（水生生物学专业论文）嗜盐微生物的分离、分类及应用研究.pdf

捕要本实验还对分离所得嗜盐菌进行了应用研究。对两株放线菌所产生的生理活性物质进行了抗菌谱测定，发现两者均对革兰氏阳性细菌有很好的抑制作用，也可抑制部分真菌的生长，抗菌谱较广。最后对嗜盐微生物的降盐效果进行了研究，发现几乎所有嗜盐菌对培养液中n a c i 含量减少都有一定的作用，降盐与耐盐性之间有一定的相关性，但不明显，降盐性与菌株特性也有密切关系。一些菌株的降盐率在2 0 以上，如果通过驯化、基因转移等技术处理，将可能吖高效用于高盐污水处理乃至海水淡化。j，上关键词：嗜盐微生物；分离；系统发育；拟诺卡氏菌属；降盐，今受- _ _ _ _ _ - - _ - - _ - - _ _ - _ - - _ _ _ _ _ _ _ - i _ _ - - _ _ _ _ _ _ _ _ _ - - 一一t lia b s t r a e ta b s t r a c ts e v e n t y t h r e eh a l o p h i l i ca n dh a l o t o l e r a n ts t r a i n sw e r ei s o l a t e df r o me i g h t ys a m p l e si ns a l tp o o la tb o h a is e a c o a s ta n di ns a l tl a k e so fq i n g h a i ，w h i c hi n c l u d e dt w e n t yb a c t e r i a ，f i f t y o n ea c t i n o m y c e t e sa n dt w of u n g i ，i nt h i ss t u d y , t h eh a l o t o l e r a n c ea n da l k a l i t o l e r a n c er a n g e s ，m o r p h o l o g i c a l ，c h e m i c a la n a l y s i so ft h e s en e wi s o l a t e sw e r ed e t e r m i n e d ；p h y l o g e n e t i ca n a l y s i sw a sc a r r i e do u to ns o m em o d e r a t e l yh a l o p h i l i ca c t i n o m y c e t e sm a i n l yd e p e n d e do nt h e16 sr d n a r n as e q u e n c i n g ；i na d d i t i o n ，t h eb i o a c t i v em i c r o b i o lp r o d u c t sa n dd e s a l te f f e c tw e r et e s t e do nt h e s en e wi s o l a t e s m o s to ft h en e wi s o l a t e sw e r em o d e r a t e l yh a l o p h i l i e s t h e yg r e wb e s ti n5 - 10n a c ic o n d i t i o n ，s o m ee v e nc o u l dg r o wi ns a t u r a t es o l u t i o n s m o s to ft h en e wi s o l a t e dm o d e r a t e l yh a l o p h i l i ca c t i n o m y c e t e sc o u l dt e a rh i g ha l k a l i t c o n d i t i o na n dc o u l dg r o ww e l la tp h11 0 i nt h e m ，s t r a i nd 10 11a n dg 2 013w e r ea l k a l i h a l o p h i l i ca c t i n o m y c e t e s t h e yd i dn o tg r o ww h e nn a c ll o w e rt h a n2 a n dp hl o w e rt h a n8 0 m o r p h o l o g i c a ls t u d i e sw e r ec a r r i e do u to na c t i n o m y c e t e sa n df u n g i e x c e p ts t r a i n so fg e n u ss t r e p t o m y c e t e ，i ti sh a r dt od e t e r m i n em o s ts t r a i n s t a x o n o m ys t r u c t u r eo n l yb ym o r p h o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c s c l a s s