板置于10℃冰箱中长时间孵育观察;程海湖的样品同时在pH10的平板上孵育观察:沿海样品及深海样品同时接种50%海水培养基孵育观察。进一步纯化采用直接纯化、加热法纯化、抗生素抑制杂菌法进行纯化或抗生素诱杀杂菌法。溶纤维素粘细菌的形态分类根据《Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology》(第九版,1989)和《The Prokaryotes》(第二版,1992)的形态分类标准鉴定,包括子实体结构、群落形态、营养细胞形态、粘孢子形态等特征,同时根据纤维素降解活性判断。 在13个农田土样中共分离出不同形态的溶纤维素粘细菌菌株或疑似菌株31株,平均每个土样3.1株:51个树皮朽木或枯败草本样品中共分离出不同形态的