（微生物学专业论文）粘细菌的分离、鉴定及活性研究.pdf

摘要 粘细菌( m y x o b a c t e ri a ) 是一类具有社会性行为的高等原核生物， 具有复杂的多细胞行 为和形态发生，在细胞分化、发育和生物进化研究中占有重要地位。近年来，粘细菌作为 一类可产生丰富次级代谢物的微生物类群日 趋受到重视。 本研究从来自 吉林、山东、山 西、四川、湖北、湖南、上海、 浙江、 福建、陕西和贵 州的土壤、植物、水体三种生态环境的5 2个样品中分离到了 1 7 1 株粘细菌，利用灭活酵 母划线方法进行粘细菌的纯化，得到 6 3株纯化的菌株。通过观察分离菌株的菌落、粘抱 子和营养细胞的形态特征，以及分解纤维素的能力，将这些菌株分为四大类型。粘细菌通 常在液体培养基中的生长情况不如在固体培养基上的生长，不同菌种有各自 的特性，适宜 其生长的培养基也有所区别。 研究了 菌株p 2 2 - 4 和菌株x - 1 在y s , e , h t , i r 1 , m e和 m 2 6 六种不同 液体培养基中的生长情况，结果发现菌株p 2 2 - 4 在me , m 2 6 和y s 培养基 中生长良 好， 而菌株x - 1 则在y s , h t 培养基中生长良 好。 分别检测6 3 株纯化菌株发酵滤 液的抗细菌、 抗真菌、 抗耐药菌和体外抗凝活性，发现菌株s 6 - 1 , p 2 1 - 6 , a - 2 等 1 8 株菌 株具有抗金黄色葡萄球菌活性，菌株s 1 - 7、p 2 1 - 3、g - 3 等 1 8 株菌株具有抗凝活性，活 性菌株的检出率均为2 9 %; 菌株s 1 - 6 和s 3 - 3 具有抑制枯草杆菌活性， 菌株a - 2和a - 4 具 有抑制白色念珠菌活性，活性菌株的检出率均为3 %. 对具有较强的溶解纤维素能力的菌株a - 1 和具有抗白 色念珠菌活性的菌株a - 4 的 分类 单位进行描述分类。根据菌株 a - 1 和 a 一的营养细胞、子实体和粘饱子的形态特征，在 s t 2 1 c x , w c x , v y / 2 等7 种培养基上的 菌落特征，以 及刚果红反应、 硝酸盐还原、 纤维 素分解、抗生素敏感性等生理生化特征等表观分类学指征，结合 d n a碱基组成 ( g + c m o t %)和 1 6 s r r n a序列同 源性分析，确定菌株 a - 1归属为纤维多囊菌 p o ly a n g i u m c e l l u l o s u m ， 菌株a - 4 归属为烟色多囊菌p o ly a n g i u m f u m o s u m o 在3 1 6 株具有分解纤维素能力的 菌株中， 纯化得到6 株胞外纤维素酶活力较强的菌株， 其中 菌株a - 1 的酶活力最强。 比 较了不同 培养基组成和培养条件等单因子对菌株a - 1 的三 种胞外纤维素酶 ( 胞外滤纸酶、胞外微晶纤维素酶和胞外 c m c a s e )活力的影响，结果酶 反应时间为 2 h ， 种子培养基为 h t - 淀粉培养基，种龄为 3 d , 碳、 氮源为淀粉、蛋白 脉， m 扩 + 和p 0 4 ， 一 浓 度 均 为0 . 1 0 % , 温 度 为3 0 0c , p h 7 .2 , 摇 瓶 装 量 为l 0 0 m l / 2 5 0 m l ， 培 养 周 期为6 d 时， 胞外纤维素酶活力最高。 在此培养条件下， 菌株a - 1 的胞外滤纸酶活力为2 .5 0 1 u / m l ,胞外微晶纤维素酶活力为4 .2 5 9 u l m l ，胞外c mc as e 活力为0 .2 6 7 u / m l . 关键词:粘细菌，分离纯化，活性检测，分类鉴定，纤维素酶 abs tract my x o b a c t e r i a i s a k i n d o f h i g h e r p r o k a r y o t e w i t h s o c i a l b e h a v io r . t h e y h a v e c o m p l i c a t e d c o o p e r a t i v e m o t i l it y b e h a v i o r a n d a p p e a r a n c e f o r m a t io n , s o t h e y a r e i m p o r t a n t t o t h e r e s e a r c h o f c e ll d i ff e r e n t i a t i o n , d e v e lo p m e n t a n d e v o l u t i o n . i n la t e y e a r s , m y x o b a c t e r i a a r e v a l u e d f o r t h e i r l a r g e n u m b e r o f b i o l o g i c a l l y a c t i v e s e c o n d a ry m e t a b o l i t e s . i n t h i s r e s e a