摘要
特殊生境，因其环境的特殊性，导致其中微生物的种类、丰度及其活性代谢产物有所不同，因此特殊生境已成为新型活性物质的重要来源。本论文研究了海洋沉积物、红树林、南极和新疆土壤等几个特殊生境的放线菌多样性，比较不同生境中放线菌的物种组成的差异，探索不同环境因子对放线菌群落组成的影响；并对纯培养菌株从抑菌活性和功能基因两个方面初步评估其合成次级代谢产物的潜力，分析不同生境中放线菌抑菌活性差异以及不同功能基因的分布规律，为后期新型化合物的发掘和筛选奠定基础。 采用高通量测序技术分析了红树林、南海和南极共9个样品的放线菌多样性，基于16SrRNA基因V3–V4区的测序分析，共得到381748条TaxonTags，包括40404条放线菌门Tags，分布于放线菌门的6个纲、8个目和36个科中。9个样品分布于酸微菌纲(Acidimicrobiia)、嗜热油菌纲(Thermoleophilia)、放线菌纲(Actinobacteria)、腈基降解菌纲(Nitriliruptoria)、MB-A2-108和OPB41六个纲中，其中酸微菌纲、嗜热油菌纲和放线菌纲为优势类群。在不同的分类水平上，3个生境间存在放线菌物种组成和相对丰度的差异：南极土壤中放线菌门在整个细菌域中的相对丰度普遍高于红树林和南海样品；PCA分析和UniFracUPGMA分析表明，红树林土壤样品和南海沉积物样品的放线菌群落结构较为相似，南极土壤样品之间彼此差异较大。环境因子中，地理距离和可溶性总盐的含量是影响放线菌群落组成的重要因素。 采用纯培养方法分离红树林土壤、南海沉积物、印度洋沉积物和新疆土壤样品中的放线菌，4个生境分别分离出63、76、36和97株放线菌，共计272株。代表菌株的16SrDNA序列分析表明，4个生境中分离得到的放线菌的种类和数量有所不同，链霉菌属(Streptomyces)和拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis)在这4个生境中均有分布。有四株菌的16SrDNA序列与已知序列相似性较低，是可能的放线菌新种。 以铜绿假单胞菌、白色假丝酵母菌、鲍曼氏不动杆菌和金黄色葡萄球菌MRSA及MRCNS为指示菌，采用琼脂块扩散法对纯培养得到的放线菌进行抑菌活性的初步检测，从红树林(49株)，南海(46株)，印度洋(25株)和新疆(89株)这4个不同生境中分别得到了21、11、9和44株能够产生抑菌圈的放线菌，共计85株；其中，红树林和新疆样品中的放线菌具有更高的抑菌活性阳性率。以85株具有抑菌活性的放线菌为研究对象，利用兼并引物扩增PKS-I、PKS-II、NRPS和卤代酶4种功能基因，共筛选得到86个功能基因，4种功能基因在不同环境中的分布规律存在一定的差异：PKS-I、PKS-II和NRPS基因在不同生境中的分布具有广泛性，仅在红树林和新疆样品中筛选到卤代酶基因阳性菌株；部分菌株功能基因的氨基酸序列与已知化合物基因序列的最大同源性较低，预示该菌株具有合成结构新颖化合物的潜力。
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