i f i c a t i o nb a s e dp r i m a r i l yo nc y t o c h e m i s t r ya n dm o r p h o l o g yi sn ol o n g e rt e n a b l e 16 sr d n a r n as e q u e n c i n ga n a l y s i sw a sc a r r i e do u to nf i v es t r a i n s ，d1013 ，d 3 1 1 5 ，d 3 1 1 6 ，d 3 4 1 4 ，d 3 6 1 5 t h er e s u l t ss h o w e dt h a td t 0 1 3 ，d 3 1 1 5 ，d 3 4 1 4w e r eb e l o n g i n gt on o r c a r d i o p s i s d 1 0 13w a sr e l a t e dt a x o n so fma n t a r c t i c a ,d 3115a n dd 3 4 1 4w e r es i m i l a rt o d a s s o n v i l l e i d 3116w a sb e l o n g i n gt os t r e p t o m y c e sa n dw a ss i m i l a rt ol s g r i s e u ss u b s p g r i s e u s a l m o s tc o m p l e t e ds e q u e n c e so f16 sr d n ao fs t r a i nd 3 6 t5w a so b t a i n e da n dp h y l o g e n e t i ca n a l y s i sw a sc a r r i e do u to ft h eg e n u sn o c a r d i o p s i s t h er e s a l t ss h o w e dt h a ts t r a i nd 3 6 1 5s h o u l dc l u s t e r e di n t ot h eg e n u sn o c a r d i o p s i sa n df o r m e da ni n d e p e n d e n tb r a n c h p h y s i o l o g i c a la n db i o c h e m i c a lc h a r a c t e r i s t i c so fs t r a i nd 3 6 15w e r eo b v i o u s l yd i f f e r e n tf r o mo t h e rs t r a i n so ft h eg e n u sn o c a r d i o p s i st h e r e f o r , s t r a i nd 3 6 15w a sp r o b a b l yan e wt a x o no f g e n u sn o c a r d i o p s i s i nt h i ss t u d y , t h eb i o a c t i v em i c r o b i a lp r o d u c t so ft w oa c t i n o m y c e t e sw e r et e s t e db o t ho ft h i st w os t r a i n sh a do b v i o u sr e s t r a i ne f f e c to ng r a m p o s i t i v ec o c c u s t h e ya b s t r a c tc o u l da l s or e s t r a i ns o m es p i e c e so ff u n g ib u tc o u l dn o tr e s t r a i ng r a m n e g a t i v eb a c t e r i a f i n a l l y , t h ed e s a l te f f i c i e n c yo ft h e s en e wi s o l a t e sw e r et e s t e d a l m o s ta l lh a l o p h i l cs t r a i n sh a dc e r t a i nd e s a l te f r e c t t h e r ew a ss o r t i er e l a t i o n s h i pb e t w e e nd e s a l te f f i c i e n c ya n dh a l o t o l e r a n c eb u ti tw a sn o to b v i o u s m a y b ed e s a l te f f i c i e n c yw e r ec l o s e l yc o n t a c t e dw i t ht h ec h a r a c t e r i s t i c so ft e s ts t a i n s af e ws t r a i n sw