弧菌基因组16S rRNA基因拷贝数和异化与其环境适应性关系研究

弧菌在环境中的存在与传播规律一直是人们关注的重大问题。有研究表明，细菌基因组16S rRNA基因（rrs）的拷贝数及拷贝间异化与细菌对环境的适应相关。弧菌属rrs拷贝数多（8-13），且拷贝间异化普遍。本项目拟通过对不同来源菌株的rrs的PCR-DGGE指纹筛选、总DNA酶切分离和杂交确定弧菌各重要常见种的rrs拷贝数；解明弧菌rrs拷贝数与对其温度、盐度和营养波动响应的关系；考证弧菌rrs异化与其生长条件差异和生境不同是否相关。弧菌的多拷贝可能使其比其他细菌（约90％细菌rrs拷贝数少于8）对环境资源波动的响应时间快，而很快成为优势菌，也可能造成弧菌各个种响应时间的差别，影响各个种的消长变化。这些问题的解明对于预测水体弧菌群落演替，揭示弧菌的生态学和流行病学规律，预测和防治弧菌相关病害具有重要意义。

弧菌广泛存在于河口、海湾、近岸海域的海水和海洋动物体内。一些弧菌是海水养殖动物的重要病原菌。但另一方面，弧菌在海洋环境有机质降解、元素循环方面发挥重要的生态功能。因此，研究弧菌的资源分类、生理生态性质及其群落在养殖环境中的演替动态及其驱动机制十分必要。细菌基因组内16S rRNA基因拷贝数和异化与其利用环境资源的生态策略和对环境的适应性有关。研究弧菌16S rRNA基因拷贝数和异化是揭示环境中弧菌群落动态演替规律的重要方向之一。.本项目调查了三疣梭子蟹养殖中后期养殖环境弧菌群落演替。用TCBS平板分离得到249个菌株，基于16S rDNA序列分析，对弧菌的种及发育型进行鉴定，其中80.3%是弧菌科。在梭子蟹养殖的中后期的整个阶段，都能检测到弧菌的存在，但夏季明显大于秋季，秋季又明显大于冬季。哈维氏弧菌（V. harveyi）的菌株数和发育型数在整个养殖阶段都保持着优势地位，但种内存在明显的发育型水平上的演替。其他较常见的一些种类是V. alginolyticus, V. gigantis, V. natriegens and V. rotiferianus..我们比较了16S rRNA 基因、toxR基因和pyrH基因对溶藻弧菌相关分离株的分辨力。哈维群弧菌基因组内16S rRNA 基因是多拷贝的，且拷贝间序列差异大于种间差异，不适用于种的鉴定。单拷贝基因toxR 和pyrH 序列种内差异均小于种间差异。基于toxR 基因相似性比较可清楚地将18 个疑似溶藻弧菌分离株和5 个参比株归并到4 个种。pyrH 基因的相似性比较和发育学分析也得到类似的结果，但pyrH 基因具有较强的保守性，分辨力稍低于toxR 基因。实际应用中采用toxR基因比对作为溶藻弧菌快速鉴定的主要手段，可再选用pyrH基因对鉴定结果进行验证。.我们使用定量PCR方法和ITS-16S rDNA基因文库法研究了哈维群的弧菌6个种54个菌株的基因组内16S rRNA基因拷贝数，发现哈维群每个种的基因组内16S rRNA基因拷贝数都有变化，拷贝数在9-13个之间。我们通过ITS-16S rDNA基因文库法对哈维群模式株基因组内16S rRNA基因异质性进行了研究。最后，比较了种内不同16S rRNA拷贝数的弧菌等对环境波动（如温度、盐度变化、饥饿等）的响应，得到了一些有意义的数据，但还需进进一步的