中国大陆超深钻（CCSD）高压变质岩嗜碱铁还原菌培养研究

论文摘要

在中国大陆科学钻探项目（CCSD）研究中,从地下深880米的钻孔深处,采集的泥浆样品中分离出了一个嗜碱性厌氧菌新种。在形态上,该细菌新种表现出轻微的弧形杆菌形态。在生理上对该细菌进行了定性,通过在10-48℃这一温度范围内进行观察,发现其最适生长温度为38℃,通过对0-7.5% NaCl盐度范围和0-6% KCl盐度范围分别进行观察,并对6.4-12.4 pH值范围进行测量,发现其最适pH值为9.4。严格意义上的厌氧细菌能够利用多种有机物作为营养物质,如蛋白胨、肉汁、乳酸盐、纤维二糖、葡萄糖、核糖和延胡索酸盐等。该菌基因组G+ C含量为35.4 mol%。基于16S rRNA序列的系统发生分析,结果表明分离到的细菌新种属于厚壁菌门,即G+ C含量较低的革兰氏阳性菌。对16S rRNA进行的系统发育分析,表明该细菌属于Clostridiaceae科,G+ C含量低,与Anaerobranca gottschalkii和Anaerobranca californiensis的核苷酸同源性分别达到94%和93%。分离出来的细菌代表了一个嗜碱性新种。根据其生理和分子特性,建议将该细菌命名为Alkaliphilus Aanaerobic- sp. nov。高度厌氧生存环境,以及该细菌与CCSD钻孔中的其他分离物的比较,也在本文中进行了讨论。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1. 绪论
• 1.1 地质微生物研究进展
• 1.1.1 地质微生物学定义
• 1.1.2 地质微生物学研究方向
• 1.1.3 地质微生物学研究方法
• 1.1.4 地质微生物学新进展
• 1.2 国际大洋钻探计划（ODP）及中国大陆科学钻探工程（CCSD）简介
• 1.3 中国大陆科学钻探地质微生物学研究进展
• 1.3.1 CCSD27 个岩心样品的DAPI 分析结果与深度对照
• 1.3.2 CCSD 地温梯度
• 1.3.3 CCSD 岩心样品微生物丰度分布
• 1.3.4 CCSD 岩心样品微生物多样性研究
• 1.3.5 前人研究的缺陷
• 1.4 研究目的及意义
• 1.4.1 界定生物圈下限
• 1.4.2 可能发现新菌种资源
• 1.4.3 推动矿床地质微生物学的发展
• 1.4.4 新物种新用途
• 2. 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 主要试剂
• 2.1.2 主要实验仪器设备
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 采样及样品处理
• 2.2.2 地化分析
• 2.3 微生物培养分离
• 2.3.1 富集培养基设计及培养条件
• 2.3.2 分离
• 2.4 微生物种属鉴定
• 2.4.1 形态：荧光显微镜、SEM/TEM
• 2.4.2 革兰氏染色
• 2.4.3 G +C 含量测定
• 2.4.4 种属:16S rRNA 基因测序
• 2.5 微生物生理生化指标测试
• 2.5.1 蛋白质量测定指示生物量
• 2.5.2 生长温度范围曲线
• 2.5.3 生长pH 范围测定
• 2.5.4 耐受盐度范围
• 2.5.5 抗生素抗性测定
• 2.6 微生物功能指标测试
• 2S 及CH₄ 的测定'>2.6.1 产H₂S 及CH₄的测定
• 2.6.2 分离的菌株与各种矿物氧化还原作用测试
• 3. 结果
• 3.1 地化指标
• 3.2 可分离微生物菌种鉴定
• 3.3 生理生化指标
• 3.3.1 蛋白质量测定指示生物量
• 3.3.2 生长温度范围曲线
• 3.3.3 生长pH 范围测定
• 3.3.5 抗生素抗性测定
• 3.3.6 生长所需碳源测定
• 3.4 微生物功能指标测试
• 2S 及CH₄ 的测定'>3.4.1 产H₂S 及CH₄的测定
• 3.4.2 分离的菌株与各种矿物氧化还原作用测试
• 3.4.3 普通光镜与扫描电镜（SEM）的形态测定结果
• 3.4.4 透射电镜（TEM）的形态测定结果
• 3.4.5 G+C 含量测定
• 3.4.6 分离的菌株与NAu-2 的氧化还原反应
• 3.4.7 分离的厌氧菌对钒的还原作用的测定结果
• 3.4.8 分离的厌氧菌对针铁矿的还原作用的测定结果
• 4. 讨论分析
• 4.1 培养基的设计
• 4.2 嗜碱、铁还原的特性
• 4.3 指示意义
• 5 结论与展望
• 5.1 本研究结论
• 5.2 极端环境地质微生物的应用前景
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 1.发表的文章
• 2.16S rRNA 测序结果
• 3.TEM 和SEM 图版
• 个人简历