海洋微生物多样性与其研究方法.pptVIP

Uphoff et al.(2001) ：设计了12种不同的培养基，与12种不同的培养条件搭配对，对海洋浮游细菌进行研究，得到了属γ-Proteobacteria、α-Proteobacteria、high-GC Gram-positives以及Cytophaga/Flavobacterium /Bacteroides等类群的细菌； Eilers et al.（2000）：改进培养方法，获得一些海洋细菌，这些细菌的16S rDNA序列表明它们与西太平洋一类尚未培养的细菌类群NOR1一致； Eilers et al. （2001）：分离获得了全球分布的原来未获培养的属γ-Proteobacteria的NOR5细菌类群； Webster et al.（2001）：应用新的分离培养方法，从海绵中得到了与FISH的结果具有较大的一致性的共生细菌的类群； Joulian et al.（2001）：培养获得的硫酸盐还原细菌与克隆文库中部分序列所代表的属种是一致的。 …… 在对陆地环境细菌多样性的比较研究中，来自克隆文库的序列与从同样生境中获得的分离培养物16S rDNA序列往往具有较高的相似性； 海洋细菌目前的不能培养，更多的原因在于人们对海洋细菌的认识比之陆地微生物要缺乏得多；相信随着了解的深入，它们是可以获得培养的。 What is Marine Bacteria ? Gray et al. Appl Environ Microbiol. 1999,62(11): 4049-4059 (Puget Sound, Wash.) 摘自Eilers et al. Appl Environ Microbiol.2000 66(7):3044--3051 来自海洋细菌16S rRNA基因特征性序列的发现，为我们从分子水平上界定海洋细菌提供了依据，随着海洋细菌16S rRNA基因数据库的丰富，人们将能够进一步建立用于判断不同系统类群、不同属种海洋细菌的分子标准。 What is Next ? 海洋细菌在海洋物质循环乃至生命起源过程中的作用和意义 海洋细菌的代谢调控 特定生理类群细菌的多样性及其系统进化 海洋细菌功能产物的产业化 要判断海洋环境中分离的微生物是海洋生物十分困难。尽管大部分在大海发现的细菌与非海洋细菌有区别，但长期以来，却没有一个确定的标准用于区别海洋的与非海洋的细菌，也没有对海洋细菌做出明确定义。 海洋细菌多样性研究方法及其进展 Beijerinck, M.W.(1889): How may one recover samples of water or sediment from the desired location and know that the samples are uncontaminated by the overlying water? How does one culture these mysterious creatures? What are their requirements for growth ? Will they even grow in the laboratory at all? What kinds of microorganisms are there? Do they fit into the classical taxonomic schemes? 取样的方法 1 海水样品的采集 微生物采水器、错流过滤设备 2 海洋沉积物的采集 底栖生物采泥器、shinkai6500、Kaiko 依赖微生物分离培养的研究方法 不依赖微生物分离培养的研究方法 海洋细菌多样性研究方法 依赖微生物培养的研究方法 1 海洋细菌的分离培养 2 海洋细菌的分类鉴定 特定海洋细菌类群的分离方法 古菌、细菌和真核生物核糖体小亚基RNA基因序列的同源性（%） 16S rRNA基因（16S rDNA）的特点 1 存在于所有的生物细胞中，具有相似的结构和功能 2 具有分子计时器的特点，分子序列变化缓慢 3 基因中存在进化速率不同的结构区域，交替分布，互不影响，可用于亲缘关系远近不同的生物之间的系统学研究 16S rRNA基因（16S rDNA）的结构模式图 通过比较不同微生物16S rDNA序列之间的差别，可能发现某种生物类群相关的特征性核苷酸序列或突变，这些特征性核苷酸序列，为各种微生物资源的鉴定、分类建立起一个简单而统一的标准。 大肠杆菌 r DNA小亚基二级结构模式图 不依赖微生物分离培养的研究方法 显微镜直接检查