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本实验针对采自南极菲尔德斯半岛生物湾流域的5个土壤样品,分别进行了固氮、氨化、硝化、反硝化等可培养氮循环细菌的多样性研究（包括样品总菌计数,菌株分离纯化、形态观察、产酶活性,16S rRNA基因的系统发育分析等）,以及氮循环细菌关键功能基因（包括硝化菌nxr A基因、反硝化菌nirS基因、固氮菌nifH基因、氨化菌amoA基因）的高通量测序多样性分析。目的是了解该特殊生态区域氮循环细菌的多样性组成与分布特征,为进一步研究其生态适应性奠定基础;同时期望发现并获得低温、高效产酶菌株或新的物种,为后续应用研究和丰富极地微生物分类单元提供宝贵菌种。1、可培养氮循环细菌研究结果表明:氮循环菌在4个土壤样品中的总含菌量顺序为氨化菌（1.08×108-1.82×109）>硝化菌（1.96×105-8.82×107）、反硝化菌（2.00×106-3.48×107）>固氮菌（6.7×105-4.4×106）;氨化菌的形态多样性程度较高,而其它三类菌较单一;大多数分离菌株具有产DNA酶、淀粉酶、过氧化氢酶、酪素水解酶、七叶苷水解酶、纤维素酶、氧化酶、以及降解吐温等活性,其中不乏有产酶活性比较高的菌株。各菌群的16S系统发育多样性顺序为:氨化菌（3纲、6属）>固氮菌（2纲、4属）、硝化菌（2纲3属）>反硝化菌（1纲、4属）,各类菌的优势菌群均为Pseudomonas属。另外发现有9株菌的16S rDNA序列相似性低于97%（85.77-96.88%）,推测为潜在新种或新属。2、氮循环功能基因高通量测序结果分析表明:（1）在硝化菌nxrA基因高通量测序中,SWW1、SWW2、SWW3、SWW4和SWWC1（潮间带沉积物）等5个样品具有4个共同纲、3个共同属。其中样品SWW2（海豹活动、休息区）在纲、属水平上的物种种类最多,SWW1（临近潮间带海岸）最少。优势菌群在5个样品中的种类分布不一。主成分PCoA分析显示,样品SWW1和SWW4（远离海岸,靠近冰山）的物种群落组成相似性距离在纲、属水平上最接近,样品SWWC1（潮间带沉积物）距离其它4个样品较远,比较特殊,且具有一些其它样品所没有的纲和属。（2）在反硝化菌nirS基因的高通量测序中,5个样品具有7个共同纲、7个共同属。其中SWW2、SWW3（苔藓覆盖及少量海豹活动区）在纲、属水平上具有比较高的反硝化菌物种多样性,而许多纲、属在另外3个样品中不存在。优势菌群在纲水平看,Proteobacteria门中的Gammaproteobacteria纲为优势菌纲;在属水平上,Pseudoalteromonas为优势属。5个样品中的菌群种类分布也不一。主成分PCoA分析显示,在纲、属水平上SWW1、SWW4之间和SWW2、SWW3之间的反硝化菌物种群落组成相似性均较接近,而SWWC1距离较远,具有一定特殊性。（3）固氮菌nifH基因的高通量测序结果表明:5个样品具有6个共同纲、7个共同属。与反硝化菌类似,样品SWW2、SWW3在纲、属水平上也具有比较高的固氮菌物种多样性。优势菌群在5个样品中的分布不一。主成分PCoA分析表明,与硝化菌、反硝化菌不一样,样品SWW3和SWWC1在固氮菌物种群落组成相似性上存在特殊性。（4）氨化菌amoA基因的高通量测序结果表明:样品SWW2、SWW3、SWW4、SWWC1在纲、属水平上均具有比较高的氨化菌物种多样性,而SWW1最少（仅3纲、3属）。主成分PCoA分析表明,样品SWWC1、SWW1、SWW2在氨化菌物种群落组成相似性上具有特殊性。3、海洋新菌H164T的多相分类鉴定结果表明:分离自西太平洋卡罗琳海山的细菌H164T为:球形,革兰氏阴性,兼性厌氧;与关系最近模式菌A.wandonensisWS-MY22T的16S序列相似性为97.4%;DNA G+C含量为33.2 mol%;主要是脂肪酸成分iso-C15:0,iso-C15:15:1 G,iso-C15:05:0 3-OH和iso-C17:07:0 3-OH;MK-6是主要呼吸醌成分,极性脂主要是1种磷脂酰乙醇胺、1种氨基脂和2种未知的极性脂;经其它生理、生化指标分析,该菌株也具独特特点。结合H164T菌株的遗传学、生理生化、化学特征、以及全基因组序列数据分析,表明菌株H164T是Algibacter属的一个新种,命名为Algibacter pacificus sp.nov。