發(fā)布時間：2017-05-21 10:23

  本文關鍵詞：新疆阿克蘇鹽礦嗜鹽微生物多相分類和基因組研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：嗜鹽微生物是一類生長最適鹽濃度大于0.2M的微生物。從低鹽度到高鹽度甚至飽和鹽度,都有相應的嗜鹽微生物生長,故它們遍布于各種含鹽環(huán)境中,如海洋、鹽湖、鹽礦、曬鹽場、含鹽土壤以及腌制食品中。新疆阿克蘇地區(qū)鹽礦極其古老,且該地區(qū)的氣候干燥、土壤營養(yǎng)條件以及溫度等環(huán)境因素極其惡劣。故在此極端環(huán)境下生存下來的嗜鹽微生物具有獨特的環(huán)境適應性,如對高鹽、輻射以及干旱環(huán)境的耐受性。目前對阿克蘇地區(qū)鹽礦的嗜鹽微生物的研究較少,對極端嗜鹽古菌的研究更少,故很有必要對此環(huán)境中的嗜鹽微生物資源進行研究,發(fā)現(xiàn)新的物種資源,并對其中具有特色的微生物進行基因組分析,發(fā)現(xiàn)新的基因資源,探索微生物極端環(huán)境耐受機制。為極端環(huán)境中嗜鹽微生物資源的研究提供有用的素材和參考,同時也對研究生命起源早期的微生物與地球生命演化歷史的研究具有重要意義。本研究主要以我國新疆阿克蘇地區(qū)鹽礦(溫宿縣鹽礦、庫車縣鹽礦和拜城縣鹽礦樣品)樣品作為研究材料,采用可培的微生物分離方法,獲得了一些嗜鹽微生物資源,包括嗜耐鹽細菌和嗜鹽古菌,其中有部分菌株為新的分類單元。并且根據(jù)多相分類學原則,采用傳統(tǒng)的分類學、化學分類、基因組以及系統(tǒng)發(fā)育分析相結合的方法,對其中具有代表性的4株嗜鹽古菌以及2株中度嗜鹽細菌進行了研究。結果表明,這6個菌株代表了4個嗜鹽古菌新種和2個中度嗜鹽細菌新種：Halolamina salifodinae WSY15-H1T、Halolamina salina WSY15-H3T、Halopiger salifodinae KCY07-B2T、Halopelagius longus BC 12-B1T、 Aquibacillus salifodinae WSY08-1T、Bacillus salitolerans KC1T。迄今為止,Halolamina屬共有4個種,Halopiger屬共有3個種,Halopelagius屬共有3個種,Aquibacillus屬共有4個種,Bacillus屬共有200多個種。本研究豐富了嗜鹽微生物物種資源庫,也將為后期的相關研究提供材料。在完成以上6株新種微生物鑒定的基礎上,選取了其中一株分離自庫車鹽礦樣品的嗜鹽古菌新種菌株Hpg. salifodinae KCY07-B2T進行了全基因組測序和分析。基因組大小4.35 M,包括81個scaffolds, G+C含量為65.41%,總共預測到4,254個基因,其中4,204個編碼蛋白基因、45個tRNA基因、1個16S rRNA基因、2個23S rRN A和2個5S rRNA。從基因組中分析其環(huán)境適應性機制,發(fā)現(xiàn)該菌株可能擁有兩種高鹽環(huán)境適應機制：菌株基因組中含有較為完整的吸收和合成甘氨酸甜菜堿相關的基因；也存在大量的基因編碼與K+和Na+轉運相關的蛋白體系。此外,基因組中還存在大量與抗高紫外輻射相關的基因,擁有多種DNA修復系統(tǒng)。使得該菌株在鹽礦環(huán)境中能夠得以生存。
【關鍵詞】：嗜鹽微生物 嗜鹽古菌 鹽礦 多相分類 基因組測序
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：Q93
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-16
• 第一章 緒論16-44
• 1.1 新疆阿克蘇地區(qū)鹽礦環(huán)境概況16-17
• 1.2 嗜鹽微生物的定義和研究意義17-25
• 1.2.1 嗜鹽微生物的定義17-18