e r ef o u n dt h e i rd e s a l te f f i c i e n c yw e r ea b o v e2 0 a f t e ras e r i e so ft r e a t m e n ts u c ha sd o m e s t i c a t i o n ，g e n et r a n s f e re t c ，t h e ys h o u l db ea b l et od os o m ew o r k0 1 3h i g hs a l t sc o n c e n t r a t i o nw a s t e w a t e rt r e a t m e n ta n de v e no ns e a w a t e rd e s a r a t i o n k e yw o r d s ：h a l o p h i l e s ；i s o l a t i o n ；p y l o g e n e t i ca n a l y s i s ；n o r c a r d i o p s i s ；d e s a l t a t i o n第一章嗜盐微生物研究概述第一章嗜盐微生物研究概述1 嗜盐微生物的概念近年来，在许多以前被认为是生命禁区的区域，发现了各种各样的新的生命形式。它们生存繁衍的场所恰恰是一些极端环境，如嗜热菌、嗜冷菌、嗜酸菌、嗜碱菌、嗜盐菌、嗜压菌等，这些统称为极端微生物。极端微生物具有独特的基因类型，特殊的生理机制和特殊的代谢产物，作为地球上豹边缘生命现象，极端微生物颇为耐人寻味。它在生命起源、系统进化等方面将给人们许多重要的启示，在生命行为的原理上也将拓展人们的概念。目前，极端微生物己威为国际研究的热门领域，日本、美国及欧洲的许多国家都启动了极端微生物的研究计划在揭示极端生命形式的奥秘，并利用其特殊机制和特殊方面的努力和竞争，己形成了国际趋势。嗜盐微生物通常生活在盐湖、盐碱地、海水、晒盐池和盐溃食物等高盐环境中，属于极端环境微生物。根据微生物的耐盐性不同，科学家们提出了不同的分类系统i l 。7 j ，但以l a r s e n ( 1 9 9 6 ) 和v r e e l a n d ( 1 9 8 7 1 的系统最常用口，弼。根据微生物对n a c i 的需求和最适生长的n a c l 浓度，他们将微生物分为4 类：( 1 ) 非嗜盐微生物( n o n h a l o p h i l i c ) ：生长不需n a c i ，低浓度的n a c i 即会对其生长产生抑制作用；( 2 ) 轻度嗜盐微生物( s l i g h th a l o p h i l i c ) ：生长需少量n a c l ，其生长最适n a c i浓度为l 3 ；( 3 ) 中度嗜盐微生物( m o d e r a t e l yh a l o p h i l i c ) ：生长需少量n a c i ，其生长最适n a c i 浓度为5 1 0 ：( 4 ) 极端嗜盐微生物( e x t r e m eh a l o p h i l i c ) ：生长所需n a c l 浓度为9 3 2 5 ，生长最适n a c i 浓度为2 0 。2 高盐环境生态系统高盐环境微生物随着高盐生态系统中离子组成、总盐浓度、p n 值以及氧气养分供应等方面的变化呈现出复杂的微生物多样性。在许多盐环境如海水、盐池、盐湖及盐土中都有嗜盐菌的存在，它们在高盐环境生态系中发挥着重要作用。在海水、海沙中适当地补充盐和营养，就可把嗜盐细菌分离出来。其中轻度及中度嗜盐菌是主要类群 8 - 1 0 1 。盐浓度达到饱和的终极盐池内，极端嗜盐菌第一章嗜盐微生物研究概述第一章嗜盐微生物研究概述1 嗜盐微生物的概念近年来，在许多以前被认为是生命禁区的区域，发现了各种各样的新的生命形式。它们生存繁衍的场所恰恰是一些极端环境，如嗜热菌、嗜冷菌、嗜酸菌、嗜碱菌、嗜盐菌、嗜压菌等，这些统称为极端微生物。极端微生物具有独特的基因类型，特殊的生理机制和特殊的代谢产物，作为地球上豹边缘生命现象，极端微生物颇为耐人寻味。它在生命起源、系统进化等方面将给人们许多重要的启示，在生命行为的原理上也将拓展人们的概念。目前，极端微生物己威为国际研究的热门领域，日本、美国及欧洲的许多国家都启动了极端微生物的研究计划在揭示极端生命形式的奥秘，并利用其特殊机制和特殊方面的努力和竞争，己形成了国际趋势。嗜盐微生物通常生活在盐湖、盐碱地、海水、晒盐池和盐溃食物等高盐环境中，属于极端环境微生物。根据微生物的耐盐性不同，科学家们提出了不同的分类系统i l 。7 j ，但以l a r s e n ( 1 9 9 6 ) 和v r e e l a n d ( 1 9 8 7 1 的系统最常用口，弼。根据微生物对n a c i 的需求和最适生长的n a c l 浓度，他们将微生物分为4 类：( 1 ) 非嗜盐微生物( n o n h a l o p h i l i c ) ：生长不需n a c i ，低浓度的n a c i 即会对其生长产生抑制作用；( 2 ) 轻度嗜盐微生物( s l i g h th a l o p h i l i c ) ：生长需少量n a c l ，其生长最适n a c i浓度为l 3 ；( 3 ) 中度嗜盐微生物( m o d e r a t e l yh a l o p h i l i c ) ：生长需少量n a c i ，其生长最适n a c i 浓度为5 1 0 ：( 4 ) 极端嗜盐微生物( e x t r e m eh a l o p h i l i c ) ：生长所需n a c l 浓度为9 3 2 5 ，生长最适n a c i 浓度为2 0 。