东海陆架沉积物可培养微生物多样性研究【开题报告】

《东海陆架沉积物可培养微生物多样性研究【开题报告】》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、毕业论文开题报告生物科学东海陆架沉积物可培养微生物多样性研究一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义海洋占整个地球表面积的70%，其中蕴藏着丰富的海洋微生物资源，是21世纪亟待开发和利用的巨大宝藏。海洋中存在着许多自然条件特殊的环境，如低温、高温、高压、高盐、强酸、低营养和低浓度溶解氧等环境，一般的海洋生物无法在其中生存，只有某些具备特殊生理和遗传特性的微生物，如嗜冷微生物、嗜压微生物、嗜盐微生物、嗜酸微生物、寡营养微生物和嗜热古细菌，才可以在这类环境中生长和代谢，因而在物种、基因组成和生态功能上具有多样性，是整个生物

2、多样性的重要组成部分。近年来，海洋微生物多样性研究及其在海洋生态系统中的作用越来越受到海洋科学家的重视。但是目前仍然有相当数量的海洋微生物尚未被我们发现,对海洋微生物的丰度、分布规律等也缺乏系统的了解。海洋微生物群落的结构组成和特性在一定程度上反映了海洋生态系统的环境状况。对海洋微生物群落结构空间变化的研究不但能够揭示海洋环境中微生物群体的生态学特征，而且还能为分析生态环境的历史变革等情况提供线索。海洋微生物不仅在海洋生态环境保护、地球物质循环和能量转换等方面具有非常显著的作用,而且能够为人类提供种类繁多、分子结构新颖、化学组成

3、复杂和生理活性特异的海洋天然产品,是海洋药物、保健食品和生物材料的巨大宝库。因此保护和拯救海洋微生物多样性是实现人类可持续发展的基础。目前，很多研究者认为由于大量不可培养微生物的存在，应用纯培养技术不能准确反映环境中微生物的多样性。自1985年Pace等利用核酸序列的测序来研究微生物的进化问题以来，对微生物多样性的研究便进入了一个崭新的阶段。采用聚合酶链式反应(PCR)、16SrRNA序列分析以及ARDRA(AmplifiedrDNARestrictionAnalysis)等现代分子生物学技术在基因水平上研究海洋微生物多样性，这

4、样可以克服微生物培养技术的限制，能够对样品进行比较客观的分析,较精确地揭示海洋微生物的多样性。因此，近20年来对微生物多样性的分析从纯培养技术转向了基于16SrDNA序列的免培养分析法，这类方法的应用，使人们发现了很多新的不可培养微生物类群。但免培养分析法也存在诸多不可忽视的局限性，如不易获取环境样品中所有微生物的DNA、不易同时等量PCR扩增各类微生物的16SrDNA等。另外，仅根据16SrDNA序列相似性，并不能很准确地确定微生物的分类地位。微生物只有得到纯培养并结合其它特征分析后才能确定其分类地位，不可培养微生物尤其如此。

5、因此，纯培养方法仍然是分类学、生态学、生理学，以及次生代谢产物化学研究的有效方法。更重要的是随着研究的不断深入，科学家们发现了越来越多的海洋微生物培养的新技术：1、向培养基中添加微生物生长所必须的成分（kashefi等根据嗜热微生物利用FeⅢ作为终端电子受体这一高度保守的特性，在培养基中添加非常微量的Fe氧化物，能提高嗜热微生物的可培养性）；2、降低培养过程中的毒害作用；3、稀释培养法（Button等先将海洋微生物群落计数后再进行稀释，然后接种于灭菌海水中进行培养，9周后用流式细胞仪检测，发现微生物细胞的密度可达到104个/mL

6、，细胞的倍增时间为一天到一周。）4、高通量培养法（Cho等采用高通量培养法从太平洋的近岸和深海中培养出γ-变形菌纲中的44株新菌。）5、扩散盒培养法6、微囊包埋法（Zengler等将海水和土壤样品中的微生物先进行类似稀释培养法的稀释过程，然后将稀释到一定浓度的菌液与融化的琼脂糖混合，制成包埋单个微生物细胞的琼脂糖微囊，然后将微囊装入凝胶柱内，使培养液连续通过凝胶柱进行流态培养）。我们学校以海洋为名，以海洋为特色，于是我选择了这一个与海洋微生物有关的实验课题。本实验将利用微生物学的一般方法，对东海海底沉积物中微生物进行筛选；并通过

7、对海洋微生物基因组DNA的获得——通过PCR手段获得16SrRNA基因组片段——通过16SrRNA基因片段分析对微生物进行分类鉴定，这在一定程度上更科学、更精确、更快速地找到海洋微生物的分类地位；我想，通过这个实验，一方面提高我的实验操作能力，另一方面也可以锻炼我的探索与思考能力。此外，海洋生态环境特殊，海洋微生物生态多样性巨大，代谢机制复杂许多物种尚未研究，许多具有生物活性的化合物需要发现和开发。在过去几十年来，通过海洋微生物来筛选寻找抗菌素和其他具有医疗保健作用的活性物质的研究工作开展迅速。东海海域得天独厚的海洋环境具有开发

8、海洋微生物资源的巨大潜力。东海海域海洋微生物的分离实验可为东海海域的海洋放线菌、海洋细菌、海洋真菌的生态分布与组成和抑菌活性菌株的筛选提供初步资料。一、研究的基本内容，拟解决的主要问题：本实验是利用微生物学、分子生物学的方法来筛选和鉴定海洋微生物。首先利用蛋白胨