摘要
我国溶洞资源丰富，因其具有寡营养、长期无光等特点，故存在具有可适应特殊生境的微生物类群。本研究通过高通量测序技术和纯培养技术，探究了河南省鹤壁市淇县仕女洞和2号洞的细菌多样性及群落组成，对两个潜在新物种开展多相分类鉴定，并对分离到的放线菌进行抗菌活性筛选，挖掘具有抗菌活性的菌株，探究其在水产疾病防治中的应用潜力。主要结果如下： 通过高通量测序技术，结合生物信息学分析，对10个淇县溶洞样品的细菌多样性及群落结构进行了分析。本次测序共测得序列1,742,245条，平均序列长度为420bp，共聚类得到10,758个OTU。在门水平上，细菌群落分属于60个门，其中变形菌门（Proteobacteria，30.58%），放线菌门（Actinobacteriota，12.62%），酸杆菌门（Acidobacteriota，9.71%），绿弯菌门（Chloroflexi，9.28%），Methylomirabilota（7.51%），厚壁菌门（Firmicutes，5.53%）为优势类群。基于COG数据库，共注释得到24类同源蛋白簇，通过KEGG数据库共注释得到41类功能基因，其中与抗菌代谢产物相关的功能基因包括：萜类化合物和聚酮化合物的代谢基因（Metabolism of Terpenoids and Polyketides）、其它次生代谢物的生物合成基因（Biosynthesis of Other Secondary Metabolites）和辅因子和维生素的代谢基因（Metabolism of Cofactors and Vitamins）等。 采用纯培养技术，共得到528株菌株，分布于5个门，9个纲，20个目，38个科，75个属。这5个门分别是放线菌门（Actinobacteriota，52%）、变形菌门（Proteobacteria，35%）、厚壁菌门（Firmicutes，9%）、拟杆菌门（Bacteroidota，4%）和疣微菌门（Verrucomicrobia，0.19%）；在属水平上，优势类群为节杆菌属（Arthrobacter，22%）、类诺卡氏菌属（Nocardioides，12%）、链霉菌属（Streptomyces，10%）和芽孢杆菌属（Bacillus，6%）。通过16S rRNA基因序列比对，共得到63株潜在的新物种，隶属于26个属，其中壤霉菌属（Agromyces）为优势类群，占全部潜在新物种的16%；其次是类诺卡氏菌属（Nocardioides），占全部潜在新物种的14%。通过多相分类鉴定实验，确定了来自仕女洞中的2株候选新种CFH31398T和CFH31415T的分类学地位，并将其分别命名为Nocardioides aurantiacus CFH31398T和Microbacterium flavus CFH31415T。 采用“Z”字交叉法对生长良好的40株放线菌进行初筛，筛选到26株具有抗菌活性的放线菌。对菌株进行发酵和萃取，获得发酵液粗提物。采用牛津杯法进行复筛，筛选到10株放线菌的萃取物对至少1株病原菌具有抗菌活性。8株放线菌属于链霉菌属（Streptomyces），2株属于小单胞菌属（Micromonospora）。其中，CFH31719（Streptomyces badius）、CFH31725（Streptomyces badius）、CFH31755（Micromonospora citrea）和CFH31768（Streptomyces atratus）均具有较好的抗菌效果，对4种以上的病原菌具有抗菌活性。由此表明，淇县溶洞放线菌资源拥有天然活性产物的开发与应用潜力。 本研究探讨了淇县溶洞细菌多样性及群落组成，为淇县溶洞放线菌资源的利用和开发奠定了理论基础。对2个新物种进行多相分类鉴定，确定了其分类地位并命名。开展抗菌活性菌株的筛选，可为水产微生态制剂和抗菌药物的生产提供了种质资源。
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