【摘要】：極地是世界上緯度最高的地區(qū),具有低溫、營養(yǎng)貧瘠、干旱、植被與動物稀少等特征的生態(tài)環(huán)境,然而極地微生物的多樣性卻非常高。這些微生物往往具有豐富的代謝多樣性、適冷調(diào)控機(jī)制、低能量環(huán)境生存適應(yīng)機(jī)制等,而獨(dú)特的生理功能往往潛藏著非常大的應(yīng)用價值。因此,極地地區(qū)是一個蘊(yùn)含著豐富微生物資源的寶庫。本研究從南北極環(huán)境中采集不同類型的樣品,改進(jìn)了實(shí)驗室可培養(yǎng)方法對樣品進(jìn)行了細(xì)菌的分離工作,并對南極部分土壤樣品進(jìn)行了 16SrRNA擴(kuò)增子高通量測序,分析了可培養(yǎng)細(xì)菌與未培養(yǎng)細(xì)菌的多樣性及主要細(xì)菌類群的潛在價值,并從中篩選出具有抑制病原菌生長的拮抗細(xì)菌,最后對分離到的三株新物種進(jìn)行了多相分類鑒定。本研究的采集樣品包括北極新奧爾松地區(qū)(夏季7-8月)苔原土壤樣品、南極(夏季1-2月)菲爾德斯半島的土壤、淡水樣品及南極難言島的土壤樣品等。在培養(yǎng)條件上,對溫度、時間、營養(yǎng)濃度進(jìn)行了改進(jìn),如4℃與15℃低溫培養(yǎng)、延長培養(yǎng)時間為15-30 d、稀釋R2A培養(yǎng)基至10-30%等。在上述培養(yǎng)條件下,共分離細(xì)菌約1,220株,其中北極苔原土壤樣品分離菌株615株,北極沉積物樣品分離菌株103株,南極菲爾德斯半島土壤樣品分離細(xì)菌278株,南極淡水樣品分離菌株139株,南極羅斯�？蒲姓就寥婪蛛x菌株85株。這些細(xì)菌在門水平上分布五大門:變形菌門、放線菌門、擬桿菌門、厚壁菌門、奇異球菌門。在可培養(yǎng)細(xì)菌中,分離到潛在新菌302株,排重后為182個潛在新物種。通過分析發(fā)現(xiàn),優(yōu)勢菌群具有很多特殊功能,如抵抗紫外輻射、低營養(yǎng)環(huán)境下的生存策略、對植物的促生作用、抗菌活性物質(zhì)的產(chǎn)生及對低溫環(huán)境的適應(yīng)策略等,而這些功能的研究在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學(xué)等方面具有重要的應(yīng)用價值。在細(xì)菌分離的同時,本研究對南極菲爾德斯半島(中國長城站附近)的8個土壤樣品進(jìn)行了 16SrDNA高通量測序,并進(jìn)行未培養(yǎng)細(xì)菌多樣性的分析。結(jié)果顯示,在測序所獲得的536,890條序列中,約90%的細(xì)菌被分到7個主要的門:放線菌門、變形菌門、酸桿菌門、擬桿菌門、綠彎菌門、芽單胞菌門、疣微菌門。對各類樣品進(jìn)行多樣性分析后發(fā)現(xiàn),受采樣的環(huán)境類型、地理位置等因素的影響,不同樣品存在獨(dú)特的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)。通過點(diǎn)種法,以金黃色葡萄球菌與鮑氏不動桿菌作為病原指示菌,對分離到的菌株進(jìn)行拮抗菌的篩選。最終篩選得到約30株具有抑菌效果的菌株,主要分布在放線菌門的Microbacterium、變形菌門的Pseudomonas、厚壁菌門的Bacillus及其他物種。對其中抗菌效果明顯的菌株F01002、菌株3H14進(jìn)行基因組草圖測序,通過antiSMASH網(wǎng)站與KEGG對其進(jìn)行抗菌活性物質(zhì)的分析。最后本研究對三株潛在新物種進(jìn)行了多相分類鑒定。對菌株E01020T命名為Pedobacter greatwallensis(長城站土地桿菌),對菌株L53T命名為Hanstruepera crassostreae(牡蠣漢斯氏菌),對菌株B3227T命名為alakalibacillus sediminis(沉積物嗜鹽嗜堿芽孢桿菌)。本論文的研究意義在于拓寬了極地地區(qū)微生物多樣性的研究范圍,獲得了豐富的極地細(xì)菌資源,并分析了其潛在的研究價值,為后期深入挖掘極地微生物的功能提供了豐富的研究材料。在目前極地土壤細(xì)菌的抗菌活性研究較少的情況下,本研究從極地土壤中篩選到了具有較好活性的拮抗菌株,為接下來進(jìn)一步提取新型抗菌物質(zhì)提供了菌株資源。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：Q939.9
【圖文】：

