微生物富集培养过程的宏转录组分析及三株新菌的鉴定

发布时间：2020-04-15 14:55

【摘要】：海洋微生物资源丰富,蕴藏着大量的菌种资源,有巨大的开发和研究价值。但因培养条件的限制,开发利用的菌种资源非常少。本文主要通过宏转录组学对本实验室建立的富集培养法进行分析,得出富集培养过程中微生物的群落的分类分析,基因的表达,代谢通路分析,通过对转录本进行功能和物种注释分析,发现不同富集培养时期有其独特的细菌的区系,说明不同富集阶段微生物对环境的响应程度不同。在未富集阶段(0d),参与胁迫与应激反应的基因表达上调,包括编码分子伴侣DnaK、小热休克蛋白(sHsp20)、分子伴侣IbpA、ATP依赖的CIp蛋白酶ClpB、伴侣蛋白GroEL,伴侣蛋白GroES等。而不同富集阶段,参与柠檬酸循环(TCA)的基因表达均大幅增加(1.5倍和1000倍),该过程中间代谢产物2-氧戊二酸盐,对碳和氮的代谢起到调控作用。另外参与丙酮酸和乙酸等碳水化合物代谢相关的基因也被上调。参与有氧呼吸通路多个基因在第Od高表达,而无氧呼吸途径通路的基因在富集过程高表达,表明富集培养中发生了好氧呼吸向厌氧呼吸的转化。综上表明大多数微生物在环境中处于受胁迫状态,而富集培养能激活部分微生物,以提高其细胞代谢活性。对富集过程中较为容易被分离对海洋滑动菌目类群宏转录组数据分析也发现了类似的由低细胞代谢水平到高细胞代谢水平的转化过程,结合前期实验结果,我们推测该富集过程可以打破海洋滑动菌类群在原生境的休眠。为了进一步验证该富集条件是否有利于海洋滑动菌目类群的复苏,本论文将此方法筛到的海洋滑动菌菌株进行休眠诱导,并检测复苏效果。对1株海洋滑动菌目的菌进行休眠及复苏实验,以检测丙酮酸钠和乙酸钠在复苏过程中的效果,发现同时加丙酮酸钠,乙酸钠的富集培养基复苏效果最好。同时说明了本实验设计的富集培养方法对于分离海洋中未培养微生物有很好的效果。另外,利用富集培养法从威海近海三个沉积物样品分离到了三株新菌并完成了多相分类鉴定,进一步丰富了细菌的物种资源。完成了三株新菌的多相分类。菌株F3212~T分离自荣成海参池具有合成(β-羟基丁酸(PHB)的基因,能够合成PHB,属于洋螺菌科(Oceanospirillaceae)海螺菌属(Marinospirllum)的一株新物种,命名为透明海螺菌(Marinospirillum perlucida)。菌株Z0201~T分离自云南庇碧湖,属于环杆菌科(Cyclobacteriaceae),水弯曲菌属(Aquiflexum),命名为水生水弯曲菌(Aquiflexum aquatulis)。菌株CQN31~T分离自长桥属于醋杆菌科(Acetobacteraceae),玫瑰单胞菌属(Roseomonas),命名为美丽玫瑰单胞菌属(Roseomonas bellwus)。
【图文】：

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【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q933

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本文编号：2628681