r c h 1 7 1 m y x o b a c t e r i a s t r a i n s w e r e s e p a r a t e d f r o m 5 2 s a m p l e s c o l l e c t e d f r o m s o i l s , p l a n t s , w a t e r i n 1 1 a r e a s s u c h a s j i l in , s h a n d o n g , s h a n x i , s ic h u a n , s h a n g h a i , z h e j i a n g e t c . ,a n d 6 3 p u r e s t a in s w e r e g o t . b y o b s e r v i n g c o lo n i e s , m y x o s p o r e s , n u t r i e n t c e l l s o f t h e s t r a i n s a n d a b i l i t y o f d i s s o l v i n g c e l l u l o s e , t h e s e p u r e s t r a i n s w e r e d i v i d e d i n t o 4 t y p e s . my x o b a c t e r ia u s u a l l y g r o w p o o r l y i n l i q i u d m e d i a , a n d d i ff e re n t s tr a i n s n e e d c e rt a i n m e d i a . s t r a in p 2 2 - 4 a n d s t r a i n x - 1 w e r e c u l t u r e d i n y s , e , h t , i r i . me a n d m2 6 l i q u i d m e d ia . i t w a s f o u n d t h a t t h e s t r a i n p 2 2 - 4 g r e w b e t t e r i n m e , m 2 6 a n d y s m e d i a , t h e s t r a i n x - 1 w e r e s u i t a b le i n y s a n d h t m e d i a t h e f e r m e n t a t i o n l i q u id s o f 6 3 s t r a i n s w e r e d e t e c t e d f o r t h e a c t iv i t i e s a g a i n s t b a c t e r i a , f u n g i , a n t i b i o t i c - r e s i s t a n t b a c t e r i a a n d a g g l u t in a t io n . t h e r e s u l t s s h o w e d t h a t 1 8 s t r a i n s r e s i s te d s t a p h y l o c o c c u s a u r e u s . 1 8 s t r a i n s h a d a c t i v i t y o f a n t ic o a g u l a t i o n . t h e y a r e 2 9 % o f t h e w h o l e s t r a i n s . b a c i l l u s s u b t i l i s i s s e n s i t i v e t o s t r a i n s 1 - 6 a n d s 3 - 3 , w h e r e a s c a n d i d a a l b i c a n s i s s e n s i t i v e t o s t r a i n a- 2 a n d a- 4 . t h e s e t wo k i n d s o f b i o a c t i v e s t r a i n s a r e 3 % i n t h e w h o l e s t r a i n s s t r a i n a - 1 w i t h d i s s o l v i n g c e l l u lo s e a b i l it y a n d s t r a i n a - 4 w h ic h c a n r e s i s t c a n d i d a a l b i c a n s w e r e c l a s s i f i e d . a c c o r d in g t o t h e a p p e a r a n c e o f n u t r i e n t c e l l s , f r u i t i n g b o d i e s , m y x o s p o r e s o f t h i