海洋微生物资源多样性.pdf

? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 《生物工程进展》 1998,Vol .18,No .4 海洋微生物资源多样性李越中(山东大学生命科学学院微生物技术国家重点实验室济南 250100 ) 陈琦(山东省农业科学院农业部绿色食品检测中心济南 250100 ) 丰富的海洋微生物新资源以其广阔的应用前景,吸引了世界各国和组织的大量财力和物力的投入。海洋微生物的研究内容目前主要是天然药物提取,海洋动植物病害,污染物清理等。由于基础研究的薄弱,我们对海洋微生物的了解远远落后于陆地微生物。因此在我国海洋八六三计划中尚未对海洋微生物资源立项开发。然而,海洋微生物中生物活性代谢产物的研究尽管兴起不久,但增长迅速[1— 3],已成为海洋生物技术开发的主要内容。海洋微生物多样性等基础性研究是资源开发的前提。种类繁多、生境复杂的微生物是生物多样性的重要组成。海洋微生物相对于陆地微生物而言,能够耐受海洋特有的如高盐,高压,低养, 低光照等极端条件。生活环境的特异性导致海洋微生物在物种、基因组成和生态功能上的多样性。由于缺乏适当的培养方法,海洋微生物多样性的了解较少。采用 PCR和 16sRNA序列同源性比较等方法在不经培养的条件下研究海洋微生物多样性已取得较好进展[4]。如 Takami 等(1997 ) [5]从一万多米深海底的一块淤泥中分离的数千株微生物中竟包括了各种极端细菌, 如嗜碱、嗜热、嗜冷等,并有大量非极端细菌,放线菌,真菌等;16sDNA序列比较表明这些微生物广泛的分类范围。目前已发现的海洋微生物类群如表 1所示,许多微生物在营养要求上是多能的,如有些化能异养菌也能利用光能作为辅助能源(光能异养);而一些化能自养菌可利用有机底物。因而,表中的分类存在交叉。 1 病毒除寄生外,自由存在的病毒在海洋中广泛分布[6],目前研究海洋病毒的主要手段是电子显微镜。许多自由的海洋病毒比从海洋寄主分离的典型培养的噬菌体和病毒要小。这些自由存在的海洋小病毒的来源尚未确定,如可能许多天然的病毒原本小于培养的噬菌体;或是小型噬菌体成员;或属于真核生物病毒;也可能是由细菌产生的非侵染性颗粒;或是病毒大小的有机?无机胶体。由于方法的限制,有关结论需进一步研究。 2 古菌古菌代表了原核微生物的一个主要分支, 除与细菌在形态分化上的区别外,还表现出独特的生化特性,如在胞壁中缺少糖肽类多聚物(因而对Β 2内酰胺类抗生素不敏感),具有醚连接而非酯连接的脂膜等。古菌是异源生物类群, 包括自养菌和异养菌,多生活在极端环境中。在海洋微型浮游生物(picoplankton )中古菌广泛分布,水深 100米以下的含量可达微型浮游生物中原核生物 rRNA的 20— 30% [9]。由于该“界”分类单位新近提出,因而尚无系统分类。古菌可分为三个明显不同的组群: 11嗜盐古菌生存要求至少 12~ 15%的 NaCl ,甚至在 NaCl饱和液中生长良好。该类菌因含高浓度的类胡萝卜素而呈红色。如在盐场和盐湖的高盐环境中是主要菌群,并且在高盐培养基上易于生长。嗜盐古菌为化能异养型,也能以独特的光合磷酸化机制产生能量[10]。 4 3 ? 1994-2010 China Acad