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新疆两盐湖嗜盐菌生物多样性及嗜盐菌素分离纯化的研究

作　者: 顾晓颖
导　师: 李冠；吴敏
学　校: 新疆大学
专　业: 植物学
关键词: 中度嗜盐菌嗜盐古菌生物多样性嗜盐菌素
分类号: Q93
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

本工作结合分子生态学方法和微生物分离培养方法对新疆巴里坤湖与玛纳斯湖进行嗜盐菌物种资源和酶学特性、多样性分析。从样品中分离得到51株嗜盐菌。经16S rRNA基因序列分析发现,中度嗜盐菌分别属于Planococcaceae, Bacillaceae, Staphylococcus, Halomonadaceae, Salicolaceae及Pseudomonadacaeae 6个纲,极端嗜盐古菌属于Halobacteriaceae纲。功能酶筛选表明产蛋白酶的嗜盐菌有15株,产酯酶的有23株,产淀粉酶的有8株,未获得产脂肪酶和纤维素酶的嗜盐菌。嗜盐菌素(Halocin)是由极端嗜盐古菌分泌的一种能够抑制近属或近种微生物生长的蛋白类抗生素,是研究极端嗜盐古菌基因表达调控和蛋白分泌、结构和功能的理想材料。对23株极端嗜盐古菌进行产嗜盐菌素的筛选。抑菌实验表明21株嗜盐古菌可产生嗜盐菌素。选择理化性质较稳定的菌株AJ35发酵培养5d,将发酵液离心去菌体,上清经TCA沉淀,葡聚糖凝胶(Sephadex G-100)层析,琼脂糖凝胶(DEAE Sepharose Fast Flow)层析,嗜盐菌素AJ35的比活力提高了21.16倍,收得率为6.929%。经SDS-PAGE测定,菌株AJ35所产嗜盐菌素的分子量为29.1-20.1kd。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-8
引言  8-22
  1 极端环境和极端微生物  8-11
    1.1 极端环境微生物的分类  8-9
      1.1.1 嗜冷微生物(Psychophiles)  8
      1.1.2 极端嗜热菌(Thermophiles)  8-9
      1.1.3 极端嗜碱菌(Alkaliphiles)  9
      1.1.4 极端嗜酸菌(Acidophiles)  9
      1.1.5 极端嗜盐菌(Extremehalophiles)  9
    1.2 极端微生物及其所产功能酶的应用  9-11
      1.2.1 极端嗜冷菌(Psychophiles)  9-11
      1.2.2 极端嗜热菌(Thermophiles)  11
      1.2.3 极端嗜碱菌(Alkaliphiles)  11
      1.2.4 极端嗜酸菌(Acidophiles)  11
      1.2.5 极端嗜盐菌(Extremehalophiles)  11
  2. 嗜盐菌的研究进展  11-15
    2.1 高盐环境微生物研究背景及现状  12-13
    2.2 嗜盐机理  13-14
      2.2.1 嗜盐菌的Na+依赖性  13
      2.2.2 排盐作用  13-14
      2.2.3 嗜盐细胞内溶质浓度的调节  14
      2.2.4 耐盐基因片断  14
    2.3 嗜盐菌的应用  14-15
      2.3.1 多聚化合物的生产  14-15
      2.3.2 食品和食品工业  15
      2.3.3 石油开采  15
      2.3.4 含盐有机废水处理  15
      2.3.5 制盐工业  15
      2.3.6 生物电子  15
  3 细菌的系统发育  15-19
    3.1 Woese 的系统发育树  16-17
    3.2 细菌和古菌的系统发育构架  17-18
      3.2.1 细菌  17-18
      3.2.2 古菌  18
    3.3 系统发育树的深远意义  18-19
  4 嗜盐菌素  19-22
    4.1 嗜盐菌素的发现  19-20
    4.2 嗜盐菌素的分离纯化  20-21
    4.3 嗜盐菌素的理化性质和可能的抑菌机制  21-22
      4.3.1 嗜盐菌素的理化性质  21
      4.3.2 嗜盐菌素可能的抑菌机制  21-22
第一章新疆巴里坤和马纳斯盐湖嗜盐菌多样性及其产酶多样性研究  22-39
  前言  22
  1 材料与方法  22-28
    1.1 样品的采集及其环境  22-23
    1.2 培养基  23-24
    1.3 菌种分离与保藏  24-25
    1.4 表型特征观察  25
      1.4.1 菌落形态  25
      1.4.2 菌体形态  25
    1.5 酶学特性  25-26
      1.5.1 淀粉酶  25
      1.5.2 蛋白酶  25-26
      1.5.3 酯酶  26
      1.5.4 纤维素酶  26
      1.5.5 脂肪酶  26
    1.6 DNA 的提取及含量测定  26-28
      1.6.1 提取总DNA  26
      1.6.2 DNA 含量及浓度测定  26-27
      1.6.3 PCR 扩增的体系和条件  27
      1.6.4 16SrRNA 的PCR 引物及条件  27
      1.6.5 序列测定  27
      1.6.6 序列分析及系统重建  27-28
  2 结果与分析  28-37
    2.1 菌株的分离及培养  28-30
    2.2 菌株的系统发育分析  30-36
    2.3 极端嗜盐古菌与中度嗜盐菌中酶的多样性  36-37
  3 讨论  37-39
第二章嗜盐菌素AJ35 的筛选及性质研究  39-48
  前言  39
  1 产嗜盐菌素的菌株的筛选  39-42
    1.1 材料和方法  39
    1.2 菌株  39-41
    1.3 培养基  41
    1.4 筛选方法  41-42
    1.5 嗜盐菌素的生理生化稳定性筛选  42
      1.5.1 热稳定性的研究  42
      1.5.2 对去盐作用的敏感性  42
      1.5.3 不同pH 对嗜盐菌素活性的影响  42
      1.5.4 对有机溶剂的敏感性测试  42
  2 结果与分析  42-48
    2.1 极端嗜盐古菌相互之间的抑制作用  42-45
    2.2 嗜盐菌素的理化性质  45-48
      2.2.1 不同温度对嗜盐菌素活性的影响  45
      2.2.2 不同盐浓度对嗜盐菌素活性的影响  45-46
      2.2.3 不同pH 对嗜盐菌素活性的影响  46-47
      2.2.4 有溶剂对嗜盐菌素活性的影响  47-48
第三章嗜盐菌素的分离纯化  48-59
  前言  48
  1 材料和方法  48-54
    1.1 菌株和培养基  48-49
    1.2 蛋白质浓度测定方法  49
    1.3 TCA 法沉淀总蛋白  49-50
    1.4 嗜盐菌素AJ35 的分离纯化  50-54
      1.4.1 AJ35 的大量发酵与上清收集  50
      1.4.2 蛋白质的浓缩  50
      1.4.3 离子交换层析  50
      1.4.4 凝胶过滤层析  50
      1.4.5 SDS-PAGE 检测蛋白纯度  50-54
  2 结果  54-58
    2.1 蛋白含量测定  54-55
    2.2 嗜盐菌素纯化结果  55
    2.3 快速高载量琼脂糖凝胶（DEAE Sepharose Fast Flow）层析  55-56
    2.4 葡聚糖凝胶(Sephadex G-100)层析  56
    2.5 SDS-PAGE 电泳  56-58
  3 讨论  58-59
第四章结论  59-60
参考文献  60-89
在读期间发表论文清单  89-90
致谢  90-91

新疆两盐湖嗜盐菌生物多样性及嗜盐菌素分离纯化的研究

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