【摘要】：海洋共附生菌是發(fā)掘新型海洋活性天然產(chǎn)物熱點(diǎn),而南極磷蝦是南大洋生態(tài)系統(tǒng)中的最重要關(guān)鍵物種之一,其生活方式獨(dú)特,體內(nèi)定植了大量共附生菌群,是發(fā)掘極地特殊生境海洋微生物新資源的寶庫(kù)。本文通過(guò)免培養(yǎng)高通量測(cè)序技術(shù)分析了南極大磷蝦腸道共附生菌群的種類、豐度及其群落組成多樣性信息;通過(guò)微生物純培養(yǎng)技術(shù)對(duì)其可培養(yǎng)菌株進(jìn)行了系統(tǒng)分離及系統(tǒng)發(fā)育分析;對(duì)其中發(fā)現(xiàn)的潛在新分類單元進(jìn)行了細(xì)菌鑒定,并分析了其發(fā)酵代謝產(chǎn)物化學(xué)多樣性。結(jié)果表明:南極大磷蝦腸道共附生菌群在97%相似水平下共有95個(gè)OTU,歸屬于厚壁菌門(Firmicutes)、放線菌門(Actinobacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、藍(lán)細(xì)菌(Cyanobacteria)、變形菌門(Proteobacteria)、綠菌門(Chlorobi)和浮霉菌門(Planctomycetes)等70個(gè)屬,95個(gè)種與已有數(shù)據(jù)庫(kù)匹配,尚有7%未知種及大量不可培養(yǎng)微生物,其中厚壁菌門為優(yōu)勢(shì)類群,比例為92%,有32個(gè)OTU;變形菌門所占比例為5.10%,有41個(gè)OTU。優(yōu)勢(shì)屬10個(gè),包括Arthrobacter sp.、Bacillus sp.、Carnobacterium sp.、Lactococcus sp.、Lysinibacillus sp.、Leuconostoc sp.、Pseudomonas sp.、Solibacillus sp.、Streptococcus sp.及Vibrio sp.。分離獲得81株可培養(yǎng)細(xì)菌,屬于厚壁菌門、放線菌門、擬桿菌門和變形菌門的36個(gè)屬,包括Mobilicoccus sp.、Rhodococcus sp.、Arthrobacter sp.和Microbacterium sp.等稀有屬。其中變形菌門為優(yōu)勢(shì)類群,占68%;放線菌門占25%;擬桿菌門4株,占5%;厚壁菌門細(xì)菌為2%。其中菌株NJES-16、NJES-13、NJES-23的16S r RNA序列同源性分別為97.71%、95.72%、95.88%,是潛在的新分類單元。對(duì)其中的新種NJES-13進(jìn)行了多相分類學(xué)鑒定;通過(guò)LC-TOF MS分析了其發(fā)酵代謝產(chǎn)物的化學(xué)多樣性。南極大磷蝦共附生菌群具有豐富的物種多樣性且蘊(yùn)含大量未知物種,具有從中發(fā)掘極端生境微生物新活性天然產(chǎn)物的優(yōu)良潛力。有望通過(guò)進(jìn)一步深入研究,豐富對(duì)南極大磷蝦這一特殊物種共附生菌新資源多樣性的認(rèn)識(shí);其活性代謝產(chǎn)物的系統(tǒng)發(fā)掘,亦可為南極磷蝦生物資源的綜合利用開辟一條新途徑。
【圖文】：

1-1 南極磷蝦在南極的地理分布及其獨(dú)特的生活史（美國(guó) NASASeaWIFS）1 The geographical distribution and the unique life style of the Euphausia superbaAntarctica(USA NASA SeaWIFS)[4-7]磷蝦潛在價(jià)值磷蝦具有很高的開發(fā)利用價(jià)值。從魚類餌料、優(yōu)質(zhì)蝦油和保健食品南極磷蝦是一種高蛋白食物，但是南極磷蝦蝦殼中氟的含量較高，值產(chǎn)生壞的影響。鮮活的蝦肉含氟較低，在允許食用的范圍內(nèi)，但殼中的氟會(huì)快速滲透到蝦肉中，使南極磷蝦蝦肉由于氟含量過(guò)高[39,40]。故一般南極磷蝦捕獲后就必須進(jìn)行脫殼處理。為了解決含氟有很多研究人員對(duì)南極磷蝦的脫氟工藝及該工藝優(yōu)化進(jìn)行相關(guān)研究品和餌料外，南極磷蝦體內(nèi)蛋白質(zhì)豐富，其水解產(chǎn)物中氨基酸種類氨基酸和非必需氨基酸，具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。南極磷蝦體內(nèi)高效系統(tǒng)可以對(duì)多種蛋白質(zhì)進(jìn)行常溫降解，還能使創(chuàng)傷快速愈合，應(yīng)用加工領(lǐng)域。南極磷蝦體內(nèi)具有的多糖降解活性可高效快速的降解寡

可應(yīng)用于保健品方面[43]。.3 南極磷蝦共附生菌活性物質(zhì)課題組已完成部分南極磷蝦共附生菌株次生代謝產(chǎn)物及其生態(tài)學(xué)活性篩選，鑒定化合物 20 余個(gè)，涉及聚酮、酯、生物堿、甾醇、蒽醌、萜、肽等多種化合類型，并具有抗病毒、抗菌等生物學(xué)活性，發(fā)現(xiàn)了低溫蛋白酶、冷普魯蘭酶等地極端生境的特殊低溫酶[44-48]。南極磷蝦腸道菌群轉(zhuǎn)錄組分析及其次生代謝產(chǎn)合成途徑分析表明，其含有豐富萜類（terpenoids）與聚酮（polyketides）類合成路[46-49]，此外，尚含多個(gè)未知的次生代謝產(chǎn)物合成通路；疾病相關(guān)通路中感染疾病通路多達(dá) 14.2%，，表明其腸道菌可能通過(guò)合成次生拮抗物等化學(xué)防御物質(zhì)，制或殺滅病原菌在其宿主體內(nèi)定植，共建機(jī)體防御屏障群，從而維持宿主機(jī)體康。表明南極磷蝦共附生菌具有豐富次生代謝產(chǎn)物合成遺傳基礎(chǔ)。為本研究進(jìn)步深入開展南極大磷蝦腸道菌群的物種多樣性及其功能發(fā)掘奠定了良好基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：上海海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S917

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本文編號(hào)：2700803