【摘要】：海洋共附生菌是發(fā)掘新型海洋活性天然產物熱點,而南極磷蝦是南大洋生態(tài)系統(tǒng)中的最重要關鍵物種之一,其生活方式獨特,體內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。本文通過免培養(yǎng)高通量測序技術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;通過微生物純培養(yǎng)技術對其可培養(yǎng)菌株進行了系統(tǒng)分離及系統(tǒng)發(fā)育分析;對其中發(fā)現(xiàn)的潛在新分類單元進行了細菌鑒定,并分析了其發(fā)酵代謝產物化學多樣性。結果表明:南極大磷蝦腸道共附生菌群在97%相似水平下共有95個OTU,歸屬于厚壁菌門(Firmicutes)、放線菌門(Actinobacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、藍細菌(Cyanobacteria)、變形菌門(Proteobacteria)、綠菌門(Chlorobi)和浮霉菌門(Planctomycetes)等70個屬,95個種與已有數(shù)據庫匹配,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)勢類群,比例為92%,有32個OTU;變形菌門所占比例為5.10%,有41個OTU。優(yōu)勢屬10個,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)細菌,屬于厚壁菌門、放線菌門、擬桿菌門和變形菌門的36個屬,包括Mobilicoccus sp.、Rhodococcus sp.、Arthrobacter sp.和Microbacterium sp.等稀有屬。其中變形菌門為優(yōu)勢類群,占68%;放線菌門占25%;擬桿菌門4株,占5%;厚壁菌門細菌為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。對其中的新種NJES-13進行了多相分類學鑒定;通過LC-TOF MS分析了其發(fā)酵代謝產物的化學多樣性。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物的優(yōu)良潛力。有望通過進一步深入研究,豐富對南極大磷蝦這一特殊物種共附生菌新資源多樣性的認識;其活性代謝產物的系統(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特的生活史（美國 NASASeaWIFS）1 The geographical distribution and the unique life style of the Euphausia superbaAntarctica(USA NASA SeaWIFS)[4-7]磷蝦潛在價值磷蝦具有很高的開發(fā)利用價值。從魚類餌料、優(yōu)質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，值產生壞的影響。鮮活的蝦肉含氟較低，在允許食用的范圍內，但殼中的氟會快速滲透到蝦肉中，使南極磷蝦蝦肉由于氟含量過高[39,40]。故一般南極磷蝦捕獲后就必須進行脫殼處理。為了解決含氟有很多研究人員對南極磷蝦的脫氟工藝及該工藝優(yōu)化進行相關研究品和餌料外，南極磷蝦體內蛋白質豐富，其水解產物中氨基酸種類氨基酸和非必需氨基酸，具有很高的營養(yǎng)價值。南極磷蝦體內高效系統(tǒng)可以對多種蛋白質進行常溫降解，還能使創(chuàng)傷快速愈合，應用加工領域。南極磷蝦體內具有的多糖降解活性可高效快速的降解寡

可應用于保健品方面[43]。.3 南極磷蝦共附生菌活性物質課題組已完成部分南極磷蝦共附生菌株次生代謝產物及其生態(tài)學活性篩選，鑒定化合物 20 余個，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錄組分析及其次生代謝產合成途徑分析表明，其含有豐富萜類（terpenoids）與聚酮（polyketides）類合成路[46-49]，此外，尚含多個未知的次生代謝產物合成通路；疾病相關通路中感染疾病通路多達 14.2%，，表明其腸道菌可能通過合成次生拮抗物等化學防御物質，制或殺滅病原菌在其宿主體內定植，共建機體防御屏障群，從而維持宿主機體康。表明南極磷蝦共附生菌具有豐富次生代謝產物合成遺傳基礎。為本研究進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。
【學位授予單位】：上海海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S917

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本文編號：2700803