• 1.2.2 嗜鹽細菌18-19
• 1.2.3 嗜鹽古菌19-22
• 1.2.4 嗜鹽微生物的嗜鹽機制研究22-23
• 1.2.5 嗜鹽微生物的研究意義23-25
• 1.3 微生物多相分類研究方法25-37
• 1.3.1 表型研究26-27
• 1.3.2 化學分類研究27-32
• 1.3.3 基因型研究32-37
• 1.4 嗜鹽古菌基因組學研究現(xiàn)狀37-42
• 1.4.1 嗜鹽古菌適應高鹽環(huán)境的基因組特點38-39
• 1.4.2 嗜鹽古菌對抗高輻射環(huán)境的基因組特點39-41
• 1.4.3 嗜鹽古菌基因組G+C含量特點41-42
• 1.4.4 嗜鹽古菌代謝途徑特點42
• 1.5 本研究的目的和意義42-44
• 第二章 新疆阿克蘇鹽礦嗜鹽微生物資源研究44-59
• 2.1 材料和方法44-51
• 2.1.1 樣品來源44-45
• 2.1.2 實驗儀器與試劑45-46
• 2.1.3 菌株分離培養(yǎng)基46-47
• 2.1.4 菌株的富集、分離與保藏47-48
• 2.1.5 16S rRNA基因序列信息分析48-51
• 2.2 結果與討論51-58
• 2.2.1 細菌菌株的分離結果與多樣性分析51-55
• 2.2.2 嗜鹽古菌的分離與多樣性分析55-58
• 2.3 本章小結58-59
• 第三章 新疆阿克蘇鹽礦來源的嗜鹽菌多相分類學研究59-118
• 3.1 材料和方法59-79
• 3.1.1 菌株來源59-60
• 3.1.2 實驗儀器與試劑60-62
• 3.1.3 培養(yǎng)基62
• 3.1.4 菌株保藏62
• 3.1.5 表型特征62-69
• 3.1.6 化學分類特征69-73
• 3.1.7 基因型特征73-79
• 3.2 結果與討論79-115
• 3.2.1 Halolamina屬菌株的多相分類學研究79-88
• 3.2.2 Halopiger屬菌株的多相分類學研究88-94
• 3.2.3 Halopelagius屬菌株的多相分類學研究94-99
• 3.2.4 Aquibacillus屬菌株的多相分類學研究99-107
• 3.2.5 Bacillus屬菌株的多相分類學研究107-115
• 3.3 本章小結115-118
• 第四章 嗜鹽古菌Halopiger salifodinae KCY07-B2~T的基因組分析118-137
• 4.1 材料和方法118-120
• 4.1.1 菌株118
• 4.1.2 嗜鹽古菌基因組DNA的提取和檢測118-119
• 4.1.3 基因組測序及分析119-120
• 4.2 結果與討論120-134
• 4.2.1 嗜鹽古菌Hpg.salifodinae KCY07-B2~T的基因組基本特征120-122
• 4.2.2 基因功能注釋分析122-125
• 4.2.3 滲透壓脅迫耐受125-128
• 4.2.4 DNA修復相關基因128-133
• 4.2.5 CRISPRs序列分析133-134
• 4.3 本章小結134-137
• 第五章 結論與展望137-139
• 5.1 結論137-138
• 5.2 展望138-139
• 附錄Ⅰ139-143
• 參考文獻143-154
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文(含待發(fā)表)154-155
• 致謝155-156

【參考文獻】

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1 劉冰冰;唐蜀昆;明紅;何松濤;聶國興;關統(tǒng)偉;張利莉;李文均;;新疆羅布泊地區(qū)可培養(yǎng)嗜鹽古菌多樣性及其功能酶篩選[J];微生物學報;2011年09期

  本文關鍵詞：新疆阿克蘇鹽礦嗜鹽微生物多相分類和基因組研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：383395