s t w o s t r a i n s , a n d t h e c o lo n i e s i n m e d i a s t 2 1 c x , wc x , v y / 2 ,e t c ., i n a d d i t i o n t o p h y s i o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c s s u c h a s c o n g o r e d r e a c t io n , n i t r a t e r e c o v e r , f i b r i n d i s s o l v i n g , a n t i b i o t i c s e n s i t i v i t y , a n d g + c m o l % , 1 6 5 r r n a s e q u e n c e s a n a l y s i s , s t r a i n a - i w a s c l as s i f i e d t o p o l y a n g i u m c e l l u l o s u m a n d s t r a in a - 4 t o p o l y a n g i u m f u m o s u m _ s ix s t r a i n s w it h h i g h e r e x t r a c e l l u l a r c e l l u l as e a c t i v i t y w e r e s e p a r a t e d a n d p u r i f i e d f r o m 3 1 6 c o l o n i e s . s t r a i n a - 1 h a d t h e h i g h e s t c e l l u l a s e a c t i v i t y , s o t h e i n fl u e n c e o f d i f f e r e n t c u l t u r e c o n s i s t s a n d c o n d i t i o n s o n t h r e e k i n d s o f e x t r a c e l lu l a r c e l l u l a s e a c t i v i t y w e r e c o m p a r e d . a s t h e c o n c l u s i o n , t h e c e l l u l a s e a c t i v i t y r e a c h e d t h e h i g h e s t l e v e l o n t h e c o n d i t i o n o f 2 h a s r e a c t i n g t i m e . h t - s t a r c h m e d i u m as s e e d m e d i u m , 3 d a s s e e d a g e , s t a r c h a s c a r b o n s o u r c e , p e p t o n e a s n i t r o g e n s o u r c e , 0 . 1 0 % a s c o n c e n tr a t i o n o f m 扩 + a n d p 0 4 3 - , 3 0 ,c p h 7 .2 , 1 0 0 m l / 2 5 0 m l as b o t t l e h o ld in g . 6 d a s c u lt u r e p e r io d . o n t h i s c o n d i t io n , e x t r a c e l l u la r f p as e i s 2 . 5 0 1 u / ml , m ic r o l i t e c e l lu l a s e i s 4 . 2 5 9 u / ml , c mc ase i s 0 . 2 6 7 u / ml . k e y w o r d s : m y x o b a c te r ia , s e p a r a t io n a n d p u r if ic a t io n , a c t iv it y d e t e c t io n , c la s s i f ic a t io n , c e l l u l a s e 论文独创性声明 本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人 或机构已 经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发 和所做的贡献均已在论文中做了明确的声明并表示了谢意。 储 签 “ : i 日 “ : 孙 t _ k . 