Ｉｎｓ４邐－７４°５３＇４８．１６＂邐１６３0４３＇２９．０６＂邐淡水湖區(qū)土壤邐２０１８／２／１逡逑Ｉｎｓ５邐－７４°５４＇２４．５９＂邐１６３°４３＇３７．３４＂邐典型地質(zhì)地貌區(qū)土壤邐２０１８／２／１逡逑Ｉｎｓ６邐－７４°５４＇５６．８１＂邐１６３°４２＇３８．１２＂邐生物稀少的本底區(qū)域土壤邋２０１８／２／３逡逑Ｋ１邐７８°５９．２７８＇邐１１°３９．３３３＇邐靠近灣口邋的表層沉積物邐２０１８／８／１８逡逑Ｉ邐－６２°１２＇３６＂邐－５６°５９＇２３＂邐橫斷山谷上游水邐２０１８／２／５逡逑Ｉ邐－６２°１２＇３９＂邐－５８°５８＇５１＂邐橫斷山谷中游水邐２０１８／２／５逡逑Ｉ邐－６２°１２＇５２＂邐－５８°５７＇５１＂邐橫斷山谷下游水邐２０１８／２／５逡逑Ｊ邐－６２。１３．４６２２’邐－５８。５７．７６０２＿邐二號河上游水邐２０１８／２／７逡逑Ｊ邐－６２°１３＇２８＂邐－５８°５７＇２７＂邐二號河中游水邐２０１８／２／１１逡逑Ｊ邐－６２°１３＇２９＂邐－５８°５７＇１０＂邐二號河下游水邐２０１８／２／１１逡逑Ｋ邐－６２°１３＇３９．５６＂邐－５８°５８＇８．２５＂邐一號河上游湖泊水邐２０１８／２／７逡逑Ｌ邐－６２°１３＇３０．６７＂邐－５８0５８＇３１．０６＂邐二號河上游湖泊水邐２０１８／２／７逡逑Ｍ邐－６２°１３．６１２７’邐－５８0５７．０３２４＇邐—號河下游水邐２０１８／２／７逡逑Ｍ邐－６２°１３＇４０＂邐－５８。５７’２０＂邐—號河中游水邐２０１８／２／１１逡逑Ｍ邐－６２°１３．６４’邐－５８0５７．８０＇邐一號河上游水邐２０１８／２

一北極黃河站采樣位點(diǎn)分布

Ｆｉｇ邋２－４邋Ｔｈｅ邋ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ邋ｏｆ邋Ｓａｍｐｌｅｓ邋ｉｎ邋Ａｎｔａｒｃｔｉｃａ邋Ｒｏｓｓ邋ｓｅａ邋ｓｔａｔｉｏｎ逡逑．１．２培養(yǎng)基逡逑附錄一逡逑．１．３主要試劑逡逑附錄二逡逑．１．４主要儀器逡逑附錄三逡逑．２實(shí)驗方法逡逑．２．１樣品稀釋涂布培養(yǎng)及富集培養(yǎng)逡逑對于土壤樣品，�。欤鐦悠方�(jīng)無菌生理鹽水進(jìn)行稀釋，依次稀釋至１０－２、１０＿逡逑４＿５＇逡逑

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