论文部分内容阅读
本研究主要通过非培养和可培养手段对东太平洋和厦门近海红树林沉积物中甲醛耐受菌的多样性进行分析。分别直接提取东太平洋深海沉积物甲醛富集样品(AB)和厦门近海红树林沉积物甲醛富集样品(AF)的宏基因组DNA,并以此为模板扩增两样品中甲醛耐受细菌群落的16S rRNA基因,构建16S rRNA基因克隆文库,然后各挑取200个阳性克隆进行16S rRNA基因全序列测定、系统发育树构建,对海洋沉积物中甲醛耐受菌多样性进行了分析和比较。以16S rRNA基因序列同源性>97%为一个OTU(operational taxonomic unit)的标准进行分析,AB克隆文库包含了3大门类,共172个单克隆归属于56个OTUs; AF克隆文库包括了12个门类,130个单克隆归属于90个OTUs,其中至少有77.69%的细菌是尚未发现的种。比较发现变形菌门的细菌在两样品中均普遍存在,是海洋环境中的广适类群。不同之处在于AB克隆文库仅含γ-变形菌纲,而AF克隆文库存在α-、γ-、δ-和ε-共4个变形菌纲。覆盖率和多样性指数的计算结果均反映了红树林沉积环境中的甲醛耐受细菌多样性要远高于深海沉积环境。同时通过人工培养方法,对两样品中甲醛耐受菌进行富集,分离、纯化和16S rRNA基因序列鉴定,结果表明,从AB中分离得到的14株甲醛耐受菌,且以盐单胞菌属(Halomonas)为主,而AF中仅分离得到3株,其中有一株新鞘脂菌属(Novosphingobium)的细菌可能为新种。另外,本文对从东太平洋深海沉积物中分离到的一株能高效降解甲醛的嗜盐细菌Halomonas sp. JC-5B进行了初步研究,为深海微生物降解甲醛的深入研究和开发利用提供了菌种资源。该菌呈革兰氏阴性,最适生长条件是28℃、pH-9.0、盐度为5%;能耐受50g/L的甲醇;20min内可将50mg/L甲醛降解完全。粗酶液对其它醛类,如乙醛和苯甲醛都能不同程度地降解。通过酶的纯化和全基因组分析结果表明甲醛歧化酶是JC-5B菌株中甲醛降解途径的关键酶之一。该酶分子量大小约为-43k,具有很高的保守性,对甲醛降解能力非常强;且其作用甲醛的最适温度为~40℃,该酶在4℃下稳定性极好,具有良好的应用潜力。上述研究成果为环境中甲醛污染物的生物降解奠定了良好的基础。