3 1 论文使用授权声明 本人完全了 解上海师范大学有关保留、 使用学位论文的规定， 即:学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅; 学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其 它手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此规定。 划勺 作 者 签 “ : w 八 ” 师 签 “ ma r . 夕、 文献综述 第一篇文献综述 1 8 0 9 年 德 国 植 物 学 家h .f .l i n k 发 现 并 命 名了 第 一 株 粘细 菌p o ly a n g i u m v it e l l in u m l l o 1 8 5 7年英国生物学家 m .j . b e r k e l e y发现并命名了另外两个属种的粘细菌 s t i g m a t e l l a a u r a n t ia c a 和c h o n d r o m y c e s c r o c a t u s lz l ， 把 它 们归 类为h y p h o m y c e t e s a 1 8 9 2 年美国 植 物学 家r o l a n d t h a x t e : 首 先阐 述了 粘细菌奇 特的 生 活史 3 1 ， 引 起了 科学界 对粘 细菌的 注意。 有关粘细菌的研究工作自2 0 世纪初以 来陆续开展， 其中最重要的是b a u r 4 ) , j a h n , k r z e m i e n i e w s k a 和k r z e m i e n i e w s k i e 6 1 , i m s h e n e tz k i 和s o l n t z e v a 7 1 的 研究t作。 经过一 段时 期有关粘细菌培养， 如增殖培养和纯培养的一般研究后， 出现了一些新的研究热点， 例如: d w o r k i n 和g i b s o n 提出 的发育生 物学 l , k a i s e r 及 其同 事 提出的 分子 遗传学 9 1 0 粘细菌 ( m y x o b a c t e r i a )是一类高等的原核生物类群，具有复杂的多细胞行为和形态 发 生， 在细 胞 分 化、 发育 和生 物进化 研究中占 有重 要的 地位， 如黄色 粘细 菌( .l 力 x o c o c c u s x a n t h u s ) 是著名的多细胞行为、形态发生 及社会行为学研究的模式菌株1 0 1 。 粘细菌的 基 因组在原核生物中是最大的，约为9 ,4 5 4 - - 1 0 ,0 1 0 k b ， 介子原核微生物和真核微生物之间， 因此尽管粘细菌在系统分类上属于细菌， 但某些生物学特性却表现出与真核生物更多的相 似 性 1 近年来， 粘细菌作为一类可产生丰富次级代谢物的微生物类群日 趋受到重视。 目 前从 粘细菌中己发现大约3 6 0多种生物活性物质，约占 微生物来源的总数的3 . 5 %。粘细菌产 生的生物活性物质具有结构新、 种类多、 产生菌比率高、作用水平层次多、 作用机制多样 等特点 1 2 1 ，是很好的天然药物筛选资源。因此，粘细菌是一大类具有应用研究开发潜力 的微生物类群。 1 粘细 菌的 分 类 11 3 . 1 4 1 在粘细菌的分类上，某些学者将其放在硫细菌近旁 ( t h a x t e r ) ，另一些学者将其放在 蓝绿藻近旁 ( j a h n , 1 9 2 4 ) ， 第三类学者将它们看作为独立的微生物类群 ( 沙坡什尼科夫， 1 9 4 4 ) 。伯尔寨 ( 1 9 3 9 ) 则把它们列入细菌。 整个发育循环史，细胞构造，子实体的 特征 说明它们是比较高级的微生物。 以有形的核和运动性的特征， 以及整个发育循环史和生物 学性质而言， 粘细菌与其他微生物类群有显著的区别。 因此， 将它们划入特殊的纲一一粘 细菌纲。 粘细菌分类的主要根据是形态和培养特征。 首先是子实体的形状和结构、 颜色、 以 及 细胞和抱囊的形状。 此外， c 十 c m o l %, 1 6 s r d n a的同源性和脂肪酸的类型等指征， 对新 分类单元分类地位的确定也是必不可少的。 粘细菌分为产子实体的粘细菌目( m y x o b a c t e r i a l e s ) 和不产子实体的纤维粘细菌目 ( c y t o p h a g a l e s ) a 1 . 1 粘细菌目( m y x o b a c t e r i a l e s ) 产生子实体的粘细菌是原核、 非光能的革兰氏 染色阴性原生生物。 细胞呈杆状， 柔软， 有均匀的原浆， 能运动。 运动不借鞭毛而是按反冲的原理进行， 极缓慢， 常常向前面运动， 并分泌粘液至一方面。 细胞以 横轴二分裂法繁殖。 在发育中它们逐渐变短并变成球菌状类 型小抱囊或芽抱。粘细菌目d n a的g + c 含量高达6 7 - 7 1 克分子%。 子实体的形成是粘细菌的典型特征。它们的形成是这样的: 生活循环包括营养杆状细胞聚合; 在生长繁殖终了之后细胞相互紧密地连接起来， 形 成堆积一一菌落，换言之一一群 ( s w a r m ) 。