南大西洋熱液區(qū)盲蝦共附生微生物多樣性分析.pdf

1、　　深海熱液區(qū)是地球上的極端典型環(huán)境,以化能自養(yǎng)微生物為基礎(chǔ)的自給自養(yǎng)的共生體系蘊育了這里生機勃勃的生物世界,其生物群落具有高密度性和物種特殊性的兩大特點。本研究以南大西洋熱液區(qū)典型生物盲蝦(Rimicaris sp.)為研究對象樣品,由大洋一號科考船22航次第五航段于2011年6月4日采集自南大西洋熱液區(qū)。本文采用非培養(yǎng)方法和可培養(yǎng)方法分別對盲蝦共附生微生物多樣性進(jìn)行了分析。
　　本研究針對不同盲蝦個體(蝦 1,蝦 2)和不

2、同盲蝦組織(蝦腮、蝦腸、蝦肉),共構(gòu)建了5個盲蝦共附生細(xì)菌16S rRNA基因文庫,并進(jìn)行群落結(jié)構(gòu)多樣性分析。結(jié)果表明,盲蝦鰓部非培養(yǎng)共附生微生物群落結(jié)構(gòu)均以變形菌門為主,蝦1腮部的群落結(jié)構(gòu)為ε-變形菌(82.9%),γ-變形菌(9.6%),α-變形菌(2.2%),其次為擬桿菌門(2.1%),δ-變形菌(1.1%)。蝦2鰓部ε-變形菌比重略降低,未發(fā)現(xiàn)δ-變形菌但檢測到了ζ-變形菌,其組成為ε-變形菌(68.5%),γ-變形菌(20.1

3、%),α-變形菌(5.6%),擬桿菌門(3.4%),ζ-變形菌(1.1%)。不同蝦個體(蝦1,蝦2)的腸道共附生微生物菌群結(jié)構(gòu)存在較大差異。蝦1腸道共附生菌組成主要為變形菌(67.0%)、脫鐵桿菌(27.4%)和擬桿菌(11.5%)三大類群,其中變形菌門中ε-、α-和γ-變形菌亞門分別占克隆子總數(shù)的60.2%、7.6%和4.6%。而蝦2腸道共附生菌以脫鐵桿菌(Deferribacteres)(61.3%)為主,其次是厚壁菌門(12.9%

4、),變形菌(Proteobacteria)(9.7%)和擬桿菌(Bacteroidetes)(8.6%)。群落結(jié)構(gòu)的差異可能與個體生長周期和生長健康狀況有一定關(guān)系。蝦肉中的細(xì)菌DNA總量較少,僅蝦1的肉組織DNA中成功構(gòu)建了細(xì)菌16S rDNA文庫,獲得數(shù)量較少的37個陽性克隆子,其類群構(gòu)成為變形菌(86.5%)其中ε-、γ-和δ-變形菌亞門分別占克隆子總數(shù)的78.4%、5.4%、和2.7%,擬桿菌門(2.7%),脫鐵桿菌(8.1%),

5、柔膜菌(2.7%)。柔膜菌未在其他組織中檢測到。
　　另一方面,本研究對盲蝦不同組織(蝦腮、蝦腸及蝦肉)共附生微生物進(jìn)行了定向富集及培養(yǎng),包括與鐵、硫代謝(鐵氧化、鐵還原、硫氧化、硫還原)相關(guān)的厭氧和好氧富集(培養(yǎng)溫度20和60℃)。其中利用含硫培養(yǎng)基(TRM)分別在20和60℃富集得到了菌群結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的富集物,對2個厭氧富集菌群的16S rDNA文庫的陽性克隆子進(jìn)行分析, 20℃富集菌為 γ-變形菌亞門的產(chǎn)堿桿菌屬(Alcal

6、igenes),60℃富集菌群除產(chǎn)堿桿菌屬(Alcaligenes)外,還發(fā)現(xiàn)了β-變形菌綱的嗜麥芽寡營養(yǎng)單胞菌屬(Stenotrophomonas),但所占比例較小。硫氧化培養(yǎng)基未能獲得富集菌群；鐵氧化、鐵還原培養(yǎng)基均獲得富集,已擴(kuò)增細(xì)菌16S rDNA,并測序。在寡營養(yǎng)培養(yǎng)基上分離純化了14株低溫好氧細(xì)菌,屬于 Idiomarina、Marinobacter、Nesterenkonia、Erythrobacter、Halomonas