红树林是陆地向海洋过渡的处于潮间带环境的特殊生态系统,作为海洋高生产力生态系统之一,红树林是发现微生物新物种的宝贵资源。八门湾红树林位于海南省清澜港红树林自然保护区(110°30’-110°02’E,19°15’-20°09’N),红树资源丰富,是我国红树品种最多的地方,其中蕴藏着丰富的微生物资源。本论文以海南省八门湾红树林为研究对象,基于对红树林五种生境(海洋潮间带、过渡带、海莲林区、木果楝林区和陆地林区)土壤样品中微生物菌群的高通量测序与分析,发现红树林生态系统中微生物资源丰富,尤其是放线菌资源的遗传多样性非常高。为进一步挖掘其中的放线菌资源,利用稀释平板法对红树林土壤中的放线菌进行了分离和可培养水平上的多样性分析,并对3株潜在的放线菌新种进行了多相分类鉴定,结果如下：利用高通量测序技术分别对红树林五种生境土壤中放线菌、细菌、古菌和真菌多样性的研究结果表明：本次高通量测序结果中的序列数、多样性指数和覆盖率均处于较高的水平。得到的OTU数量也较多(放线菌类群共25527个,细菌类群共24402个,古菌类群共10514个,真菌类群共3432个)。在多样性指数方面,Ace和Chao1指数基本上和OTU数成正比(放线菌>细菌>古菌>真菌)。Shannon指数分布在2.72和7.9之间,Simpson指数分布在0.1342和0.001之间,跨度都较大。其中多样性最多的类群为细菌(Shannon范围为7.57-7.9,其中指数最大的来自海莲林区样品,最小的来自陆地样品)；多样性最小的则是真菌类群,在过渡带样品中真菌的多样性最小,仅为2.74。稀释度曲线表现出相似的上升趋势,但未能达到平稳状态,这表示虽然大部分OTU在测序中得以检测,但真实的多样性仍未能得到完整的反映,更大的测序深度可能得到更多未发掘的OUT。对于这四大类群来说各样品上升幅度不同,差异较大的是古菌和真菌类群,样品间差异较小的是细菌和放线菌类群。对各微生物类群在不同样品中的群落组成的研究发现,不同的类群间、不同样品间的群落组成均存在差异。对于细菌,在纲水平上的群落组成结果表明,共探测到23个类群,各样品中都占数量优势的有Deltaproteobacteria、Alphaproteobacteria、 Gammaproteobacteria和Acidobacteria,但是以上各类群比例略有差异。来自海洋潮间带和过渡带的样品之间、两种红树林区的样品之间物种组成差异不大：海洋潮间带和过渡带之间差别主要在于Deltaproteobacteria的数量比例,两种红树林之间的差别主要在于Alphaproteobacteria的数量比例；来自陆地环境的样品在物种组成上与以上四个样品的差异显著,除了在多样性上少于其他生境,在群落组成丰度上差异较明显的是Actinobacteria和Thermoleophilia的相对比例明显高于其他生境样品。对古菌类群,在纲的水平上共探测到22个类群,主要包括Halobacteria、Thermoplasmata、Miscellaneous Crenarchaeotic Group (MCG)、 Marine Benthic Group B (MBG)、Terrestrial Group、Group C3、Soil Crenarchaeotic Group (SCG)和Methanomicrobia,此外还探测到大量的未分类的类群,表明红树林古菌群落中存在大量的未开发的潜在资源。对于真菌类群,在纲水平上共探测到15个类群,主要有Agaricomycetes, Sordariomycetes, Eurotiomycetes, Dothideomycetes和Orbiliomycetes。在各样品中的真菌群落组成和相对丰度差异显著,海洋潮间带和过渡带(平均7个类群)的多样性少于红树林区样品(平均11个类群)。对于放线菌类群,在目水平上共探测到12个类群,主要包括Frankiale (30.9%)、 Corynebacteriales (15.1%)、 Micromonosporales (13.2%)、 Propionibacteriales (12.7%)、 Micrococcales (7.4%)、Pseudonocardiales (6.6%)、 Streptomycetales (5.9%)、 Kineosporiales (4.3%)、 Streptosporangiales (2.3%)、 PeM15(1.2%)、Catenulisporales (0.09%)和Elev-16S-976类群(0.04%)。五种生境中放线菌群落组成差别不大,但在群落组成丰度上,海洋潮间带和过渡带与其他三种生境差别较大,主要在于Corynebacteriales在海洋潮间带和过渡带所占的数量比例大于其他三种生境,Kineosporiales在过渡带中的数量比例(21.6%)远高于其他生境(分别为2.2%,2.9%,2.8%和1.5%)。