微生物多样性研究进展.doc
《微生物多样性研究进展.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《微生物多样性研究进展.doc(6页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、精选资料微生物物种多样性研究进展微生物是分布最为广泛的生命形式,几乎分布到地球上的所有生境,可利用各种有机化合物、无机盐等作为能源,在有氧或无氧条件下,在寒冷的极地、高达100的热泉或高盐碱度等极端环境中生活。微生物具有丰富的物种和遗传多样性,并以高度的变异性适应不同的生境。作为生态系统中的重要组分,微生物在自然界的物质与能量循环、生态系统的演替以及生物多样性的维持中发挥重要的生态功能。微生物与人类的生活休戚相关,在直 接或间接地为人类提供了极其丰富的物质资源的同时,也为人类带来了巨大危害。 Woese和Fox(1977)以核糖体RNA(rRNA)的小 亚基(原核生物的16S、真核生物的18S
2、基因)序列为 依据,提出了独立于真细菌(Eubacteria)和真核生物 (Urkaryotes) 之外的 第 三 种 生 命 形 式 古 菌 (Archaea),认为它和真核生物以及真细菌是从一个 具有原始遗传机制的共同祖先分别进化而来。随后 Woese等(1990)提出了三域(Domain)分类系统,将地球上的生物分别归为细菌域(Domain Bacteria)、古菌域 (Domain Archaea)和真核生物域(Domain Eukarya),其中古菌在进化谱系上更接近真核生物,但在细胞构造上与细菌较为接近,同属原核生物而真菌与动物、植物等生物属于真核生物域。 我国地域辽阔,跨越热带至
3、寒温带,气候条件多样,地理环境与生态系统类型复杂,是世界上生物多样性最丰富的国家之一。而多样的生境蕴藏着丰富的微生物多样性。特别是近年来微生物多样性的研究由传统的培养方法,逐渐转向以免培养的分子生物学技术为主,如DNA的指纹图谱、 分子杂交、克隆文库测序、高通量测序(pyroseqencing)、稳定性同位素探测(stable isotope probing,SIP)、基因芯片(gene chip)以及转录组学等技术。我国学者利用先进的分子生物学技术,极大地提高了我国微生物 多样性的研究水平。 1 古菌多样性 目前古菌域包括5个门:广古菌门、泉古菌门、奇古菌门、纳米古菌门和初古菌门。古菌主要生
4、活在极端环境中,如海底、陆地热泉、火山口以及盐碱湖等,最近发现古菌也在土壤、湖泊以及动物肠道等中温环境中广泛存在。据Mora等(2011)的不完全统计,目前全世界已报道可培养的古菌有503种。 我国在古菌多样性研究方面取得了重要进展,如在ISI Web of Knowledge数据库中检索结果表明,自1999年以来我国学者在国际微生物分类学界公认的权威期刊International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (IJSEM,2000 年 前 为International Journal of Systematic Ba
5、cteriology)和Extremophiles上发表了50篇古菌分类文章,总共报道了61种可培养的古菌新种。如Xu等(1999)从我国西藏盐碱湖底泥中分离到两种嗜盐碱古菌新种Natronorubrum bangense和N. tibetense,随后我国学者相继从新疆的盐湖、 内蒙古碱湖、 云南腾冲热泉、江苏和福建等地的盐场、山东胜利油田、青藏高原高寒湿地和柴达木盆地内陆咸、淡水湖,以及黑龙江大庆的盐碱地土壤等样本中分离得到了嗜/耐盐碱古菌、嗜热酸的硫化叶菌、产甲烷古菌、极端嗜 热古菌新种。 由于古菌常生活在极端环境中,仅凭常规的分离培养方法难以全面反映自然环境中古菌的多样性。 因此,近年
6、来我国学者利用免培养的分子生物学技术开展了大量的古菌多样性与功能研究。如利用克隆文库测序和SIP技术发现水稻根际土壤中具有丰富的古菌多样性,而且RC-I (Rice Cluster I)古菌类群在稻田CH4的产生过程中起着重要的作用; 通过克隆文库测序和实时荧光定量PCR技术发现我国南方红壤中存在丰富的氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA),且施肥处理明显影响AOA的群落组成与丰度,并进一步利用SIP技术证实我国南方红壤中AOA的丰度与氨氧化速率呈显著正相关。Cao等(2012)分析北京、天津、山东、河南、 湖南等5省市的4种土壤类型(褐土、 棕壤、 潮土、
