食烷菌的系统进化分析及新种的分类鉴定和功能基因克隆分析

石油是海洋环境中的重要有机污染物，海上溢油对海洋环境和海岸生态系统造成恶劣和长期的影响。自然界中有多种微生物能够降解石油，利用它们可以清除石油污染。目前研究已证明食烷菌是海洋环境中最为重要的石油降解菌，但对食烷菌的研究主要集中在一两株模式种上，对于深海来源的食烷菌种类及降解基因多样性的研究几乎没有。本研究拟对分离自各大洋及我国近海不同生境来源的150株有代表性的食烷菌进行系统的进化关系分析研究。另外根据以上进化关系研究结果筛选出5到8株可能的食烷菌新种，其中包含3至4株深海来源的食烷菌新种，对这些新种进行系统的科学分类鉴定，并测定其降解能力，克隆分析其降解基因，对可能的新基因通过诱导表达实验采用RT-PCR技术从RNA水平上验证其功能。该研究结果将有助于海洋污染环境的生物治理、污染物的生物监测，以及精细化工产品的生物催化。

本文提取MCCC（中国海洋微生物菌种保藏中心）中保藏的628株食烷菌信息，通过16S序列比对去除部分菌株，取出386株食烷菌开展16S序列全长分析和看家基因gyrB分析。结果这些食烷菌可分为34个种，除去已报道的7个模式种，即本研究发现了27株食烷菌新种。本文已完成8株食烷菌新种的分类鉴定，其中1株已经正式发表，1株在审稿中，6株在整理论文中。386株食烷菌按分离数量统计，其中有3个种的数量最多：Alcanivorax sp. P40有91株，A. venustensis ISO4T有64株，A. borkumensis SK2T有49株。另外有6个种的分离菌株数量在10-30株之间，13个种分离菌株数量则只有2到9株，其余的12个种分离菌株数量则仅有1株。按分离地点统计，印度洋分离菌株有130株，太平洋68株，大西洋66株，中国南海51株，中国近海31株，其它各地方分离40株。另外通过高通量测序方法获得了36株食烷菌（包含34个种）烷烃降解基因，分别含有1-4个alkB基因、1-4个P450基因和5-12个almA-like基因。