2 高盐环境生态系统高盐环境微生物随着高盐生态系统中离子组成、总盐浓度、p n 值以及氧气养分供应等方面的变化呈现出复杂的微生物多样性。在许多盐环境如海水、盐池、盐湖及盐土中都有嗜盐菌的存在，它们在高盐环境生态系中发挥着重要作用。在海水、海沙中适当地补充盐和营养，就可把嗜盐细菌分离出来。其中轻度及中度嗜盐菌是主要类群 8 - 1 0 1 。盐浓度达到饱和的终极盐池内，极端嗜盐菌河北大学理学硕士学位论文是整个生态系的主体。中级盐池内则主要存在h a i o m o o n a d o l c a c 科的中度嗜盐菌 1 1 , 1 2 , 1 5 + 1 6 】。一些内陆盐湖中高比例的二价阳离子对微生物种群构成的影响极大 1 0 , 1 3 , 1 4 , 3 3 1 。例如在西班牙的盐湖中，高浓度的m 9 2 + 、c a 2 + 使v i b r i o 属的嗜盐细菌成为主要类群1 1 4 】：死海中高水平的m 9 2 + 和c a 2 + 也造成其中独特的种群构成i 枷】。与中性p h 的盐湖不同，盐碱湖中主要存在嗜盐古菌，嗜盐碱细菌尚不多见 3 2 1 。在高盐土壤中，嗜盐细菌的数量大于极端嗜盐古菌，因为随着季节的不同，盐土中的盐浓度会被不同程度地稀释，这样的环境更有利于对盐有较宽耐受范围的嗜盐细菌的生长i ”。2 “。南极东部v e s t f o l d 地区的冷盐湖这种非常极端的环境中也生存着嗜盐菌，而且其中大多数同时又是嗜冷菌，可耐受0 5 的低温 2 6 。“。3 嗜盐微生物的嗜盐适应机理3 1 嗜盐机理为了能在高盐环境中生存，各种嗜盐菌有不问的适应渗透压机理。总的说来有两种，一种为k c i 型，一种为有机渗透保护物质型。嗜盐厌氧菌、嗜盐硫还原菌以及嗜盐古菌在高盐环境中生长时，细胞内积累高浓度的k c i ( 4 5m o l l ) ，同时产生具有活性的各种酶。它们的酶蛋白的稳定主要是由于肽链中含有大量的酸性氨基酸( 如谷氨酸和天冬氨酸) ，过量的氨基酸残基在蛋白表面形成负电屏蔽所致【3 l 。但正是由于胞内高浓度钾离子的存在，使得这类微生物对环境中渗透压的改变缺少有效的适应能力，低渗条件下细胞裂解。嗜盐真核生物、嗜盐真细菌、嗜盐甲烷菌主要通过合成或积累一些所谓“亲合性溶质”的有机化合物，来平衡渗透压，保护由于脱水而变性的蛋白质。这些物质在细胞内能够被迅速的合成和降解，因此以这种机制克服高盐环境的嗜盐细菌对环境渗透压的改变有较强的适应能力 3 5 1 。目前发现的亲合性溶质主要有甘油、单糖、氨基酸及其衍生物和四氢嘧啶类物质( e c t o i n e ) 。研究表明，氨基酸不仅可以降低c l 。对蛋白质和酶合成的抑制作用，其存在对蛋白质的合成还有一定的刺激作用d 4 j 。某些革兰氏阴性菌以脯氨酸作为其主要的渗透调节物质1 3 6 那】。大多数嗜盐菌主要的渗透调节物质是甘氨酸甜菜碱或是其前体物质( 胆碱1 。甘氨酸甜菜碱可以稳定嗜盐菌的细胞膜，在高盐条件下还可以促进嗜盐细菌的呼吸作用和加速丁二酸的氧化【i o 】。n a c 的浓度越高，这种促进作用越强烈。但是，除嗜盐放线多孢菌口c t i n o p o l y s p o r ah a l o p h i l a ) # b ，任何嗜盐菌和耐盐菌均不能合成此物质1 4 0 ，因此必须依赖外源物质的加入。当环境中缺乏甘氨酸甜菜碱和其前体物质( 胆碱) 时，一些菌在胞内河北大学理学硕士学位论文是整个生态系的主体。中级盐池内则主要存在h a i o m o o n a d o l c a c 科的中度嗜盐菌 1 1 , 1 2 , 1 5 + 1 6 】。一些内陆盐湖中高比例的二价阳离子对微生物种群构成的影响极大 1 0 , 1 3 , 1 4 , 3 3 1 。例如在西班牙的盐湖中，高浓度的m 9 2 + 、c a 2 + 使v i b r i o 属的嗜盐细菌成为主要类群1 1 4 】：死海中高水平的m 9 2 + 和c a 2 + 也造成其中独特的种群构成i 枷】。与中性p h 的盐湖不同，盐碱湖中主要存在嗜盐古菌，嗜盐碱细菌尚不多见 3 2 1 。在高盐土壤中，嗜盐细菌的数量大于极端嗜盐古菌，因为随着季节的不同，盐土中的盐浓度会被不同程度地稀释，这样的环境更有利于对盐有较宽耐受范围的嗜盐细菌的生长i ”。2 “。南极东部v e s t f o l d 地区的冷盐湖这种非常极端的环境中也生存着嗜盐菌，而且其中大多数同时又是嗜冷菌，可耐受0 5 的低温 2 6 。“。3 嗜盐微生物的嗜盐适应机理3 1 嗜盐机理为了能在高盐环境中生存，各种嗜盐菌有不问的适应渗透压机理。总的说来有两种，一种为k c i 型，一种为有机渗透保护物质型。嗜盐厌氧菌、嗜盐硫还原菌以及嗜盐古菌在高盐环境中生长时，细胞内积累高浓度的k c i ( 4 5m o l l ) ，同时产生具有活性的各种酶。它们的酶蛋白的稳定主要是由于肽链中含有大量的酸性氨基酸( 如谷氨酸和天冬氨酸) ，过量的氨基酸残基在蛋白表面形成负电屏蔽所致【3 l 。