7、红壤)中16S rRNA基因序列表明,红壤中的古类型以Crenarchaeota group 1.3和1.1c为主,而其他3种土壤类型中的古菌以Crenarchaeota group 1.1b和1.1a为主。利用实时荧光定量PCR和克隆文库测序技术发现青海湖底泥中的古菌是原核微生物的优势 类 群 ,主 要 包 括 深 海 群 体 MBG-B,-C 和 -D (Marine Benthic Group-B, -C, -D)和MCG , 而在青藏高原若尔盖湿地中Zoige cluster I (ZC-I)是优势的产甲烷古菌类群。 2 细菌多样性 据不完全统计,目前全世界已报道的细菌约11,010种
8、,其中来自陆地生境的约10,358种、 海洋生境的约652种(Mora et al., 2011)。我国在细菌分类、多样性等研究上具有很长的历史,据估算我国报道的细菌种数约是世界已报道种数的10%。 在ISI Web of Knoledge数据库中检索结果显示,自1990年以来我国学者在IJSEM上已发表论文778篇,对放线菌、嗜热杆菌、双歧杆菌、草酸杆菌以及根瘤菌等分类与多样性的研究成果引起了国际同行的高度关注。如目前全世界在海洋环境中共发现可培养的放线菌66个属,其中Xi等从海洋沉积物、海水和海绵中分离培养放线菌29个属, 包括3个新种; 从南海沉积物中分离培养出海洋放线菌30属、130种
9、,其中包括2个新属,即南海放线菌属(Sciscionella)和海洋产孢放线菌属(Marinac- tinospora) ,显示出我国海域具有丰富的放线菌资源。 虽然我们已分离培养了大量细菌种类,但是已发现的细菌物种数,约占自然界中存在种类的10%。我国学者近年来利用免培养的分子生物学方法进行了细菌多样性的研究。 如利用16S rRNA基因克隆文库技术发现内蒙古碱湖底泥中具有较高的细菌多样性,且以革兰氏阴性细菌为主; 在矿山酸性废水中检测到60个细菌分类单元(operational taxonomic unit,OTU),其中Acidith- iobacillus ferrooxidans、L
10、eptospirillum ferrooxidans、Acidiphilum sp.等为优势类群; 在青藏高原冰川区积雪中得到了164个细菌OTUs,其中Hymenobacter, Arthrobacter和Polaromonas等是优势类群。Dong采用磷脂脂肪酸和克隆测序分析发现青海湖底泥中具有某些 特异的细菌种类。Jiang发现好氧不产氧光 合 细 菌 (aerobic anoxygenic phototrophic bacteria, AAPB)广泛分布在青海盐湖水体和底泥中。通过对大熊猫新鲜粪便的16S rRNA基因序列分析,发现梭菌属(Clostridium)的13个OTU中有7个
11、是大熊猫肠道特有的菌群,进一步的宏基因组分析结果证实了梭菌能降解纤维素与半纤维素。Xia等(2011)利用SIP和高通量测序技术,发现氨氧化细菌和亚硝酸盐细菌是农田土壤硝化作用的主要类群。 最近, Huang等(2012)对不同海域海水的rRNA克隆文库序列分析,发现海洋中含有丰富的微型蓝藻细菌(picocyanobacteria)。此外,我国学者还在甲烷氧化菌、反硝化菌、硫还原菌、铁还原菌以及锰氧化菌等多样性方面取得了重要成果。 3 真菌多样性 真菌作为真核生物中一个独立的界(Kingdom Fungi),是物种数量仅次于昆虫的第二大真核生物 类群,估计全世界总种数为150万种,目前已报道的
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 微生物 多样性 研究进展
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【胜****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【胜****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。