【摘要】：海洋是地球上最重要的生態(tài)系統(tǒng)之一,蘊(yùn)藏著豐富的微生物資源。對海洋微生物資源的研究,不僅在生物的起源演化、環(huán)境適應(yīng)機(jī)制及其生態(tài)作用等方面具有重要的理論價(jià)值,對將海洋微生物應(yīng)用于生物材料、醫(yī)藥食品和環(huán)境治理等領(lǐng)域也具有一定的指導(dǎo)意義。本論文圍繞近海和深海兩個(gè)典型的海洋生境,針對近海來源的特色菌株進(jìn)行多相分類學(xué)研究,并圍繞其中一株特色菌株的基因組,分析其環(huán)境適應(yīng)機(jī)制；采用宏基因組學(xué)方法研究海山區(qū)深海沉積物的微生物生理代謝特征以及環(huán)境適應(yīng)機(jī)制。 首先,采用多相分類學(xué)研究方法對分離自中國東海的七個(gè)特色菌株進(jìn)行鑒定和描述。建立了一個(gè)新屬(海洋桿菌屬Pelagibacterium gen. nov.,以耐鹽海洋桿菌Pelagibacterium halotolerans為標(biāo)準(zhǔn)種,以淡黃海洋桿菌Pelagibacterium luteolum為參考種)、四個(gè)海洋輕度嗜鹽細(xì)菌新種(運(yùn)動(dòng)海桿菌Marinobacter mobilis、浙江海桿菌Marinobacter zhejiangensis、反硝化海細(xì)菌Marinobacterium denitrificans和棲沉積物海細(xì)菌Marinobacterium sediminicola)以及一個(gè)海洋耐鹽細(xì)菌新種(海洋魯杰氏菌Ruegeria marina),豐富了中國近海微生物種質(zhì)資源。 其次,針對多相分類學(xué)鑒定的海洋耐鹽細(xì)菌新屬菌株P(guān)elagibacterium halotolerans B2T進(jìn)行基因組測序和分析。其基因組由一個(gè)環(huán)狀染色體和一個(gè)環(huán)狀質(zhì)粒組成�；蚪M分析表明,菌株B2T通過多種機(jī)制適應(yīng)寡營養(yǎng)且高鹽的海洋環(huán)境。基因組編碼較多碳水化合物和氨基酸代謝途徑以及大量TRAP轉(zhuǎn)運(yùn)體,還有PQQ依賴醇脫氫酶和芳香族化合物降解酶,說明該菌株通過多元的代謝途徑適應(yīng)寡營養(yǎng)的海洋環(huán)境；菌株B2T可通過合成和轉(zhuǎn)運(yùn)四氫嘧啶類和甜菜堿類物質(zhì)調(diào)節(jié)滲透壓來適應(yīng)海洋高鹽環(huán)境；鞭毛組裝系統(tǒng)和趨化性調(diào)節(jié)蛋白,幫助該菌株適應(yīng)海洋浮游生活并趨利避害；基因組中有較多的重金屬還原和耐受相關(guān)基因,推測該菌株可能有較強(qiáng)的重金屬耐受能力；此外,該菌株的多糖合成和降解、芳香族化合物降解和四氫嘧啶類化合物合成等相關(guān)基因有重要的潛在應(yīng)用價(jià)值。 最后,針對海山區(qū)深海沉積物宏基因組,采用fosmid末端測序、16S rRNA基因篩選和基因組片段測序的方法,獲得2133個(gè)fosmid末端序列和9個(gè)微生物基因組片段,分析微生物在該低溫、高壓、高鹽和富含重金屬環(huán)境的基因組組成、代謝特征、適應(yīng)機(jī)制和生態(tài)功能。研究結(jié)果表明,微生物在該海山區(qū)深海沉積物的碳和氮循環(huán)中發(fā)揮著重要的作用,特別是大量化能無機(jī)自養(yǎng)型MGI類群古菌和一些的氨氧化細(xì)菌可能通過氨氧化和碳固定途徑參與氮和碳元素循環(huán)。微生物通過多種機(jī)制適應(yīng)該深海環(huán)境,而且基因組進(jìn)化和水平基因轉(zhuǎn)移可能在適應(yīng)過程中發(fā)揮了重要作用。此外,對一個(gè)MBGA類群古菌和三個(gè)分類地位未知的細(xì)菌基因組片段的分析,得到了一些海洋微生物未培養(yǎng)類群潛在的生理和代謝特征以及環(huán)境適應(yīng)機(jī)制信息。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：X172

【共引文獻(xiàn)】

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1 夏穎,閔航;一株多環(huán)芳烴降解菌的鑒定及GST基因克隆和序列分析[J];微生物學(xué)報(bào);2003年06期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 劉小曼;基因工程方法構(gòu)建高效抗氧化酶[D];吉林大學(xué);2009年

2 蓋立學(xué);微生物采油機(jī)理研究及其在大慶油田的應(yīng)用[D];大慶石油學(xué)院;2009年

本文編號(hào)：2714296