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北极海水中可培养寡营养细菌多样性研究

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生存于北极的细菌归属于极端微生物，它们是目前发现最古老的生物类群。来自北极的细菌具有极强的环境适应能力，能够在北极地区独特气候形成的强酸碱、干燥、强辐射、高盐、高压、寒冷、寡营养等极端环境下生存繁衍。独特的生存环境造就了北极细菌独特的代谢水平上的适应机制和分子水平上的代谢机制，这些独特的生物在北极地区生态系统循环中发挥着不可或缺的作用。与此同时，它们还蕴藏着生命的起源、遗传、进化和巨大的工业用途等多方面的奥秘。然而，对于人类研究而言，如此庞大的极端微生物资源库中，绝大多数还是未知菌。Ekeiof于1908年首次报道了他分离自南极的微生物，从此以后，极地作为潜在微生物资源库，逐渐引起人类的广泛关注，成为了研究热点。
　　 对北极微生物多样性的研究，将会为人类发掘利用北极地区微生物的物种资源和基因资源提供理论依据。对极地细菌的分离鉴定，将会为人类带来产生生物活性物质的新菌株，而这些生物活性物质很可能是新型药物、生物保健品的源泉，具有重要的工业应用价值。本论文研究内容分两部分：北极海水中可培养寡营养细菌的多样性研究；五株北极可培养寡营养细菌的分离纯化及初步鉴定。主要内容分作如下三章介绍：
　　 第一章文献综述全面概述了北极的现状，描述北极细菌的生存环境特点；当前北极海水微生物资源库中，人们的开发利用状况；目前报道的微生物多样性的定性、定量研究方法；寡营养细菌的培养及分离纯化方法；北极微生物多样性的研究现状，以及极地微生物分离纯化与鉴定状况；北极微生物的发掘、纯化、鉴定、工业利用等的发展前景；本研究的目的所在，研究思路及研究意义。
　　 第二章结合16SrDNA文库法和PCR-DGGE法研究北极海水中可培养寡营养细菌多样性采集自北冰洋的海水，透析室连续富集培养，培养基再培养获得膜上生长的可培养寡营养细菌。应用16SrDNA文库技术和PCR-DGGE技术对北极N83站和C19站海水中可培养寡营养细菌多样性进行了研究，16SrDNA文库信息和DGGE指纹图谱结果均显示：样品中细菌多样性非常高。N83站水样可培养寡营养细菌分为三部分：优势菌群为α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)，在文库中所占比例达到90.01％;其次是γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、鞘脂杆菌纲(Sphingobacteria)，所占比例均为5.00％。C19站水样可培养寡营养细菌分为四部分：优势菌群为α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、放线菌纲(Actinobacteria)，在文库中所占比例分别为：67.87％、28.57％;其次是γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、Glaciecola，所占比例均为：1.79％。系统进化树表明所构建16SrDNA文库中多数序列与GeneBank中已知序列距离较远，表明样品中具有潜在的特有微生物有待纯化分离。
　　 第三章北极海水中五株可培养寡营养细菌的分离培养与初步鉴定从北极的海水中，连续培养寡营养极地菌。逐次传代纯化，分离培养出五株寡营养细菌。并分别对新分离的菌株进行了16SrRNA基因鉴定和初步分析。
　　 结果表明这五株菌分别属于：噬盐单胞菌属（Halomonas）、玫瑰杆菌属（Roseobacter）、超微细菌(Glaciecola)、红球菌属（Rhodococcus）、短波单胞菌属（Brevundimonas）。从形态观察得出：所得菌株中只有红球菌属(Rhodococcus)菌落呈黄色，其余菌株均呈白色菌落；而玫瑰杆菌属（Roseobacter）菌落相对较大，且菌落周围出现玫瑰环。

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