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高盐环境中的放线菌,由于其特殊的生理学特性,能够耐受较高的盐浓度,是一类极具应用价值的微生物资源。但一直以来,由于可培养分离技术的制约,往往只能得到大量常见的重复菌株,限制了盐环境放线菌资源的开发和利用。
近十年来,云南大学云南省微生物研究所放线菌实验室对新疆盐湖环境进行了较为系统的研究,并取得了较大进展,建立了较有效的盐湖放线菌分离方案,但是将此方法运用于云南盐矿样品的分离时,效果却十分不理想,只有从群落组成和代谢特点方面进行研究才能建立适宜盐环境放线菌的分离方法。
Biolog技术最早运用于微生物纯培养菌株的鉴定,自1991年应用到环境微生物研究至今,因其能够快速、准确的比较分析不同微生物群落的多样性及代谢特征,一直受到微生物生态研究者的广泛推崇。但是将Biolog技术分析所得到的大量数据运用于指导可培养分离却鲜有报道。
本研究首次将Biolog方法与可培养分离技术相结合,通过微孔板底物分类,AWCD曲线,底物代谢差异,功能多样性指数以及主成分分析,预测出针对不同盐环境样品的“有效分离底物类型”:针对于新疆艾丁湖样品,主要选择氨基酸类、醇类、羧酸类、胺类底物进行分离;针对于云南黑井样品,主要选择羧酸类、胺类底物、聚合物类进行分离。
为验证Biolog方法的预测效果,以新疆艾丁湖8号样品和云南黑井11号样品为纯培养分离材料,Biolog GP2板中的底物作为唯一营养源配制分离培养基,CCMS培养基和超纯水琼脂糖培养基为对照进行纯培养菌株的分离。最终新疆艾丁湖8号样品共分离得到103株放线菌,分布于16个属;云南黑井11号样品共分离得到44株放线菌,分布于9个属。在两个样品中,Biolog预测结果与实际分离结果较一致,由Biolog数据预测出的“有效分离底物”在属一级能够完全覆盖所有底物的分离结果且比传统的CCMS培养基分离效果好。证明了Biolog技术应用于可培养分离的可行性;本研究中主要优势类群的分布符合有关高盐环境可培养分离的研究报道,但分离效果却远优于传统的分离方法,论证了从微生物的群落组成和代谢特征出发建立针对具体样品分离方法的优越性。