北极地区表层海水中石油烃降解微生物及其降解基因多样性的研究生物化学与分子生物学专业论文.docxVIP

摘要摘要 摘要 摘要 随着全球气候变暖加速北极海冰的融化，人们在北极地区的科考、航运和石 油勘探开采活动日趋频繁，从而导致石油烃逐渐成为北极环境污染的重要因素之 一。但是，由于北极地区独特的环境及气候特征，北极地区海洋生态系统对石油 烃污染的自我净化能力相比于其它大洋而言更为脆弱。因此，了解北极地区海洋 中石油烃降解菌的多样性及其降解特性，对北极地区石油烃污染的治理具有重要 的理论价值和现实意义。 本文以中国第四次北极科学考察期间在白令海及北冰洋获取的15个表层海 水样品(从北纬520到88．50)为实验材料，以混合碳源【原油：柴油=1：l(v／v)， 内含萘、菲、芘三种PAHs，它们在培养基中的终浓度分别为200 mg／L、100 mg／L 和50 mg／L】为碳源，采用4℃低温富集(4℃和15℃条件下，M2培养基平板分 离)和25℃常温富集(25℃条件下，M2培养基平板和BH石油熏蒸平板)的 方法研究了这15个样品中可培养石油烃降解菌的结构组成。最终经富集培养和 单菌分离鉴定，共获得219株可培养单菌，结果描述如下：4℃富集菌群在4℃ 条件下分离的单菌，均属于】，变形菌门的Pseudoalteromonas，Marinomonas， Cobetia和Shewanella属，其中Pseudoalteromonas为优势菌属，该属菌株占4℃ 可培养菌株总数的86％。4℃富集菌群在15℃条件下分离的单菌，归属于y和a 变形菌门9个属中的15个种，其中】，变形菌门的细菌为优势类群，占总数的74％， 包括Shewanella，Pseudomonas，Marinomonas，Cobetia，Pseudoalteromonas和 Glaciecola 6个属；a变形菌门共包含Celeribacter，Rhodobacter和Sulfitobacter 3 个属。25℃富集菌群中分离的单菌，分属于5个13／亚门的25个属的46个种， 种属多样性丰富。这5个门／亚门为产、a．Proteobacteria，CFB，Firmicutes和 Actinobacteria，其中’，和a变形菌门的细菌为优势类群，分别占可培养单菌总数 的67％和19．6％。)，变形菌门中的优势属是Pseudoalteromonas，占25℃可培养 单菌总数的3l％，a变形菌门中的优势属是Celeribacter和SuljTtobacter，分别占 25℃可培养单菌总数的8％和7％。25℃富集菌群中利用BH石油熏蒸平板分 离获得的单菌，归属于5门／亚门的19个属中的25个种，这5个门／亚门为卜a．、 摘要fl-Proteobacteria、CFB和Actinobaeteria，其中’，和a变形茵门的细菌为优势类群， 摘要 fl-Proteobacteria、CFB和Actinobaeteria，其中’，和a变形茵门的细菌为优势类群， 分别占可培养单菌总数的54．8％和33．3％。】，变形菌门包含7个属中的12个种， 优势属为Pseudomonas，a变形菌门包含5个属中的6个种，优势菌为Celeribacter 属。 获得单菌纯培养后，本文还对单菌进行了碳源降解能力验证，结果表明4℃ 富集菌群中在4℃条件下分离获得的菌株对混合碳源有较好的降解效果，特别是 Pseudoalteromonas属的菌株，在4℃条件下几乎全部对混合碳源有较好的降解 效果；在15℃条件下分离获得的单菌整体上而言对混合碳源的降解能力较差， 其中具有一定降解能力的菌属于Rhodobacter，Cobetia和Celeribacter。25℃富 集菌群中由M2平板分离，对混合碳源有较好降解效果的菌株主要属于 Pseudoalteromonas，Marinobacter，Pseudomonas，Alcanivorax，Thalassolit甜z坫， Acinetobacter，Alteromonas和Dietzia属；而由BH石油熏蒸平板分离的单菌并 未表现出很好的降解能力，甚至有部分菌株对混合碳源无降解能力。随后，对部 分25℃分离培养的单菌进行单碳源降解能力验证，结果表明菌株R6．15 (Thalassolituus oleivorans)、BN 1 0-2(Marinobacter hydrocarbonoclasticus)和 BNl0．16(Dietzia maris)均能降解C10、C16、C24和C32，表现出较广的碳源降 解范围，Marinobacter属的菌株对C16都表现出一定的降解能力而 Pseudoalteromonas属对本实验所用的单一碳源都不具有降解能力。通过简并引 物对混合碳源有较好降解效果的单菌，进行alkB和PAHs降解起始双加氧酶大 亚基基因片段的扩增结果