但正是由于胞内高浓度钾离子的存在，使得这类微生物对环境中渗透压的改变缺少有效的适应能力，低渗条件下细胞裂解。嗜盐真核生物、嗜盐真细菌、嗜盐甲烷菌主要通过合成或积累一些所谓“亲合性溶质”的有机化合物，来平衡渗透压，保护由于脱水而变性的蛋白质。这些物质在细胞内能够被迅速的合成和降解，因此以这种机制克服高盐环境的嗜盐细菌对环境渗透压的改变有较强的适应能力 3 5 1 。目前发现的亲合性溶质主要有甘油、单糖、氨基酸及其衍生物和四氢嘧啶类物质( e c t o i n e ) 。研究表明，氨基酸不仅可以降低c l 。对蛋白质和酶合成的抑制作用，其存在对蛋白质的合成还有一定的刺激作用d 4 j 。某些革兰氏阴性菌以脯氨酸作为其主要的渗透调节物质1 3 6 那】。大多数嗜盐菌主要的渗透调节物质是甘氨酸甜菜碱或是其前体物质( 胆碱1 。甘氨酸甜菜碱可以稳定嗜盐菌的细胞膜，在高盐条件下还可以促进嗜盐细菌的呼吸作用和加速丁二酸的氧化【i o 】。n a c 的浓度越高，这种促进作用越强烈。但是，除嗜盐放线多孢菌口c t i n o p o l y s p o r ah a l o p h i l a ) # b ，任何嗜盐菌和耐盐菌均不能合成此物质1 4 0 ，因此必须依赖外源物质的加入。当环境中缺乏甘氨酸甜菜碱和其前体物质( 胆碱) 时，一些菌在胞内河北大学理学硕士学位论文是整个生态系的主体。中级盐池内则主要存在h a i o m o o n a d o l c a c 科的中度嗜盐菌 1 1 , 1 2 , 1 5 + 1 6 】。一些内陆盐湖中高比例的二价阳离子对微生物种群构成的影响极大 1 0 , 1 3 , 1 4 , 3 3 1 。例如在西班牙的盐湖中，高浓度的m 9 2 + 、c a 2 + 使v i b r i o 属的嗜盐细菌成为主要类群1 1 4 】：死海中高水平的m 9 2 + 和c a 2 + 也造成其中独特的种群构成i 枷】。与中性p h 的盐湖不同，盐碱湖中主要存在嗜盐古菌，嗜盐碱细菌尚不多见 3 2 1 。在高盐土壤中，嗜盐细菌的数量大于极端嗜盐古菌，因为随着季节的不同，盐土中的盐浓度会被不同程度地稀释，这样的环境更有利于对盐有较宽耐受范围的嗜盐细菌的生长i ”。2 “。南极东部v e s t f o l d 地区的冷盐湖这种非常极端的环境中也生存着嗜盐菌，而且其中大多数同时又是嗜冷菌，可耐受0 5 的低温 2 6 。“。3 嗜盐微生物的嗜盐适应机理3 1 嗜盐机理为了能在高盐环境中生存，各种嗜盐菌有不问的适应渗透压机理。总的说来有两种，一种为k c i 型，一种为有机渗透保护物质型。嗜盐厌氧菌、嗜盐硫还原菌以及嗜盐古菌在高盐环境中生长时，细胞内积累高浓度的k c i ( 4 5m o l l ) ，同时产生具有活性的各种酶。它们的酶蛋白的稳定主要是由于肽链中含有大量的酸性氨基酸( 如谷氨酸和天冬氨酸) ，过量的氨基酸残基在蛋白表面形成负电屏蔽所致【3 l 。但正是由于胞内高浓度钾离子的存在，使得这类微生物对环境中渗透压的改变缺少有效的适应能力，低渗条件下细胞裂解。嗜盐真核生物、嗜盐真细菌、嗜盐甲烷菌主要通过合成或积累一些所谓“亲合性溶质”的有机化合物，来平衡渗透压，保护由于脱水而变性的蛋白质。这些物质在细胞内能够被迅速的合成和降解，因此以这种机制克服高盐环境的嗜盐细菌对环境渗透压的改变有较强的适应能力 3 5 1 。目前发现的亲合性溶质主要有甘油、单糖、氨基酸及其衍生物和四氢嘧啶类物质( e c t o i n e ) 。研究表明，氨基酸不仅可以降低c l 。对蛋白质和酶合成的抑制作用，其存在对蛋白质的合成还有一定的刺激作用d 4 j 。某些革兰氏阴性菌以脯氨酸作为其主要的渗透调节物质1 3 6 那】。大多数嗜盐菌主要的渗透调节物质是甘氨酸甜菜碱或是其前体物质( 胆碱1 。甘氨酸甜菜碱可以稳定嗜盐菌的细胞膜，在高盐条件下还可以促进嗜盐细菌的呼吸作用和加速丁二酸的氧化【i o 】。n a c 的浓度越高，这种促进作用越强烈。但是，除嗜盐放线多孢菌口c t i n o p o l y s p o r ah a l o p h i l a ) # b ，任何嗜盐菌和耐盐菌均不能合成此物质1 4 0 ，因此必须依赖外源物质的加入。当环境中缺乏甘氨酸甜菜碱和其前体物质( 胆碱) 时，一些菌在胞内幕一苹嗜盐微生物研究概述大量积累四氢嘧啶类物质，但它不能独立作为渗透调节物质，而需要与离子和其它有机物质一起平衡外界的渗透压【3 9 , 4 1 i 。3 2n a + 对嗜盐细菌的影响嗜盐细菌在低浓度n a + 存在的情况下，可通过n a + 泵产生跨膜的n a + 梯度，主要参与物质运输，调节细胞p h ，形成和维持膜电位v 【3 4 , 1 0 0 1 。n a + 可影响嗜盐细菌对多种可代谢物质的吸收，同时各种物质的吸收所要求的n a + 浓度也不相同【3 4 i 。n a + 还会影响嗜盐菌的细胞组成。研究表明，在高盐条件下菌体细胞壁和细胞质中的核质都变得更紧密，多核糖体的比例升高1 4 3 1 。为了平衡高盐引起的正电荷的增加，嗜盐细菌中带负电性的磷酸脂会增加【3 a 2 , 9 9 。在在不同的n a c l条件下，嗜盐细菌中细胞脂肪酸的组成也是不同的1 5 , 4 2 i 。