新种发现

弧菌科(Vibrionaceae)增添新成员——侧支发光杆菌属(Paraphotobacterium)

文章来源: 本站 发布时间:2016-05-09 阅读次数:39456

观察和认识是研究微生物的基础。 海洋中蕴藏着丰富的微生物(基因)资源, 其种类繁多,分布广泛,功能多样,在营养元素吸收利用、生物地球化学等方面扮演重要的角色。随着微生物学及分子生物技术的不断进步,越来越多的海洋微生物新类群被发现,其功能被揭示。我们从中 国 南 海 表 层 海 水 分 离 培 养 出 的 一 个 微 生 物 新 类 群 —— 侧 支 发 光 杆 菌 属(Paraphotobacterium) 。通过与环境样品来源的微生物 16S rRNA gene 同源性比对分析,发现这种微生物可能分布在中国南海 (South China Sea) 、西太平洋 (West Pacific) 、东太平洋 (East Pacific) 、 墨西哥湾油滴层 (Gulf of Mexico oil sheen) 、 海洋动物珊瑚 (Coral) 中。

侧支发光杆菌属隶属于 Gamma 变形菌纲(γ-Proteobacteria) ,弧菌目(Vibrionales) ,弧菌科(Vibrionaceae) 。这个科里面,种类最多的就是弧菌属(Vibrio) , 俗称“弧菌” 。弧菌对大家来说并不陌生, 因为我们对弧菌的认识时间已经相当长 (1854 年) , 而且很多种类,比如霍乱弧菌(V. cholerae)被认为是病原菌或者条件致病菌(pathogenic) 。但是也有很多弧菌是有益的,比如海洋发光费氏弧菌(V. fischeri) ,它能产生生物荧光或其他产物,可以调节海洋动物乌贼(squid)中与昼夜节律有关的隐花色素基因的表达,是乌贼的共生菌。

关于弧菌科的分类,目前被广泛认可的是该科包括 6 个属,分别 Vibrio (1854),Photobacterium (1889), Salinivibrio (1996), Enterovibrio (2002), Grimontia (2003), 以及Aliivibrio (2007); 其中 Salinivibrio, Grimontia 以及 Aliivibrio 都是从早先认识的弧菌属中被重新划分界定的。 最近一次发现的新属 Enterovibrio ,是 2002 年在海洋动物大菱鲆(Scophthalmus maximus)幼鱼的肠道中被发现和描述的。时隔 14 年后,我们再次发现弧菌科的一个新成员,即本次报道的侧枝发光杆菌属。侧支发光杆菌属,不发光,其名称是根据16S rRNA gene 系统发育树而来的。该菌在系统树上与发光细菌属种类相邻,处于同一分支的一侧,但该菌基因组仅有 2.5M,其基因组大小远远小于发光细菌属的种类以及弧菌科的其他属的种类。

侧支发光杆菌属,其代表种是海洋侧支发光杆菌(Paraphotobacterium marinum) ,菌株NSCS20N07D T (=KCTC 52126 T =MCCC 1A01886 T =CIP 111031 T ),分离自中国南海表层海水(水深 3000 多米) ,琼脂平板上菌落为白色,微小;电镜观察,细胞呈椭圆型或者圆形,而且细胞中包含大量的颗粒,经鉴定为聚羟基烷酸酯(PHB) ,见图 1。PHB 是生物降解聚合物, 是工业生产塑料制品的生物降解塑料的原产物。 可见该菌株具有很强的应用价值。 目前,我们正在从功能基因来揭示 PHB 的合成途径以及对该菌产生 PHB 的潜力进行评估, 期待能为生物降解塑料生产提供理论和应用基础。
供稿人: 黄兆斌 2015 级博士生
导 师:邵宗泽 研究员
相关文献: Zhaobin Huang, Chunming Dong, and Zongze Shao. Paraphotobacterium marinum gen.
nov., sp. nov., a new member of the familyVibrionaceae, isolated from the surface seawater of the

South China Sea. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2016.

图 1. 海洋侧支发光杆菌菌株 NSCS20N07D T 的电镜下的形态结构

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