新疆不同成盐类型盐湖原核微生物多样性研究

In order to obtain a deep insight into the structure and diversity of the Bacterial and Archaea community in the salt lake of Xinjiang, we used 454 pyrosequencing method and the pure culture technology. Sequencing results were analysised through multivariate statistical methods. We want to know which environmental factor would influence the microbial community composition and distribution. Quantitative PCR was used to enumerate 16S rRNA gene abundances of Bacteria, Archaea, and others phylums. For the fundamental base for the further applied research, the halophilic Bacterial and Archaea strains able to degrade aromatic compounds phenol and N-heterocyclic compound quinoline were screened from isolates of the different salt lakes.

通过16S rRNA基因454高通量测序和传统的分离培养技术相结合，比较新疆不同类型盐湖细菌和古菌的微生物群落组成差异，探索盐湖嗜盐菌分布、演化规律；通过多元变量统计方法，结合不同的环境因子变量，寻找出影响新疆盐湖嗜盐微生物菌群分布的关键因素；同时对分离得到的嗜盐细菌和古菌进行芳香族化合物苯酚和含氮杂环化合物喹啉降解菌的筛选，为以后的高盐有机废水处理应用提供菌种资源库。

嗜盐微生物作为一种极端环境的特殊微生物，有着与众不同的生理和代谢机制，因其潜在的应用前景一直受到研究者关注。新疆拥有众多的盐湖，但长期以来，对盐湖中的嗜盐微生物种群分布规律和特征并不了解。本研究采集了新疆三种类型盐湖土样，通过高通量测序，系统研究了新疆吐哈盆地6个盐湖中嗜盐菌的群落组成和物种多样性。研究结果表明，环境因素对嗜盐菌的分布有重要影响，盐浓度对盐湖中古菌的丰度起到决定作用，在盐浓度最高的小盐池，古菌含量达到97%。盐浓度对盐湖中各种嗜盐细菌分布没有起到决定作用，一些科的细菌对某些环境因子更为敏感，如Flavobacteraceae的菌与硫酸根浓度显著相关，很多的放线菌似乎和pH的关系更为密切。本研究同时还尝试了20种碳源对嗜盐菌分离效果的影响，发现水苏糖作为碳源可以分离较多的类群，尤其是稀有放线菌的出菌率得到提高，其次是海藻糖，山梨醇。对比艾丁湖高通量测序与可培养研究结果，发现丰度较高的Aliifodinibius（5.9%）属的菌，却很少有报道得到分离，说明目前的可培养方法还需不断改进。本研究还对6株可能属于未被描述的新分类单元菌进行了多项分类鉴定，一个新属Aidingibacillus halophilus已经生效发表。本研究同时筛选出45株能够降解有机污染物苯酚的嗜盐菌，降解效率最高为17%。本项目研究期内，发表了标注本项目资助号的期刊论文5篇，其中SCI源刊4篇，国内核心期刊论文1篇，完成了既定目标。本项目拓宽了人们对盐湖嗜盐菌种群分布规律的认识，对日后的嗜盐菌分离培养提供了研究思路，针对盐湖中特有类型，需通过更加严格的选择性培养基进行分离筛选。本项目筛选出能够降解有机污染物的嗜盐菌，也是对嗜盐菌应用的新的尝试，结果表明嗜盐菌的在这方面有着巨大潜力，值得继续深入研究。