高盐条件下环状脂肪酸会大量增加，而单价非饱和脂肪酸则减少【4 2 1 。研究还发现不同盐度条件下细菌可以合成不同的蛋白质】。4 嗜盐微生物的分类研究本次研究以嗜盐细菌为主不涉及极端嗜盐古菌，因此只列出嗜盐细菌和嗜盐放线菌的分类现状。对于嗜盐真菌的研究更少，1 9 8 5 年r a d w a n 等发现青霉菌中有喜盐的菌种在1 0 的盐度下生长良好【1 0 2 1 。2 0 0 0 年，g u n d e c i m e r m a n a等发现了几株嗜盐黑色酵母( h o r t a e aw e r n e c k i i p h a e o t h e c at r i a n g u l a r i s t r i m m a t o s t r o m as a l i n u m ，a u r e o b a s i d i u mp u l l u l a n s ) ，它们可在3 - 3 0 的盐浓度下生长d o t l 。4 1 嗜盐细菌的分类研究现状虽然嗜盐细菌分布广泛，但对嗜盐细菌的研究开展相对于古菌要晚得多 3 3 , 3 4 , 4 5 】。极端嗜盐菌在低渗条件下( n a c i 浓度低于9 ) 菌体裂解，而嗜盐细菌对于环境渗透压的改变则有较强的适应能力。因为它们可以耐受很宽的n a c i浓度范围，在应用方面，它们将因适应更宽的盐度范围而发挥巨大潜力。到1 9 8 0 年，嗜盐细菌只有一个属，即盐单胞菌属( h a l o m o n a s ) ，此属唯一的种为伸长盐单胞菌( he l o n g a t a ) 4 6 1 0 在八十年代，嗜盐细菌只有6 个种被收录到细菌名录中 4 6 - 4 8 1 ，即肋生弧菌( v i b r i o c o s t i c o l a ) ，喜海水黄杆菌f f l a v o b a c t e r i u mh a l o m o p h i l u m ) ，喜盐微球菌( m i c t o c o c c u sh a l o b i u s ) ，嗜盐海球菌( p l a n o c o c c u sh a l o p h i l u s ) 和嗜盐螺旋体( 跏i r o c h a e t ah a l o p h i l a ) ，盐脱氮副球菌( p a r a c o c c u sh a l o d e n i t r i f i c a n s ) 。八十年代以后，嗜盐细菌的分类工作取得很大进展，随着分子生物学技术的不断发展，一些分子生物学的技术逐渐引入分类学研究中，如1 6 sr d n a 序列分析和1 6 sr d n a r f l p 分析等【4 。陆续发现了一些新种，并对以前的分类3 一_ _ - _ _ _ _ - _ - _ - _ - - _ - _ _ 一。幕一苹嗜盐微生物研究概述大量积累四氢嘧啶类物质，但它不能独立作为渗透调节物质，而需要与离子和其它有机物质一起平衡外界的渗透压【3 9 , 4 1 i 。3 2n a + 对嗜盐细菌的影响嗜盐细菌在低浓度n a + 存在的情况下，可通过n a + 泵产生跨膜的n a + 梯度，主要参与物质运输，调节细胞p h ，形成和维持膜电位v 【3 4 , 1 0 0 1 。n a + 可影响嗜盐细菌对多种可代谢物质的吸收，同时各种物质的吸收所要求的n a + 浓度也不相同【3 4 i 。n a + 还会影响嗜盐菌的细胞组成。研究表明，在高盐条件下菌体细胞壁和细胞质中的核质都变得更紧密，多核糖体的比例升高1 4 3 1 。为了平衡高盐引起的正电荷的增加，嗜盐细菌中带负电性的磷酸脂会增加【3 a 2 , 9 9 。在在不同的n a c l条件下，嗜盐细菌中细胞脂肪酸的组成也是不同的1 5 , 4 2 i 。高盐条件下环状脂肪酸会大量增加，而单价非饱和脂肪酸则减少【4 2 1 。研究还发现不同盐度条件下细菌可以合成不同的蛋白质】。4 嗜盐微生物的分类研究本次研究以嗜盐细菌为主不涉及极端嗜盐古菌，因此只列出嗜盐细菌和嗜盐放线菌的分类现状。对于嗜盐真菌的研究更少，1 9 8 5 年r a d w a n 等发现青霉菌中有喜盐的菌种在1 0 的盐度下生长良好【1 0 2 1 。2 0 0 0 年，g u n d e c i m e r m a n a等发现了几株嗜盐黑色酵母( h o r t a e aw e r n e c k i i p h a e o t h e c at r i a n g u l a r i s t r i m m a t o s t r o m as a l i n u m ，a u r e o b a s i d i u mp u l l u l a n s ) ，它们可在3 - 3 0 的盐浓度下生长d o t l 。4 1 嗜盐细菌的分类研究现状虽然嗜盐细菌分布广泛，但对嗜盐细菌的研究开展相对于古菌要晚得多 3 3 , 3 4 , 4 5 】。极端嗜盐菌在低渗条件下( n a c i 浓度低于9 ) 菌体裂解，而嗜盐细菌对于环境渗透压的改变则有较强的适应能力。因为它们可以耐受很宽的n a c i浓度范围，在应用方面，它们将因适应更宽的盐度范围而发挥巨大潜力。