【摘 要】
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TM7类细菌又被称为解糖微小寄生菌,是一类在哺乳动物相关以及自然生境中广泛存在的细菌,因其难于培养而曾被称为“微生物暗物质”。TM7类细菌隶属于候选门级辐射类群(CPR),近年来其培养菌株使它们在CPR类细菌的研究中处于十分重要的地位。目前,分离培养的TM7类菌株全部为寄生细菌,大多来自人类口腔样本,只在废水活性污泥样品中偶然得到了一株自然环境中的TM7细菌。自然环境中存在着大量暂未培养的TM7类
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TM7类细菌又被称为解糖微小寄生菌,是一类在哺乳动物相关以及自然生境中广泛存在的细菌,因其难于培养而曾被称为“微生物暗物质”。TM7类细菌隶属于候选门级辐射类群(CPR),近年来其培养菌株使它们在CPR类细菌的研究中处于十分重要的地位。目前,分离培养的TM7类菌株全部为寄生细菌,大多来自人类口腔样本,只在废水活性污泥样品中偶然得到了一株自然环境中的TM7细菌。自然环境中存在着大量暂未培养的TM7类细菌,对其多样性及生境特征进行系统分析并尝试菌株的分离培养对于TM7类及其它CPR细菌的研究具有重要意义。首先,本研究利用SILVA数据库中的16S rRNA基因信息和NCBI数据库中的41个基因组序列对TM7类细菌的种群多样性进行了系统分析。结果表明,TM7类群构成较为复杂,其生境来源与系统发育之间存在一定的相关性。不同生境来源的TM7细菌在基因组及功能基因的组成上有较大的差异,它们在环境适应的过程中可能发生了不同程度的分化。植物根际或土壤来源TM7细菌与哺乳动物相关类群分别处于不同的进化分支,并且前者具有更大的基因组和更多的功能基因储备,使其更能适应复杂多变的自然环境。同时,不同生境中TM7细菌基因组的差异揭示了该类群细菌所具有的多样化代谢潜能,暗示其有可能通过特有的方式与其它细菌类群相互作用而维持存活。接着,本研究利用地球微生物组计划数据库分析了 TM7类细菌在全球范围内不同生境中的多样性分布特征。结果显示,虽然TM7类细菌是原核生物群落中相对丰度低的物种,但是在全球范围内广泛分布,存在于除高盐以外的其它16种典型生境中。其中,淡水、土壤、植物根际以及动物分泌物是其主要生存环境。同时,利用线性判别分析预测了与高丰度TM7类群相关的放线菌类群,为后续菌株分离提供了一定的参考。最后,本研究尝试了从不同环境样品中分离培养TM7菌株。依据前期的分析结果采集了植物根际土壤和淡水样品,利用16S rRNA基因全长扩增子测序分析了 TM7细菌的丰度并选择阳性样品用于后续的分离。通过尝试富集分离法和宿主诱饵分离法等多种方法,最终在含有约翰逊不动杆菌和嗜麦芽寡养单胞菌的SEM4共培养体系中观察到了游离状态的微小球菌,直径为200-400 nm之间,形态与已知的TM7细菌相近。遗憾的是该类微球状细菌在现有培养条件下不能稳定存在,因而没能实现分离培养。综上所述,本文对TM7类细菌的种群和生境多样性进行了较为全面的分析,探索了自然环境中TM7类细菌分离培养的方法,为后续的研究提供了重要信息和借鉴。
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