摘要:從黃河三角洲鹽堿地土壤分離到一株耐高鹽菌株NM-1.對該菌株生理生化性質、耐鹽性以及系統(tǒng)分類位置進行了分析。結果表明:菌株NM-1為長桿狀,革蘭氏陰性,菌落黃色,呈圓形,濕潤、光滑。能利用葡萄糖、乳糖和蔗糖,不能利用淀粉和明膠。生長pH范圍為8.0——10.0,最高耐鹽濃度(NaCl)為30%,為中度嗜鹽微生物,最適生長的Na2CO3濃度為0.25 M.16S rDNA序列分析表明:該菌株與Halomonas variabilis(JN645866)以及Halomonas variabilis(AY204638)序列的相似性均為98%,結合其形態(tài)、生理生化性質,認定該菌株屬于耐鹽單胞菌屬,暫命名為Halomonas sp.NM-1(AB917466)。


我國北方如黃河三角洲以及內蒙古等地廣泛分布著大面積的鹽堿地,在這些高鹽環(huán)境中生長的微生物群體由于長期適應環(huán)境,逐漸形成了極為特殊的耐鹽機制,具有很高的研究和利用價值。


目前,已發(fā)現(xiàn)的中度嗜鹽菌多為鹽單胞菌屬(Halomonas)的革蘭氏陰性菌、好氣桿菌。該屬是1980年Vreeland等鑒定出伸長鹽單胞菌(Halomonaselongate)時首次提出的。也有其他科的好氧或兼性厭氧菌,包括革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽性菌、產甲烷菌和嚴格厭氧細菌。耐鹽單胞菌是一類能在絕對鹽度(NaCl)為0%——32%條件下生長的耐鹽細菌。目前報道的鹽單胞菌屬細菌都生長在高鹽環(huán)境,如鹽場和鹽湖、鹽水濕地、鹽漬土、海水、海生生物、深海熱液噴口、鹽堿地。


作者從黃河三角洲鹽堿地土壤中分離一株高耐鹽菌,對其形態(tài)、生理生化性質、耐鹽能力以及16S rDNA基因序列進行了解析,以期為開發(fā)和利用耐鹽菌種資源奠定一定的理論基礎。


1材料與方法


1.1試樣及培養(yǎng)基


土壤樣品采集于黃河三角洲鹽堿地,共選取11個采樣點,將各點表層(3——30 cm)土壤采集后混勻,立即裝入滅菌的密封袋中,土樣帶回實驗室后立即對菌進行富集和分離。剩余樣品儲存于4℃冰箱中待用。


富集培養(yǎng)基成分:(NH4)2SO41 g,K2HPO47 g,KH2PO43 g,MgSO4·7H2O 0.1 g,葡萄糖10 g,蒸餾水1000 mL.分離培養(yǎng)基成分:酵母膏10 g,蛋白胨7.5 g,檸檬酸鈉3.0 g,KCl 2.0 g,MgSO4·7H2O 0.2 g,FeSO4·7H2O 0.036 g,NaCl 20.0 g,Na2CO310.0 g,蒸餾水1000 mL,pH用鹽酸或氫氧化鈉調節(jié)。富集培養(yǎng)基及分離培養(yǎng)基均在121℃滅菌20 min后使用,制備固體平板培養(yǎng)基時加入15 g·L-1瓊脂,制備半固體培養(yǎng)基時加入2 g·L-1瓊脂。


1.2耐鹽細菌的富集、分離和篩選


稱量5 g土樣加入盛有45 mL無菌水的燒杯中,攪拌,使土壤溶解,靜置20 min,取土壤浸出液10 mL加入盛有200 mL已滅菌的富集培養(yǎng)基中,恒溫振蕩培養(yǎng)6 d(130 r·min-1,30℃),取3 mL上述培養(yǎng)液轉接到新鮮的富集培養(yǎng)基中,重復培養(yǎng)3次,培養(yǎng)條件同上,得到耐鹽堿細菌富集液。


1.3生理生化性質測定


對上述純化得到的單菌落用耐鹽菌富集液體培養(yǎng)基進行富集培養(yǎng),得到富集培養(yǎng)液,對其生理生化性質進行測定,測定指標包括革蘭氏染色、MR實驗、V.P實驗、明膠水解實驗、淀粉水解實驗、糖發(fā)酵實驗、H2O2酶測定,操作方法見參考文獻.


1.4不同pH對耐鹽堿菌生長的影響


所用培養(yǎng)基為富集培養(yǎng)基。用NaOH調整培養(yǎng)基pH分別為8、9、10、11和12.分裝150 mL于250 mL三角瓶中,121℃滅菌20 min,冷卻,然后接種1.5 mL富集培養(yǎng)液(109cfu·mL-1)。培養(yǎng)條件為恒溫振蕩培養(yǎng)(130 r·min-1,30℃),每隔24 h定期取培養(yǎng)液,測定其吸光度(OD),波長采用560 nm,平行測定3個重復。


1.5不同NaCl濃度對菌生長的影響


向富集培養(yǎng)基中加入NaCl,分別配制成含10%、20%和30%的NaCl溶液,調整pH為9.0,接種、培養(yǎng)以及吸光度測定均同1.4,平行測定3個重復。


1.6不同Na2CO3濃度對菌株生長的影響


向富集培養(yǎng)基中加入不同質量的Na2CO3,使Na2CO3濃度分別為0、0.2、0.25、0.3 M,121℃滅菌20 min,接種富集培養(yǎng)液并定期測定菌液吸光度OD560,培養(yǎng)條件及測定方法同1.4,平行做3個重復。


1.7耐鹽菌DNA的提取、PCR反應及系統(tǒng)樹的創(chuàng)建


1.7.1細菌DNA提取


采用UNIQ-10柱式細菌基因組抽提試劑盒(上海生物工程有限公司)對菌株進行DNA提取,提取步驟按照試劑盒說明書進行。


1.7.2引物


采用細菌16S rDNA通用引物進行PCR擴增,引物序列:7F:5‘-CAGAGTTTGATCCTGGCT-3’;1540R:5‘-AGGAGGTGATCCAGCCGCA-3’.


1.7.3PCR反應條件


1.7.4系統(tǒng)發(fā)育樹的創(chuàng)建及分類學位置的確定


利用DDBJ(DNA Data Bank of Japan,http://www.ddbj.nig.ac.jp/)數(shù)據庫,把分離菌株測得的16S rDNA序列進行序列比較,與相似度高的16S rDNA序列創(chuàng)建系統(tǒng)發(fā)育樹,所用軟件為CustalX2.1和Mega5(Molecular Evolutionary Genetics Analysis),系統(tǒng)進化距離矩陣根據Kimura模型估算,創(chuàng)建方法為鄰接法(Neighbor-Joining)。


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