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本研究通过基因挖掘法、培养法和文献调研,分别搜索分析了铬耐受菌、铬还原菌和铬耐受还原菌多样性,为铬污染环境修复提供微生物资源。(1)铬耐受菌的多样性研究。将长链chrA基因选作铬耐受机制的代表基因在JGI基因组数据库(JGI Genome database)中调查铬耐受菌的多样性。基因的调查以种为单位,在JGI Genome database中共有7887条不同菌种的基因组数据,其中1887个菌种携带长链chrA基因。这1887株菌分布于21个不同的菌门,39个纲,74个目,172个科和620属。其中变形菌门(Proteobacteria)包含的菌株最多(1091株),其次为厚壁菌门(Firmicutes,237株),拟杆菌门(Bacteroidetes,181株)和放线菌门(Actinobacteria,174株)。在属水平上,假单胞菌属(Pseudomonas)包含的菌株最多(49株),其次为芽孢杆菌属(Bacillus,46株)和弧菌属(Vibrio,43株)。通过培养法,从西溪湿地土壤中直接筛选到9株六价铬耐受菌,其中4株属于放线菌门(Actinobacteria),3株属于变形菌门(Proteobacteria),2株属于厚壁菌门(Firmicutes) .这9株菌中,菌株GL02属于乳球菌属(Lactococcus),该属细菌未报导过具有铬耐受能力。另外,对西溪湿地土壤中分离到的三株新菌种进行六价铬耐受能力测定,发现一株细菌S31T对Cr(VI)具有弱抗性,能够耐受10 mg·L-1的K2Cr2O7.通过菌种分类鉴定,根据S31T的表性特征、生理生化特征等确定S31T属于Epilithonimonas,并将其命名为Epilithonimonas xixisoli.(2)铬还原菌的多样性研究。将铬还原酶(Cr(VI) reductase)基因选作铬还原机制的代表基因在JGI基因组数据库(JGI Genome database)中调查铬还原菌的多样性。基因的调查以种为单位,在JGI Genome database中共有7887条不同菌种的基因组数据,其中81个菌种携带Cr(VI) reductase基因。这81株细菌来自4个不同的菌门,其中51株属于变形菌门(Proteobacteria),23株属于厚壁菌门(Firmicutes),6株属于放线菌门(A ctinobacteria),1株属于拟杆菌门(Bacteroidetes);在属水平上,双歧杆菌属(Bifidobacterium,5株),博德特氏菌属(Bordetella,5株)和芽孢杆菌属(Bacillus,5株)是菌株数目最多的三个属。(3)铬耐受还原菌的多样性研究。综合在JGI Genome database中铬耐受菌和铬还原菌的调查结果,仅有36株细菌同时携带长链chrA基因和Cr(VI) reductase基因。这36株细菌分属于3个门30个属,其中博德特氏菌属(Bordetella,4株)包含的菌株数目最多。结合文献调研中所有已筛选到的铬耐受还原菌属及本次在JGI基因组数据库中的调查结果,共有69个细菌菌属同时具有耐受和还原六价铬的能力。这69个菌属分布于5个不同的菌门,9个纲,27个目和46个科；其中变形菌门(Proteobacteria)包含的菌属最多(39个属)通过培养法,从西溪湿地中共筛选到的9株六价铬耐受菌中仅有一株耐受菌GL06 (Arthrobacter sp.)同时具有耐受和还原六价铬的能力。本研究搜索获得了迄今为止最全面的铬耐受还原菌属。基因挖掘法与培养法的研究结果都表明变形菌门(Proteobacteria),厚壁菌门(Firmicutes),拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria)的细菌在修复铬污染方面具有巨大的潜力；在属水平上,假单胞菌属(Pseudomonas),芽孢杆菌属(Bacillus),弧菌属(Vibrio),双歧杆菌属(Bifidobacterium),博德特氏菌属(Bordetella),节杆菌属(Arthrobacter)和乳球菌属(Lactococcus)是最有潜力的铬修复菌属。实验研究表明环境中还存在未被认识的铬耐受还原菌。