[01205664]深海热液喷口细菌的成功获取可望获得重要的深海微生物信息

课题组采用析因实验设计方法对深海热液喷口周围耐压细菌的富集培养进行了研究，发现以单蒸水为培养基配制水源、生长pH＝7.60、培养温度50℃是该研究样品的较优培养条件。本研究对深海沉积样品先经富集培养，随后对富集培养物经多次固液交叉培养分离获得了五株异养菌，接着从形态学（包括光镜观察、扫描电镜和透射电镜等）、生理生化（包括常规菌种检测指标和环境特异性检测指标）、分子生物学（包括18 S rDNA 和ITS1序列分析）三个层次对其中一株产红色色素的菌株进行了鉴定，所有的鉴定结果都显示待测菌属于Rhodosporidium diobovatum种，其18S rDNA基因登录号为：Rhodosporidium diobovatumDQ854820，ITS1序列的登录号为：Rhodosporidium diobovatum DQ981849（查询网站：http://www.ncbi.nlm.nih.gov/）。同时发现其分泌的色素的主要成分为类胡萝卜素，该色素对培养的视网膜神经细胞具有毒性效应，这种效应随培养时间的延长和色素浓度的升高而增强。针对Rhodosporidium diobovatumDQ854820菌产色素、具有厚的荚膜与细胞壁等特点，成功的建立了一套可以获得该菌基因组的抽提方法，并应用该方法成功地进行了纯菌（包括深海微生物和陆地微生物）的基因组及样品（包括深海沉积样品，土壤样品等）总基因组的抽提。采用扫描电镜技术、X-射线、能谱仪、热重等技术分析了深海沉积样品的矿物组成，并对其中拟为生物矿化化石的成因进行了分析，初步认为在相对封闭且流动性差的深海沉积物中有利于生物矿化的进行与积聚。　　项目研究的科学意义和应用前景还在于：本研究获得的样品较优培养条件：培养基配制水源为单蒸水、生长pH为7.60、培养温度为50℃，为进一步研究获得足够的实验菌株提供了基础，为类似样品中微生物的富集培养研究提供了宝贵的实验资料。　　本研究对分离到的五株菌中的一株产红色素的菌株进行了多层次的鉴定，鉴定结果显示其属于Rhodosporidium diobovatum种，其分泌的色素的主要成分为类胡萝卜素，发现该色素对培养的视网膜神经细胞存在毒性效应。这些研究为其它四株分离的菌株的认识、鉴定及其活性化合物的开发利用提供了系统的技术支持也节省了大量的人力与物力，为开展类似环境中的微生物的研究工作提供了实用的技术借鉴及难得的可供参考的实验设计方案。　　本研究建立了一套针对存在厚细胞壁、厚荚膜或胞外包裹多聚糖等特殊结构的微生物基因组的抽提方法，该方法具有：样品耗量少、高效、适用范围广，经济且操作简单、获得基因组浓度高质量好等优点。本研究成果为（海洋和陆地）微生物基因组的提取不仅提供新的技术支持而且也节省了大量的成本（该成果正在申报专利）。通过进一步的研究可望获得重要的深海微生物信息。　　同时课题组对深海沉积样品的矿物元素成分进行了分析，初步认为在相对封闭且流动性差的深海沉积物中有利于生物矿化的进行与积聚，这为深海矿物的生物矿化理论也提供了新的思维。