到1 9 8 0 年，嗜盐细菌只有一个属，即盐单胞菌属( h a l o m o n a s ) ，此属唯一的种为伸长盐单胞菌( he l o n g a t a ) 4 6 1 0 在八十年代，嗜盐细菌只有6 个种被收录到细菌名录中 4 6 - 4 8 1 ，即肋生弧菌( v i b r i o c o s t i c o l a ) ，喜海水黄杆菌f f l a v o b a c t e r i u mh a l o m o p h i l u m ) ，喜盐微球菌( m i c t o c o c c u sh a l o b i u s ) ，嗜盐海球菌( p l a n o c o c c u sh a l o p h i l u s ) 和嗜盐螺旋体( 跏i r o c h a e t ah a l o p h i l a ) ，盐脱氮副球菌( p a r a c o c c u sh a l o d e n i t r i f i c a n s ) 。八十年代以后，嗜盐细菌的分类工作取得很大进展，随着分子生物学技术的不断发展，一些分子生物学的技术逐渐引入分类学研究中，如1 6 sr d n a 序列分析和1 6 sr d n a r f l p 分析等【4 。陆续发现了一些新种，并对以前的分类3 一_ _ - _ _ _ _ - _ - _ - _ - - _ - _ _ 一。幕一苹嗜盐微生物研究概述大量积累四氢嘧啶类物质，但它不能独立作为渗透调节物质，而需要与离子和其它有机物质一起平衡外界的渗透压【3 9 , 4 1 i 。3 2n a + 对嗜盐细菌的影响嗜盐细菌在低浓度n a + 存在的情况下，可通过n a + 泵产生跨膜的n a + 梯度，主要参与物质运输，调节细胞p h ，形成和维持膜电位v 【3 4 , 1 0 0 1 。n a + 可影响嗜盐细菌对多种可代谢物质的吸收，同时各种物质的吸收所要求的n a + 浓度也不相同【3 4 i 。n a + 还会影响嗜盐菌的细胞组成。研究表明，在高盐条件下菌体细胞壁和细胞质中的核质都变得更紧密，多核糖体的比例升高1 4 3 1 。为了平衡高盐引起的正电荷的增加，嗜盐细菌中带负电性的磷酸脂会增加【3 a 2 , 9 9 。在在不同的n a c l条件下，嗜盐细菌中细胞脂肪酸的组成也是不同的1 5 , 4 2 i 。高盐条件下环状脂肪酸会大量增加，而单价非饱和脂肪酸则减少【4 2 1 。研究还发现不同盐度条件下细菌可以合成不同的蛋白质】。4 嗜盐微生物的分类研究本次研究以嗜盐细菌为主不涉及极端嗜盐古菌，因此只列出嗜盐细菌和嗜盐放线菌的分类现状。对于嗜盐真菌的研究更少，1 9 8 5 年r a d w a n 等发现青霉菌中有喜盐的菌种在1 0 的盐度下生长良好【1 0 2 1 。2 0 0 0 年，g u n d e c i m e r m a n a等发现了几株嗜盐黑色酵母( h o r t a e aw e r n e c k i i p h a e o t h e c at r i a n g u l a r i s t r i m m a t o s t r o m as a l i n u m ，a u r e o b a s i d i u mp u l l u l a n s ) ，它们可在3 - 3 0 的盐浓度下生长d o t l 。4 1 嗜盐细菌的分类研究现状虽然嗜盐细菌分布广泛，但对嗜盐细菌的研究开展相对于古菌要晚得多 3 3 , 3 4 , 4 5 】。极端嗜盐菌在低渗条件下( n a c i 浓度低于9 ) 菌体裂解，而嗜盐细菌对于环境渗透压的改变则有较强的适应能力。因为它们可以耐受很宽的n a c i浓度范围，在应用方面，它们将因适应更宽的盐度范围而发挥巨大潜力。到1 9 8 0 年，嗜盐细菌只有一个属，即盐单胞菌属( h a l o m o n a s ) ，此属唯一的种为伸长盐单胞菌( he l o n g a t a ) 4 6 1 0 在八十年代，嗜盐细菌只有6 个种被收录到细菌名录中 4 6 - 4 8 1 ，即肋生弧菌( v i b r i o c o s t i c o l a ) ，喜海水黄杆菌f f l a v o b a c t e r i u mh a l o m o p h i l u m ) ，喜盐微球菌( m i c t o c o c c u sh a l o b i u s ) ，嗜盐海球菌( p l a n o c o c c u sh a l o p h i l u s ) 和嗜盐螺旋体( 跏i r o c h a e t ah a l o p h i l a ) ，盐脱氮副球菌( p a r a c o c c u sh a l o d e n i t r i f i c a n s ) 。八十年代以后，嗜盐细菌的分类工作取得很大进展，随着分子生物学技术的不断发展，一些分子生物学的技术逐渐引入分类学研究中，如1 6 sr d n a 序列分析和1 6 sr d n a r f l p 分析等【4 。陆续发现了一些新种，并对以前的分类3 一_ _ - _ _ _ _ - _ - _ - _ - - _ - _ _ 一。河北大学理学硕士学位论立结果进行了一些修正【5 0 53 1 。从1 9 8 4 年德莱氏属( d e l e y a ) 建立【5 【】，到1 9 9 1 年，此属共发现了1 1 个种。