营养杆状细胞变成休眠的粘抱子 t 文献综述 第一篇文献综述 1 8 0 9 年 德 国 植 物 学 家h .f .l i n k 发 现 并 命 名了 第 一 株 粘细 菌p o ly a n g i u m v it e l l in u m l l o 1 8 5 7年英国生物学家 m .j . b e r k e l e y发现并命名了另外两个属种的粘细菌 s t i g m a t e l l a a u r a n t ia c a 和c h o n d r o m y c e s c r o c a t u s lz l ， 把 它 们归 类为h y p h o m y c e t e s a 1 8 9 2 年美国 植 物学 家r o l a n d t h a x t e : 首 先阐 述了 粘细菌奇 特的 生 活史 3 1 ， 引 起了 科学界 对粘 细菌的 注意。 有关粘细菌的研究工作自2 0 世纪初以 来陆续开展， 其中最重要的是b a u r 4 ) , j a h n , k r z e m i e n i e w s k a 和k r z e m i e n i e w s k i e 6 1 , i m s h e n e tz k i 和s o l n t z e v a 7 1 的 研究t作。 经过一 段时 期有关粘细菌培养， 如增殖培养和纯培养的一般研究后， 出现了一些新的研究热点， 例如: d w o r k i n 和g i b s o n 提出 的发育生 物学 l , k a i s e r 及 其同 事 提出的 分子 遗传学 9 1 0 粘细菌 ( m y x o b a c t e r i a )是一类高等的原核生物类群，具有复杂的多细胞行为和形态 发 生， 在细 胞 分 化、 发育 和生 物进化 研究中占 有重 要的 地位， 如黄色 粘细 菌( .l 力 x o c o c c u s x a n t h u s ) 是著名的多细胞行为、形态发生 及社会行为学研究的模式菌株1 0 1 。 粘细菌的 基 因组在原核生物中是最大的，约为9 ,4 5 4 - - 1 0 ,0 1 0 k b ， 介子原核微生物和真核微生物之间， 因此尽管粘细菌在系统分类上属于细菌， 但某些生物学特性却表现出与真核生物更多的相 似 性 1 近年来， 粘细菌作为一类可产生丰富次级代谢物的微生物类群日 趋受到重视。 目 前从 粘细菌中己发现大约3 6 0多种生物活性物质，约占 微生物来源的总数的3 . 5 %。粘细菌产 生的生物活性物质具有结构新、 种类多、 产生菌比率高、作用水平层次多、 作用机制多样 等特点 1 2 1 ，是很好的天然药物筛选资源。因此，粘细菌是一大类具有应用研究开发潜力 的微生物类群。 1 粘细 菌的 分 类 11 3 . 1 4 1 在粘细菌的分类上，某些学者将其放在硫细菌近旁 ( t h a x t e r ) ，另一些学者将其放在 蓝绿藻近旁 ( j a h n , 1 9 2 4 ) ， 第三类学者将它们看作为独立的微生物类群 ( 沙坡什尼科夫， 1 9 4 4 ) 。伯尔寨 ( 1 9 3 9 ) 则把它们列入细菌。 整个发育循环史，细胞构造，子实体的 特征 说明它们是比较高级的微生物。 以有形的核和运动性的特征， 以及整个发育循环史和生物 学性质而言， 粘细菌与其他微生物类群有显著的区别。 因此， 将它们划入特殊的纲一一粘 细菌纲。 粘细菌分类的主要根据是形态和培养特征。 首先是子实体的形状和结构、 颜色、 以 及 细胞和抱囊的形状。 此外， c 十 c m o l %, 1 6 s r d n a的同源性和脂肪酸的类型等指征， 对新 分类单元分类地位的确定也是必不可少的。 粘细菌分为产子实体的粘细菌目( m y x o b a c t e r i a l e s ) 和不产子实体的纤维粘细菌目 ( c y t o p h a g a l e s ) a 1 . 1 粘细菌目( m y x o b a c t e r i a l e s ) 产生子实体的粘细菌是原核、 非光能的革兰氏 染色阴性原生生物。 细胞呈杆状， 柔软， 有均匀的原浆， 能运动。 运动不借鞭毛而是按反冲的原理进行， 极缓慢， 常常向前面运动， 并分泌粘液至一方面。 细胞以 横轴二分裂法繁殖。 在发育中它们逐渐变短并变成球菌状类 型小抱囊或芽抱。粘细菌目d n a的g + c 含量高达6 7 - 7 1 克分子%。 子实体的形成是粘细菌的典型特征。它们的形成是这样的: 生活循环包括营养杆状细胞聚合; 在生长繁殖终了之后细胞相互紧密地连接起来， 形 成堆积一一菌落，换言之一一群 ( s w a r m ) 。营养杆状细胞变成休眠的粘抱子 t 文献综述 ( m y x o s p o r e ) ， 或称为小 抱囊 ( m i c r o c y s t ) 。 粘 抱子 较短， 常为 椭圆形 或 球 菌状。 若 干围 有共同膜的粘饱子， 形成子实体。 某些菌的子实体在有梢干的粘液组成的长梗上形成。 有 时梗呈树枝状分枝。粘抱子在适合的环境条件下萌芽，生成营养细胞。 根据生活循环，粘细菌较纤维粘细菌高级。 1 . 2 纤 维 粘 细 菌目( c y t o p h a g a le s ) 纤维粘细菌目 不同于粘细菌目，不产生子实体。