三疣梭子蟹养殖塘水体可培养微生物多样性的研究

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1、三疣梭子蟹养殖塘水体可培养微生物多样性的研究系的了解还十分肤浅。另外由于研究手段的限制，许多微生物的种群还不能分离培养。Bull掣8】根据全球不完全的统计得知，已描述的真菌种是69000个，占总数的5％；已描述的细菌种是4760个，占总数的12％；已描述的病毒种是5000个，占总数的4％。高等动植物的种群已基本全部描述记载，而微生物和无脊椎动物的已描述种群最少。Amann掣1】根据原位、无培养的微生物系统发育学研究认为，自然界中95％"--99％的微生物种群未被分离培养和描述。Torsrik[9】等人用显微技术证明，在土壤中仅有1％的细胞可以在培养基上培养

2、。Hugenholtz等【10】总结了已培养与未培养微生物部分广布种的16SrRNA基因序列在数据库中所占的比例，如图1．1。在待出版的《伯杰氏系统细菌学手册》第二版中描述了869个细菌属、4928个细菌种，以此推算地球上的细菌种应是10,----50万，这和Tiedje等111】所估计的数字相吻合。婿羿的_禾措界明Ucultivateduncultivated黧怒t盯t-IIIi苎慧：鼬IIlllli低∞革兰氏阳性一■■■■■■●■■—=：]k膏翻C自冶-positive燃～-I【=了彦蛔岫‘阳厶曩。。。。。。。。‘—。。—。蠢杆■【==========

3、]Acidol眦texl#e塑堕一⋯⋯l：：：．：．i瞻盯煳fcl∞“一塑憋-I【===j·Gr嘲non-sulfm-bacteria。。。。。‘——。。。0P11‘t。。。。。。。。。。。。。‘。。‘。’。。‘‘。。。。。。。。。。’’。’。’。。。’’。。。。。。。。。’Il∞卯O卯l∞图1．1根据16SrRNA序列同源性所推测的不同代表分支的细菌已培养和未培养的比例(转引自Hugenholtzetai．，1998)Fig．1．1Relativerepresentationindifferentbacterialdivisionsof16SrRNAse

4、quencesfromcultivatedanduncultivatedorganisms(citingfromHugenholtzeta1．1998)2三疣梭子蟹养殖塘水体可培养微生物多样性的研究1．1．2系统发育多样性微生物系统发育的多样性是指采用分子技术手段，根据系统发育的理论，对微生物所包含的遗传信息进行同源性分析所得出的微生物的多样性。它是以微生物群落中种或种以上的分类阶元的系统发育的状况为标准的，在序列分析的基础上，根据基因序列间同源性的分析归类。目前较为常用的方法就是基于已建立的微生物16SrRNA基因序列数据库，对样品进行16SrRNA基因

5、序列进行分析，确定微生物的系统发育关系，并不断建立新的序列探针用以识别未知菌【12】。20世纪70年代，Woese和Fox[”l根据不同生物类群细胞中SSURNA的序列同源性首次提出了生物的三域学说。然而在过去的10年中，科学家利用分子手段和非培养方法进行了环境中微生物群体的调查，根据8000个代表性细菌种群的16SrRNA序列推测，细菌域由约36个进化分支组成(见图1．2)，每个分支相当于分类阶元“门"，各“门一之间的16SrRNA序列差异可达25％。‘1．1_3遗传多样性生物多样性，从本质上讲，源于遗传多样性。与高等生物相比，微生物的遗传多样性极为突出

6、，不同种群间的遗传物质和基因表达具有很大的差异。首先，构成微生物的主要遗传物质不仅仅是DNA分子双链结构，还存在单链DNA、双链RNA、和单链RNA等遗传信息的存在形式。其次微生物DNA化学组成差异也很大，不同种群的GCmol％范围是24"-'76，细菌种内的差别≤3％，属内的差别≤10％。另外，不同种群的基因组DNA序列差异也很大，两种DNA--DNA的结合(杂交)比例间接地反映了两种细菌DNA序列的相似性程度。通常同一个种的细菌间的序列相似性≥70％【14l，可见同种菌株间序列的差异可高达30％。另外，加上人类的原生质体融合技术、基因工程技术的参与，使

7、微生物遗传的多样性大大扩展，也为微生物遗传变异提供了多样化手段【15】。自然界的微生物是一个巨大具有高度多样性的遗传物质资源库，蕴涵着极为丰富的基因宝藏ll酬。3三疣梭子蟹养殖塘水体可培养微生物多样性的研究图1．2生命树Fig．1．2Schematicdrawingofalifetree1．1．4功能多样性微生物具有多种多样的代谢能力和生理功能，可适应各种生态环境并以不同的生活方式与其他生物相互作用，构成了丰富多彩的生态体系。微生物是物质循环中的分解代谢类群，代谢类型的多样性也表现在物质的分解代谢上，其中也不乏合成代谢的类群。它们代谢所利用的能源有光能也有

8、化学能；代谢中产生的电子受体可以是有机物也可为无机物；代谢的环境可