嗜盐德莱氏菌( dh a l o p h i l a ) s t 】，盐德莱氏菌( ds a t i n a ) i s 3 1 ，以及由产碱菌属a l c a l i g e n e s ) 改归为d e l e y a 属的菌种太平洋德莱氏菌( dp a c i f i c a ) 、渴望德莱氏菌( d c u p i d a ) 、迷人德莱氏菌( dv e n u s t a ) 、海洋德莱氏菌( d m a r i n a ) 、海水德莱氏菌( d q u a m a r i n u s ) 、粪德莱氏菌( d 向e c a l 抽) 和d h o m a r i n l 3 4 ，由冰下盐单胞菌( hs “b g l a c i e s c o l a ) 更名的冰下德莱氏菌( j 9 s u b g l a c i e s c o l a ) 5 2 1 。此属模式菌株为海潮德莱氏菌f da e s t a ) l ”i 。l9 8 7 年，h e b e r t 将耐盐假单胞菌( p s e u d o m o n a sh a l o d u r a n s ) 归于盐单胞菌属( h a l o m o n a s ) ，更名为耐盐盐单胞菌( hh a l o d u r a u s ) ! ”1 。1 9 8 8 年，f r a n z m a n n和w e h m e y e r 等通过1 6 sr d n a 的序列分析、d n ag + cm 0 1 等方法，将f l a v o b a c t e r i u mh a l m o p h i l u m 更名为喜海水盐单胞菌( hh a l m o p h i l u m ) ，并认为应将h a l o m o n a s 和d e l e y a 归于同一个科，即h a l o m o n a d a c e a e 【5 2 】。1 9 9 0 年，j a m e s等发表了1 个新种，即南方盐单胞菌( h a l o m o n a sm e r i d i a n a ) t 5 5 】。1 9 9 5 年，h u v a l等人描述了2 个新种，即hi s r a e l e n s i s 和h r 出h s f s i 。在1 9 9 5 年，m e l l a d o等人通过多相分类技术及1 6 sr d n a 全序列的比较，将广盐沃氏菌( v o l c a n i e l l ae u r i h a l i n a ) 归于h a l o m a n a s 属，定名为广盐盐单胞菌( he u r i h a l i n a ) h ”。随着分类工作的不断完善，属于革兰氏阴性菌的嗜盐细菌归入一个科，即h a l o m o n a d a c e a e ，包括2 个属h a l o m o n a s 和d e l e y a ，其中d e l e y a 属有l1 个种，h a l o m o n a s 属有6 个种。在1 9 9 6 年，d o b s s o n 对2 4 株嗜盐细菌的1 6 sr d n a 进行了全序列分析，首次从系统发育的角度对嗜盐细菌进行了分类1 5 ”。根据d o b s s o n 的结果，h a l o m o n a d a c e a e 科有2 个属，即h a l o m o n a s 和发酵细菌属( z y m o b a c t e r ) 。h a l o m o n a s 属包括原来的d e l e y a 、h a l o m o n a s 和h a l o v i b r i o3 个属，1 9 个种，z y m o b a c t e r 属仅有1 个种，即棕榈发酵细菌( z p a l m a e ) 。2 3嗜盐放线菌的分类研究现状放线菌( a c t i n o m y c e t e s ) 广泛分布于自然界中，是微生物中与人的关系非常密切而大有应用前途的一类菌。迄今为止己在放线菌中发现了1 0 0 0 0 多种抗生素，临床上使用的抗生素有2 ，3 是放线菌产生的。同时，放线菌也是氨基酸、维生素、酶制剂、免疫抑制剂等多种有用产物的产生菌。近年来，放线菌d n a 重组技术的发展使其应用前景更加不可限量。因此，放线菌是一类重要的自然资源 5 9 - 6 1 1 。另一方面，放线菌又是某些疾病的病原菌，可引起多种人、畜疾病及植物病害。放线菌的分类研究不仅可为放线菌资源的开发利用和有效控制有害放线菌- 4 一_ l 一一。；：河北大学理学硕士学位论立结果进行了一些修正【5 0 53 1 。从1 9 8 4 年德莱氏属( d e l e y a ) 建立【5 【】，到1 9 9 1 年，此属共发现了1 1 个种。嗜盐德莱氏菌( dh a l o p h i l a ) s t 】，盐德莱氏菌( ds a t i n a ) i s 3 1 ，以及由产碱菌属a l c a l i g e n e s ) 改归为d e l e y a 属的菌种太平洋德莱氏菌( dp a c i f i c a ) 、渴望德莱氏菌( d c u p i d a ) 、迷人德莱氏菌( dv e n u s t a ) 、海洋德莱氏菌( d m a r i n a ) 、海水德莱氏菌( d q