八门湾红树林土壤放线菌多样性及抗病原菌活性分析.docx

? ? 八门湾红树林土壤放线菌多样性及抗病原菌活性分析* ? ? 刘 敏 车文学 边伟杰 甘禧霖 赵怀宝 八门湾红树林土壤放线菌多样性及抗病原菌活性分析* 刘 敏 车文学 边伟杰 甘禧霖 赵怀宝① (海南热带海洋学院 海南省现代化海洋牧场工程研究中心 海南三亚 572022) 红树林土壤中蕴藏着丰富的放线菌资源, 是新菌种的重要来源。为获得更多新的放线菌资源以用于开发新的生物活性化合物, 了解放线菌的多样性是非常重要和必要的。研究采用扩增子高通量测序和传统培养法对八门湾红树林土壤放线菌进行了非培养和培养水平多样性研究, 同时对其抗病原菌活性进行了分析。对于非培养水平多样性研究, 与细菌通用引物相比, 利用放线菌相关引物可以提高放线菌丰度的检测水平, 其百分比含量提高2.47倍; 可以检测到放线菌门更多的目、科和属; 对于在目水平上的放线菌类群组成来说, Acidimicrobiales、Corynebacteriales、Gaiellales、Kineosporiales、Solirubrobacterales是优势类群, 但是在用两对不同引物得到的结果中, 其百分含量差异较大。放线菌相关引物更适合环境样品中放线菌多样性的分析。对于培养水平多样性研究, 分离到256株放线菌, 属于7个目、9个科、14个属, Shannon-Wiener多样性指数为1.32,(42.58%)和(42.19%)是优势属; 与模式菌株的相似性小于98.5%的有13株, 其中菌株HA161004和HA161010与N1165T相似性分别为95.56%和96.80%, 是潜在新种。病原微生物拮抗活性测定表明, 来自9个属的92株代表性菌株具有抗病原菌活性, 其中对、、、和有拮抗活性的菌株数量分别为71、25、6、9和19株。研究为选择更合适的引物以便更客观地反映环境中放线菌多样性提供了数据支持, 同时也为后续红树林放线菌资源收集、活性评价和开发利用提供菌种保障。 放线菌; 多样性; 抗菌活性; 红树林 红树林生态系统是指位于热带和亚热带海岸潮间带, 包括种类丰富的动物群落、红树木本植物群落、微生物群落的复杂而独特的生态系统。红树林生态系统覆盖了世界上60%～75%的海岸线, 是生产力水平最高的四个海洋生态系统之一(Alongi, 2008)。红树林作为重要的近岸湿地生态系统, 具有防风消浪、促淤护岸、调节大气、净化海水和美化景观等作用, 对海洋环境保护和生态平衡有重要的作用(Alongi, 2008)。红树林土壤具有高湿度、高盐度、强还原性、强酸性、营养成分丰富等特点, 因此微生物群落具有极高的多样性和独特性(Alongi, 1996)。 放线菌广泛分布于陆地(Hayakawa, 2000; Xu, 2014)和海洋生境(Demain, 2009; 洪葵, 2013)。由于红树林生态环境的独特性, 被认为是分离放线菌新种资源的理想生境(Ser, 2016b; Huang, 2018; 候师师等, 2020; Asha, 2021)。已有研究表明红树林土壤中存在丰富多样的放线菌资源(洪葵, 2013; Claverías, 2015), 部分菌株已被鉴定为新种(Demain, 2009; Suthindhiran, 2010; Arumugam, 2017; Huang, 2018)。放线菌因其具有产生多种生物活性次级代谢产物的能力而备受关注(Demain, 2009), 具有多种抗菌、抗氧化、抗癌、神经保护和酶抑制剂等功能(Amrita, 2012; Ser, 2016b; Arumugam, 2017), 在医药、工业、农业、生态等领域有广泛应用(Xu, 2014)。然而, 近年来从陆地来源的放线菌中发现活性化合物效率低(Ser, 2016b), 因此, 从海洋生境中寻找新的放线菌资源及其天然产物越来越受到关注, 其中红树林已成为寻找新的放线菌资源及其天然产物的热点生境。 为了挖掘出更多新的放线菌菌株以满足活性物质开发, 首先需要了解它们的多样性。以往的研究主要集中于传统培养方法对红树林放线菌多样性的研究(Mevs, 2000; Janssen, 2002; Page, 2004; Arumugam, 2017; Law, 2017; Huang, 2018)。本研究将利用两种不同引物(放线菌相关引物和细菌通用引物)对八门湾红树林土壤放线菌在非培养水平多样性进行对比分析; 利用传统培养法对红树林土壤放线菌在可培养水平多样性进行分析, 同时分析放线菌的抗病原菌活性, 为后续从红树林生境中挖掘新的放线菌资源提供前期数据支持, 也为放线菌的开发利用提供菌种资源。 1 材料与方法 1.1 样品采集 样品采集地点位于海南省文昌市八门湾红树林湿地, 以和