两种红树林之间的放线菌的类群组成相似。陆地样品中类群组成与其他生境样品的主要差异在于陆地样品中含有丰富的Frankiales(49.7%)。采用稀释平板法对八门湾红树林区土壤进行放线菌的系统分离,共获得210株放线菌。基于16S rDNA序列分析,发现这些菌株分布于12个属,分别是：链霉菌、小单孢菌、糖多孢菌、假诺卡氏菌、野野村菌、小双孢菌、链孢囊菌、疣孢菌、束村氏菌、拟诺卡氏菌、白蚁菌属和继生菌属。链霉菌数量最多,占65.7%(138株)；稀有放线菌占34.3%(72株),其中小单孢菌最多,占18.6%(39株),其它10个稀有放线菌属共33株,占15.7%。按照多相分类的原则,应用传统分类、化学分类和分子分类相结合的方法,对3株潜在的放线菌新种HA12301、HA12415和HA12420进行了鉴定,分别鉴定为链霉菌属、假诺卡氏菌属和拟诺卡氏菌属的新种,种的描述如下：菌株HA12301T：革兰氏阳性菌、好氧,孢子链螺旋状,孢子卵圆形或圆柱形、表面有短刺。生长范围28-43℃(最适37℃)、pH6-9(最适pH8)、耐盐度1%-5%(最适1%)。淀粉酶、过氧化氢酶阳性,脲酶和氧化酶阴性,能还原硝酸盐,能在纤维素上生长；不产生黑色素和H2S,不能使明胶液化。主要脂肪酸类型为iso-C16:0、 anteiso-C15:0、i-C14:0和iso-C16:1H;主要磷酸类脂为PE、PG、DPG、PI、PC和PIM。 DNA (G+C) mol%为72.6%。16S rRNA基因序列(GenBank登录号KJ419956)与Streptomyces sanyensis GIMN4.003T显示最高同源性(99.0%),其次是S. atacamensis C60T (98.8%)、S. radiopugnans R97T (98.6%)和S. nanhaiensis SCSIO01248r(98.5%),并在发育树上处于一个大的分支,亲缘关系最近,与这4株菌的DNA-DNA杂交值分别为57.2%、49.1%、45.5%和41.8%。基于形态和培养特征、生理生化特征、化学分类特征和基因型特征,鉴定菌株HA12301T为Streptomyces属新种,命名为Streptomyces bamenwan sp. nov(八门湾链霉菌)菌株HA12415T：革兰氏阳性、好氧,气丝断裂,成杆状,孢子表面光滑。不产生可溶性色素。pH生长范围6-11(最适pH7),生长温度14-28℃(最适25℃),耐盐度1-5%(最适3%)。不还原硝酸盐,不水解淀粉,不使牛奶胨化,不产生H2S。主要磷酸类脂为DPG、PME、PC、PI和PIM。(G+C) mol%为74.9%。16S rDNA序列(GenBank登录号KJ419957)比对结果及其构建的系统发育树显示,与菌株HA12415T同源性最高的菌株为Pseudonocardia carboxydivorans Y8T (97.1%),其次是P. ammonioxydans H9T (97.1%)、P. tropica YIM61452T (97.0%)、P. antarctica DV5alT (97.0%)和P. parietis04-St-002T (97.0%)。发育树上它们聚为一个大的分支,亲缘关系较近,DNA-DNA杂交率分别是48.6%、45.1%、41.5%、30.2%和28.4%,均小于70%。鉴定菌株HA12415T为Pseudonocardia属新种,命名为Pseudonocardia mangrovi sp. nov(红树林假诺卡氏菌)。菌株HA12420T：革兰氏阳性、好氧,气丝长、直或不规则弯曲,有横隔,Z字形折曲。孢子椭圆形至长柱形,表面光滑。无可溶性色素产生。pH生长范围6.0-12(最适pH7.0),温度生长范围4-43℃(最适37℃),NaCl耐受范围0-5%(最适1%)。能还原硝酸盐、水解淀粉,不能水解纤维素,明胶不液化,牛奶不凝固不胨化,不产生黑色素和H2S。主要脂肪酸为iso-C14:0、ant-C15:0、iso-C16:0、C16:0和C16:1ω9c。主要磷酸类脂PE、PIM、PC和未知糖脂GL。(G+C) mol%为73.7%。主要醌类型MK-10(H2, H4)。16S rDNA (GenBank登录号KJ419958)比对显示其与Nocardiopsis trehalosi VKM Ac-942T的相似性最高(98.2%),并在发育树上处于同一分支,亲缘关系最近。二者DNA-DNA杂交率仅为34.8%,小于细菌定种的界限70%。鉴定菌株HA12420T为拟诺卡氏菌属的一个新种,命名为Nocardiopsis wenchangensis sp. nov.(文昌拟诺氏卡氏菌)。红树林土壤中蕴藏着丰富的细菌、古菌和真菌资源,尤其是红树林放线菌,不仅多样性高,而且为放线菌新种的重要来源,值得进一步挖掘并开发利用。