论文部分内容阅读
海绵因其独特的生理结构,使得海绵通过滤食作用能够富集大量的微生物,目前已知的海绵共附生微生物中包含了细菌,真菌以及古菌等。 海绵共附生真菌有着良好的生物开发潜力,海绵来源的活性物质中,接近65％都来自于海绵共附生真菌。目前关于海绵共附生真菌生物多样性研究多基于分离培养的方法,这样就造成了很大程度的多样性缺失。本实验通过克隆文库的方法使用18S rRNA作为分子标记对两种南海海绵Theonella swinhoei和X.testudinaria的宏基因组和宏转录组中的真菌多样性进行了比较,实验结果显示,在97%相似度划分中,两个海绵四个文库(TD、TR、XD和XR)中一共得到了35个OTU。经过BLAST比对和系统发育分析表明35个OTU分别属于真菌中的Ascomycota,Basidiomycota和Blastocladiomycota,其中属于盘菌亚门(Pezizomycotina)的(Eurotiales, Pleosporales和Capnodiales)是两种海绵中的优势目。属于Basidiomycota的OTU仅在DNA文库中发现,显示在这两种海绵中Basidiomycota可能并不是活跃的。通过本研究拓展了对海绵共附生真菌的多样性了解,为后续的海绵真菌研究奠定了一定基础。 尿素是海水中一种常见的有机氮源,脲酶则是通过水解尿素形成氨和二氧化碳。目前的海绵中的氮循环对于尿素分解的研究甚少。在本文中,利用基因克隆文库的方法在转录水平上对海绵 X.testudinaria中共附生微生物的脲酶功能基因进行多样性分析。实验结果表明,以90%相似度进行划分,在该文库中一共获得8个OTU,通过系统发育分析,这些最相似序列大部分能够与该海绵中的DNA水平上的脲酶产生菌簇在一起,说明在海绵中的脲酶产生菌能够在海绵中发挥作用,参与海绵中的氮循环。除此之外,本研究还通过对海绵中分离得到的一株脲酶产生菌株Bacillus licheniformis B81进行脲酶发酵优化,经过最终试验,确定发酵培养基成份为:葡萄糖25 g,蛋白胨12.5 g,牛肉膏5 g,酵母粉6.5 g,KH2PO42 g,NaCl1 g,尿素0.625%,Ni(NO3)20.00625%,溶于1 L人工海水中。通过优化后,使得脲酶的产量提高了170%,达到4.56 U/mg。本研究证实了海绵共附生微生物在尿素代谢中的作用,并拓展了海绵微生物中的氮循环的相关知识。