吉兰泰盐湖土壤嗜盐菌的分离及其产四氢嘧啶的研究

【目的】对吉兰泰盐湖土壤嗜盐菌进行分离鉴定及生物学特征和系统发育分析,探索利用菌株合成四氢嘧啶的可能性。【方法】从内蒙古吉兰泰盐湖采集土壤样本,通过0,1%,2%,3%,4%,5%,6%,8%,10%,12%,14%,16%,18%,20%(质量分数)NaCl梯度耐盐试验,对分离放线菌进行分类统计。对分离得到的2株边界极端嗜盐菌JG5、JG9进行培养特征观察和生物学特性研究,基于16SrRNA基因序列构建系统发育树。利用四氢嘧啶基因簇中最为保守的ectB基因,合成简并引物,PCR扩增筛选含有四氢嘧啶基因簇的菌株。体积分数80%乙醇法抽提胞内四氢嘧啶,薄层层析(TLC)定性检测菌株胞内四氢嘧啶的存在情况,高效液相色谱(HPLC)法定量检测不同NaCl处理(质量分数为0,5%,10%,15%)JG5和JG9的胞内四氢嘧啶积累量。【结果】从吉兰泰盐湖土壤中分离得到嗜盐放线菌28株,其中主要为中度嗜盐放线菌,占总数的60.7%;弱嗜盐菌次之,占21.4%;非嗜盐菌3株,占10.7%;边界极端嗜盐菌最少,有2株,分别为JG5和JG9,占7.2%。PCR结果显示,28株中有17株含四氢嘧啶基因簇,占60.7%。生理生化特征研究结果显示,2株边界极端嗜盐菌JG5、JG9能利用的碳源种类丰富,也可利用多种氨基酸作为氮源,但JG9不能利用柠檬酸钠作为碳源,JG5和JG9均不能利用谷氨酸作为氮源;JG5和JG9都能使硝酸盐还原、明胶分解、牛奶凝固与胨化,都能产生H_2S,能降解纤维素,两者都不能分解尿素。系统发育树表明,2株极端嗜盐菌皆属于链霉菌属(Streptomyces)的密旋链霉菌(Streptomyces pactum),且亲缘关系较近。薄层层析结果表明,17株中有11株菌株可产四氢嘧啶。高效液相色谱分析结果显示,NaCl质量分数为10%时,JG5胞内四氢嘧啶积累量达最大值,为80.35mg/L;NaCl质量分数为5%时,JG9积累量达到最大值,为97.89mg/L。【结论】分离菌株大多含有四氢嘧啶基因簇,部分能够生产四氢嘧啶。2株边界极端嗜盐菌JG5和JG9在不同盐环境下,胞内均能产生四氢嘧啶。

Isolation and ectoine-producing characteristics of halophiles from soil of Jilantai Saline Lake