《水-沉積物界面細菌種群協作規律及可培養性研究》是屈建航為項目負責人，河南工業大學為依託單位的面上項目。
基本介紹
- 中文名：水-沉積物界面細菌種群協作規律及可培養性研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：屈建航
- 依託單位：河南工業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
分子生態學的發展揭示了環境中前所未有的微生物多樣性，但微生物菌種資源的獲得，始終是深入生物學機理研究、代謝產物拓新的關鍵。自然界微生物以種群協作形式賦存，如何揭開這一規律，提高菌物可培養性，是微生物學發展中一個關鍵的瓶頸問題，需耐心攻克。水-沉積物界面是微生物種群協作形式的良好體現，並蘊藏大量未培養微生物。本項目基於多年對水-沉積物界面微生物與磷物質循環研究，擬以界面沉積物為對象，分子生態學方法鑑定不同條件下不依賴於培養的細菌種群演替規律；改善分離培養條件，採用原始生境因子、種間配伍、代謝網路構建、模擬反應等方法，並結合微毛細管等技術，篩選難培養或活的非可培養菌；比較不依賴於培養的細菌種群演替，確立活菌種群的消長規律和協作方式；重點從種群協作、種間依賴上，建立未培養微生物的培養策略，提高細菌可培養效率，闡釋細菌種群協作的規律和相關機制，開發細菌種質資源，豐富系統分類現狀。
結題摘要
微生物菌種實物資源的獲得，是繼分子生態學研究之後，微生物學得以深入探索和套用發展的必要前提。目前能夠分離得到的微生物只是環境中實際微生物總量的極少數部分，其中種群協作的隔離是限制其可培養性的關鍵因素。本項目以太湖界面沉積物為材料，探索細菌種群協作規律和改進分離培養方法，以提高環境微生物可培養效率。基於常規PCR和PMA-PCR，16S rRNA基因克隆文庫、高通量測序和傳統分離培養的研究，鑑定了界面沉積物中細菌的可培養性，結果表明Steroidobacter、Denitratisoma等為活的不可培養菌屬。種群協作對細菌可培養性影響的研究結果表明，在屬分類水平上，Microbacterium、Arthrobacter的培養更依賴於種群協作，Kocuria的培養性可在cAMP或H3BO3作用下得以提高；Pedobacter、Exiguobacterium的培養依賴於C4-HSL作用下的協作；Brevundimonas的培養性提高可得益於C4-HSL或H3BO3，等。合適濃度的cAMP、C4-HSL或 H3BO3等信號物質，可分別提高上述對應物種的可培養性；另外原始營養因子保留可使可培養細菌的種類數量提升到1.6倍，結冷膠培養基凝固劑改善可明顯增加可培養菌屬的種類。以改進的分離培養方法，開發出6株微生物新種質資源，如Nocardioides taihuensis sp. nov.（CGMCC 4.7318T）、Longivirga aurantiacus gen. nov. sp. nov.（CGMCC 4.7317T）等。研究結果為理解環境中細菌種群協作規律和生存機制提供參考和依據，並提高菌物可培養效率，利於種質資源開發。