纤维粘细菌目d n a的g + c含量较 低，约3 5 - 5 0 克分子%。该目 仅有纤维粘细菌科一科，细胞杆状或丝状，仅生抱噬纤维粘 细菌属 ( s p o r o c y t o p h a g a ) 产生小 抱囊 ( m i c r o c y s t ) ， 滑行， 革兰氏 染色阴性， 呈显黄、 橙 黄或红色。 纤维粘细菌属内 有许多 种能 够利用纤 维素， 细胞 杆状， 柔软易 弯， 长度可达5 0 1 1m , 生存在陆地上和水内的腐败植物物质上面，能分解多糖如纤维素、几丁质、琼脂等物质。 它们是土壤内分解纤维最活跃的好氧细菌。这属粘细菌的某些种，如克氏纤维粘细菌 ( c y t o p h a g a k r z e m i e n i e w s k a e ) 分解纤维素的能力异常强，当 在培养基上面的滤纸上生长 时，可把滤纸分解成粘质。约氏纤维粘细菌 ( c y t o p h a g a j o h n s o n i i )能分解几丁质。 这些 细菌在自 然界物质循环中起一定的作用。 曾 有纤 维 粘细 菌寄 生 在鱼 类上的 报道 15 1屈 挠纤 维 粘细 菌f l e x ib a c t e r c o l u m n a r is ( 同 物异名: c h o n d r o c o c c u s c o l u m n a r i s 和c y t o p h a g a c o l u m n a r i s ) 是蓝黑蛙鱼鱼苗的外寄生菌。 此外， 根据“ 食性”的差异可简单地划分粘细菌为两个生理类群: 溶细菌群和溶纤维 素群。两者的营养生理条件差异显著。溶纤维素群己确认的只有一个属，即堆囊菌属 ( s o r a n g i u m ) 、 一个种，即 纤维素堆囊菌 ( s o r a n g i u m c e l l u l o s u m ) ， 但该种包含许多 生 理 生化性质不同的菌株。 rz 粘细 菌的 生 物 学 11 6 1 粘细菌的典型特征是细胞呈喷射性运动。 细胞呈杆状或球菌状。 细胞膜有弹性， 不僵 硬; 运动时细胞形状变化， 细胞弯曲; 含有明显的核;以横轴二分裂法繁殖;发育循环史 较细菌复杂;有特殊的子实体、小抱囊等等。 2 . 1 营养细胞 杆 状， 表 现 三 种 类型 ( 13 1 . 两 端 钝 而 粗的 杆 状 细 胞( 1 .2 x 2 .5 1r m ) ， 如 小 囊 粘 细 菌 ( n a n n o c y s t i s ) ; 狭而柔弱的梭状细胞 ( 0 . 5 x 5 - i o p m ) ， 如袍囊粘细菌 ( c y s t o b a c t e r ) ; 中p l 类 型细 胞 ( 0 .7 5 x 51m ) ， 如粘球细 菌 ( m y x o c o c c u s ) e 在电子显微镜下检查粘细菌可见有几层细胞壁，包括一薄层肤聚糖 ( 胞壁质) ，鳞片 状的 碎片组 成了 胞 壁质囊 17 1 。 外 膜由 蛋白 质、 磷 脂和脂多 糖组成 18 1 。 许多 粘细菌的 脂多 糖组成和大多数原核生物类似， 除了甘露醇， 还包含半乳糖、 葡萄糖胺和其他糖类， 但不 含庚糖 1 9 ) 。 粘细菌细胞壁的化学组分与革兰氏阴性菌的胞壁相似，并含有二氨基庚二酸。 细胞内 有与革兰氏阴性菌细胞形态相似的中体 ( m e s o s o m e ) 和类中体膜结构2 0 1 、不 同的细胞内颗粒和内含体 ( 多聚磷酸盐，多糖) ，以及微管束和纤毛。由于有了可收缩的 纤毛组织， 因 此营养细胞可以 进行滑 行运动 (2 1 1 。 研究发现粘细菌m x .x a n t h u s 细胞 表面的 菌毛和纤毛参与细胞间交互作用。 菌毛有极性， 而纤毛是周生的， 后者在细胞间结合和群 体 行为 方 面 起重 要 作用 2 2 1 2 . 2 粘抱子 所有粘细菌目 均产生粘抱子 ( m y x o s p o r e ) o 粘抱子有折光性、 革兰氏 染色阴性， 具有 较强的抗性:耐热，抗干燥、辐射和去污剂。在士壤中它可存活 1 0年以上，是典型的休 眠体，是分离和保存粘细菌的理想材料。 2 文献综述 ( m y x o s p o r e ) ， 或称为小 抱囊 ( m i c r o c y s t ) 。 粘 抱子 较短， 常为 椭圆形 或 球 菌状。 若 干围 有共同膜的粘饱子， 形成子实体。 某些菌的子实体在有梢干的粘液组成的长梗上形成。 有 时梗呈树枝状分枝。粘抱子在适合的环境条件下萌芽，生成营养细胞。 根据生活循环，粘细菌较纤维粘细菌高级。 1 . 2 纤 维 粘 细 菌目( c y t o p h a g a le s ) 纤维粘细菌目 不同于粘细菌目，不产生子实体。纤维粘细菌目d n a的g + c含量较 低，约3 5 - 5 0 克分子%。该目 仅有纤维粘细菌科一科，细胞杆状或丝状，仅生抱噬纤维粘 细菌属 ( s p o r o c y t o p h a g a ) 产生小 抱囊 ( m i c r o c y s t ) ， 滑行， 革兰氏 染色阴性， 呈显黄、 橙 黄或红色。 