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食烷菌(Alcanivorax)是海洋环境中最为重要的石油烃降解菌之一。通过对食烷菌的多样性和地理分布特征的研究,期望揭示食烷菌在海洋环境中的生态分布和进化历史,在开展多样性分析的同时,还可以发现食烷菌的新种,为海洋石油污染生物修复提供菌种资源。 本文开展370株食烷菌的系统进化分析,通过16S rRNA基因序列比对分析,这些菌株可以分为44个序列型,而通过7个看家基因(ftssZ、lipA、mdh、gyrB、pyrH、recA和rpoB)串联分析(Multicolus sequence analysis,MLSA)串联则可以分为204个序列型。通过7个看家基因串联构建系统进化树,发现它们可以分为33个组,代表着33个种,这与平均核苷酸一致性(Average nucleotide identity,ANI)和数字DNA-DNA杂交(Dightal DNA-DNA hybridization,DDH)分析结果一致。食烷菌属,种间MLSA界限为95.2%~97.2%。另外,对这些菌分离地点、分离基质、分离深度的分析表明,分离菌株最多的8个种,属于全球广泛分布菌株;而其他25个分离菌株少的种,则属于地理分布特异菌株,局限在特定的地理范围内。微生物分化时间的分析显示,食烷菌的分化时间主要是在0.17亿年-6.59亿年前之间。 基于上述系统进化分析,本文分析36株食烷菌基因组,其基因组大小为3,120,143 bp~4,928,223 bp,G+C含量为54.1 mol%~66.1 mol%,蛋白编码基因数目为2,755~4,660个,其中具有COG功能的蛋白编码基因2,265~3,607个。这36株食烷菌的泛基因组大小为17,118个,核心基因组为l,288个。分析结果表明,食烷菌属通过基因水平转移等方式获取了大量的外源基因,是一个比较开放的种属。食烷菌33个种的种间ANI值范围为82.6%~95.4%,种间dDDH值范围为18.5%~60.8%。研究过程中,鉴定了3个食烷菌新种,分别是Alcanivorax pacificusW11-5T、Alcanivorax marinus R8-12T和Alcanivorax.nanhaiticus19-m-6T。这些新种为后续石油污染生物修复制剂的研究提供了很好的菌株资源。