青藏高原土壤链霉菌的分离鉴定及其抗菌活性研究

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青藏高原是极端环境的一个代表,对其土壤微生物的研究多为细菌多样性及其分布的研究,而对土壤中链霉菌多样性及其功能代谢方面的研究相对较少。鉴于多重耐药菌的不断增多以及发现新抗菌物质的几率减少,开展对青藏高原土壤中链霉菌资源的研究不仅有望发现具有广谱抗性的链霉菌新种,而且对其不同区域链霉菌的分布情况及其资源开发利用具有重要的理论和实践价值。本研究以青藏高原当雄、五道梁、北麓河和通天河等地区的土壤样品为材料,利用分离培养方法和分子生物学技术,对土壤链霉菌资源进行分离鉴定,同时对所分离的菌株进行了革兰氏阳性和阴性细菌的抗菌活性研究。主要研究结果如下:1.青藏高原土壤中存在丰富的链霉菌资源。从11个样点的土壤样品中共分离得到150株链霉菌,其中30℃下分离得到144株,4℃下分离得到6株。当雄、五道梁Ⅰ、北麓河、雁石坪、开心岭、乌丽、安多、唐古拉山、五道梁Ⅱ、通天河和沱沱河地区分离的链霉菌数分别占分离总数的3.33%、7.33%、2%、2%、2%、20.67%、4.67%、1.33%、18.67%、16.67%和21.33%。4℃下分离的6株链霉菌分别来自五道梁Ⅰ、开心岭、乌丽、五道梁Ⅱ和通天河地区。2.对菌株的16S rRNA基因进行扩增和测序,序列比对结果表明,分离所得的菌株和数据库中已登录链霉菌的同源性很高,其序列相似性在99%~100%之间,有个别菌株的同源性较低,菌株WDL-DM-5的相似性为90.76%,菌株TTH-DM-1的相似性为95%。3.遗传多样性分析表明,其中S. avidinii、S. spororaveus、S. vinaceus、S. cirratus、S. albidochromogenes、S. flavidovirens和S. candidus为青藏高原土壤中的优势链霉菌,分别占测序菌株的11.76%、10.29%、7.35%、13.24%、10.29%、5.88%和8.82%。S. mirabilis和S. cellostaticus只在当雄地区土壤中出现,S.microflavus只在北麓河地区土壤中出现,S. finlayi只在雁石坪地区土壤中出现,S. novaecaesareae、S. anulatus和S. scabiei只在乌丽地区土壤中出现,S. hirsutus和S. abloniger只在五道梁Ⅱ地区土壤中出现,S. tauritus只在通天河地区土壤中出现,S. phaeoluteigriseus和S. turgidiscabiei只在沱沱河地区土壤中出现,S. hypolithicus和S. clavifer只在开心岭地区土壤中出现。上述结果表明,在青藏高原不同地域的土壤中链霉菌的种类具有相似性,但也存在特殊性,且其优势种类所占比例较大。4.抗菌活性研究表明,71株链霉菌对革兰氏阳性细菌或阴性细菌有拮抗作用,占分离菌株总数的47.33%,其中对大肠杆菌具有抗性的菌株为55株,对金黄色葡萄球菌具有抗性的菌株为58株,对枯草芽孢杆菌具有抗性的菌株为65株。对3株指示菌均有抗性的菌株为45株,占菌株总数的30%。乌丽、安多、唐古拉山和通天河地区的链霉菌抗菌活性较强,其抑菌圈D≥10mm的菌株分别占各自拮抗菌总数的56.25%、71.43%、100%和92.31%。除北麓河地区的土壤中不存在拮抗链霉菌外,其余地区的链霉菌抗性相对较弱。结果表明,青藏高原不同地区土壤中存在具有较强抗菌活性的链霉菌,是寻找潜在抗生素的有价值资源。
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