纤维粘细菌属内 有许多 种能 够利用纤 维素， 细胞 杆状， 柔软易 弯， 长度可达5 0 1 1m , 生存在陆地上和水内的腐败植物物质上面，能分解多糖如纤维素、几丁质、琼脂等物质。 它们是土壤内分解纤维最活跃的好氧细菌。这属粘细菌的某些种，如克氏纤维粘细菌 ( c y t o p h a g a k r z e m i e n i e w s k a e ) 分解纤维素的能力异常强，当 在培养基上面的滤纸上生长 时，可把滤纸分解成粘质。约氏纤维粘细菌 ( c y t o p h a g a j o h n s o n i i )能分解几丁质。 这些 细菌在自 然界物质循环中起一定的作用。 曾 有纤 维 粘细 菌寄 生 在鱼 类上的 报道 15 1屈 挠纤 维 粘细 菌f l e x ib a c t e r c o l u m n a r is ( 同 物异名: c h o n d r o c o c c u s c o l u m n a r i s 和c y t o p h a g a c o l u m n a r i s ) 是蓝黑蛙鱼鱼苗的外寄生菌。 此外， 根据“ 食性”的差异可简单地划分粘细菌为两个生理类群: 溶细菌群和溶纤维 素群。两者的营养生理条件差异显著。溶纤维素群己确认的只有一个属，即堆囊菌属 ( s o r a n g i u m ) 、 一个种，即 纤维素堆囊菌 ( s o r a n g i u m c e l l u l o s u m ) ， 但该种包含许多 生 理 生化性质不同的菌株。 rz 粘细 菌的 生 物 学 11 6 1 粘细菌的典型特征是细胞呈喷射性运动。 细胞呈杆状或球菌状。 细胞膜有弹性， 不僵 硬; 运动时细胞形状变化， 细胞弯曲; 含有明显的核;以横轴二分裂法繁殖;发育循环史 较细菌复杂;有特殊的子实体、小抱囊等等。 2 . 1 营养细胞 杆 状， 表 现 三 种 类型 ( 13 1 . 两 端 钝 而 粗的 杆 状 细 胞( 1 .2 x 2 .5 1r m ) ， 如 小 囊 粘 细 菌 ( n a n n o c y s t i s ) ; 狭而柔弱的梭状细胞 ( 0 . 5 x 5 - i o p m ) ， 如袍囊粘细菌 ( c y s t o b a c t e r ) ; 中p l 类 型细 胞 ( 0 .7 5 x 51m ) ， 如粘球细 菌 ( m y x o c o c c u s ) e 在电子显微镜下检查粘细菌可见有几层细胞壁，包括一薄层肤聚糖 ( 胞壁质) ，鳞片 状的 碎片组 成了 胞 壁质囊 17 1 。 外 膜由 蛋白 质、 磷 脂和脂多 糖组成 18 1 。 许多 粘细菌的 脂多 糖组成和大多数原核生物类似， 除了甘露醇， 还包含半乳糖、 葡萄糖胺和其他糖类， 但不 含庚糖 1 9 ) 。 粘细菌细胞壁的化学组分与革兰氏阴性菌的胞壁相似，并含有二氨基庚二酸。 细胞内 有与革兰氏阴性菌细胞形态相似的中体 ( m e s o s o m e ) 和类中体膜结构2 0 1 、不 同的细胞内颗粒和内含体 ( 多聚磷酸盐，多糖) ，以及微管束和纤毛。由于有了可收缩的 纤毛组织， 因 此营养细胞可以 进行滑 行运动 (2 1 1 。 研究发现粘细菌m x .x a n t h u s 细胞 表面的 菌毛和纤毛参与细胞间交互作用。 菌毛有极性， 而纤毛是周生的， 后者在细胞间结合和群 体 行为 方 面 起重 要 作用 2 2 1 2 . 2 粘抱子 所有粘细菌目 均产生粘抱子 ( m y x o s p o r e ) o 粘抱子有折光性、 革兰氏 染色阴性， 具有 较强的抗性:耐热，抗干燥、辐射和去污剂。在士壤中它可存活 1 0年以上，是典型的休 眠体，是分离和保存粘细菌的理想材料。 2 文献综述 ( m y x o s p o r e ) ， 或称为小 抱囊 ( m i c r o c y s t ) 。 粘 抱子 较短， 常为 椭圆形 或 球 菌状。 若 干围 有共同膜的粘饱子， 形成子实体。 某些菌的子实体在有梢干的粘液组成的长梗上形成。 有 时梗呈树枝状分枝。粘抱子在适合的环境条件下萌芽，生成营养细胞。 根据生活循环，粘细菌较纤维粘细菌高级。 1 . 2 纤 维 粘 细 菌目( c y t o p h a g a le s ) 纤维粘细菌目 不同于粘细菌目，不产生子实体。纤维粘细菌目d n a的g + c含量较 低，约3 5 - 5 0 克分子%。该目 仅有纤维粘细菌科一科，细胞杆状或丝状，仅生抱噬纤维粘 细菌属 ( s p o r o c y t o p h a g a ) 产生小 抱囊 ( m i c r o c y s t ) ， 滑行， 革兰氏 染色阴性， 呈显黄、 橙 黄或红色。 纤维粘细菌属内 有许多 种能 够利用纤 维素， 细胞 杆状， 柔软易 弯， 长度可达5 0 1 1m , 生存在陆地上和水内的腐败植物物质上面，能分解多糖如纤维素、几丁质、琼脂等物质。 它们是土壤内分解纤维最活跃的好氧细菌。