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在盐环境这类特殊环境中蕴藏着丰富的微生物,其所呈现的特殊生物学性质,驱使科学研究人员去探索以盐成分为主导非生物因子的不同生态系统中的生命体、生命现象,力图揭示它们的种群组成、生存适应机理、物种进化的机制与途径等科学问题,并从中开发利用各种微生物资源。因此,盐环境微生物多样性研究已成为微生物资源与生态研究的重点研究领域之一。
本研究从青海盐环境采集盐土样品和盐湖沉积物,用纯培养法分离其中的原核微生物,进而采用基于 16S rRNA 基因序列的系统发育分析方法研究这些分离菌株的种群多样性,并对分离菌株进行抗菌活性和抗肿瘤活性研究,以及对部分代表菌株进行系统学研究,以期较全面系统地了解青海盐环境中的可培养细菌多样性,从中发现一批具有开发潜力的抗菌和抗肿瘤物质产生菌株,并利用多相分类方法确定潜在新类群的分类地位,为深入开展青海盐环境中微生物资源的研究、保护及开发利用奠定基础。
比较青海盐环境4个土样区的土壤样品和柴达木盆地盐湖底泥样品分离到的细菌,具有2个显著特点。
第一,不同样区具有各自的特有类群(科、属、种),其所占比例相当高,如从盐土样区的情况看,各样区特有种合计占分离到的总物种数的75.0%,各样区特有属占属总数的 58.6%。
第二,盐湖底泥与盐湖周边土样中的微生物多样性具有较大差异。
抗肿瘤活性研究结果表明,145 株供试放线菌中有26株的发酵产物具有抗肿瘤活性,阳性率为 17.9%。其中主要为拟诺卡氏菌属菌株(19株,占阳性菌株的 73.0%),其余菌株属于链霉菌属 (27.0%)。这一结果提示在我国青海盐环境中的微生物是产生天然生物活性物质的重要资源微生物,尤其是拟诺卡氏菌属类放线菌。拟诺卡氏菌属菌株近年来被广泛发现于盐湖、晒盐田等高盐环境中。本研究发现青海盐环境中的拟诺卡氏菌属菌株是一类有较大开发潜力的生物活性物质产生菌。
运用多相分类方法对分离自青海盐环境的部分代表菌株进行了系统分类学研究。综合分析表型特征、化学分类特征、系统发育分析结果和DNA-DNA杂交数据,确定了2个革兰氏阴性菌株和7个革兰氏阳性菌株的分类地位。
综上研究结果表明,青海盐环境中存在较丰富的可培养细菌物种多样性,不同样区具有各自的特有类群或区系特征,其中蕴藏着大量的新类群和具有开发抗菌和抗肿瘤活性物质潜力的产生菌资源。