这属粘细菌的某些种，如克氏纤维粘细菌 ( c y t o p h a g a k r z e m i e n i e w s k a e ) 分解纤维素的能力异常强，当 在培养基上面的滤纸上生长 时，可把滤纸分解成粘质。约氏纤维粘细菌 ( c y t o p h a g a j o h n s o n i i )能分解几丁质。 这些 细菌在自 然界物质循环中起一定的作用。 曾 有纤 维 粘细 菌寄 生 在鱼 类上的 报道 15 1屈 挠纤 维 粘细 菌f l e x ib a c t e r c o l u m n a r is ( 同 物异名: c h o n d r o c o c c u s c o l u m n a r i s 和c y t o p h a g a c o l u m n a r i s ) 是蓝黑蛙鱼鱼苗的外寄生菌。 此外， 根据“ 食性”的差异可简单地划分粘细菌为两个生理类群: 溶细菌群和溶纤维 素群。两者的营养生理条件差异显著。溶纤维素群己确认的只有一个属，即堆囊菌属 ( s o r a n g i u m ) 、 一个种，即 纤维素堆囊菌 ( s o r a n g i u m c e l l u l o s u m ) ， 但该种包含许多 生 理 生化性质不同的菌株。 rz 粘细 菌的 生 物 学 11 6 1 粘细菌的典型特征是细胞呈喷射性运动。 细胞呈杆状或球菌状。 细胞膜有弹性， 不僵 硬; 运动时细胞形状变化， 细胞弯曲; 含有明显的核;以横轴二分裂法繁殖;发育循环史 较细菌复杂;有特殊的子实体、小抱囊等等。 2 . 1 营养细胞 杆 状， 表 现 三 种 类型 ( 13 1 . 两 端 钝 而 粗的 杆 状 细 胞( 1 .2 x 2 .5 1r m ) ， 如 小 囊 粘 细 菌 ( n a n n o c y s t i s ) ; 狭而柔弱的梭状细胞 ( 0 . 5 x 5 - i o p m ) ， 如袍囊粘细菌 ( c y s t o b a c t e r ) ; 中p l 类 型细 胞 ( 0 .7 5 x 51m ) ， 如粘球细 菌 ( m y x o c o c c u s ) e 在电子显微镜下检查粘细菌可见有几层细胞壁，包括一薄层肤聚糖 ( 胞壁质) ，鳞片 状的 碎片组 成了 胞 壁质囊 17 1 。 外 膜由 蛋白 质、 磷 脂和脂多 糖组成 18 1 。 许多 粘细菌的 脂多 糖组成和大多数原核生物类似， 除了甘露醇， 还包含半乳糖、 葡萄糖胺和其他糖类， 但不 含庚糖 1 9 ) 。 粘细菌细胞壁的化学组分与革兰氏阴性菌的胞壁相似，并含有二氨基庚二酸。 细胞内 有与革兰氏阴性菌细胞形态相似的中体 ( m e s o s o m e ) 和类中体膜结构2 0 1 、不 同的细胞内颗粒和内含体 ( 多聚磷酸盐，多糖) ，以及微管束和纤毛。由于有了可收缩的 纤毛组织， 因 此营养细胞可以 进行滑 行运动 (2 1 1 。 研究发现粘细菌m x .x a n t h u s 细胞 表面的 菌毛和纤毛参与细胞间交互作用。 菌毛有极性， 而纤毛是周生的， 后者在细胞间结合和群 体 行为 方 面 起重 要 作用 2 2 1 2 . 2 粘抱子 所有粘细菌目 均产生粘抱子 ( m y x o s p o r e ) o 粘抱子有折光性、 革兰氏 染色阴性， 具有 较强的抗性:耐热，抗干燥、辐射和去污剂。在士壤中它可存活 1 0年以上，是典型的休 眠体，是分离和保存粘细菌的理想材料。 2 文献综述 粘 细 菌 的 粘 抱 子 有 两 型 和 一 些中 间 型 1 3 1 。 一 型 是 直 径 约1 - 2 p m ， 球 状， 有 英 膜， 有 折光性和抗逆性的细胞， 如粘球细菌科( m y x o c o c c a c e a e ) 所产生的。 另一型是体积为0 . 3 - 1 x 1 . 5 - 5 p m，有折光性或无折光性，通常无厚荚膜，短的杆状细胞，如原囊粘细菌科 ( a r c h a n g i a c e a e ) 和抱囊粘细菌科 ( c y s t o b a c t e r a c e a e )所产生的。此外，多囊粘细菌科 ( p o l y a n g i a c e a e )的粘抱子与其营养细胞很相似，不易区分。 粘抱子形成的过程为单个杆状营养细胞直接转变成单个粘抱子。营养细胞逐渐膨胀， 同时沿杆状细胞的直轴缩短， 直到变成厚壁有折光的球状粘抱子。当粘抱子萌芽时， 粘抱 子稍膨胀或不膨胀， 其中的肥壮杆状细胞穿过饱子外层后伸长，留下空鞘， 逐渐发育成营 养 细 胞 1l 利用粘抱子的抗干燥能力， 可从培养基上的无菌滤纸片上收集到较多粘抱子， 在干燥 器中 干燥后可 存活1 0 - 2 5 年 i ) 。 粘 饱子内的 多 磷酸盐和多糖颗粒被核糖体类的小 颗 粒和 脂 类 包 围 2 3 1 。 其d n a 含 量( 1 7 x 1 0 - 9 p g ) 高 于 营 养 细 胞， 数 量 上 相当 于3 - 4 个 染 色 体 2 4 1 a 2 . 3 子实体 形 成子实 体的粘细菌， 其子实体有两 种类型 1 3 1 。 一型是由 许多单个细胞聚集 起来， 形