戈壁沙漠核辐射区微生物适应进化及生物多样性研究
极端环境微生物是一类重要的微生物资源,其分布多样、适应范围极广,存在于气候温和、严寒与高温、高压、干燥、湿润等各种环境.极端环境微生物在长期不断地适应环境变化和进化的过程中,形成了独特的生理机制和生命行为,具有耐高温、低温、高/低pH、高盐、高压等特性,蕴藏着一大批有重要利用价值的特殊生物资源,具有极大的潜在应用前景.我国戈壁沙漠核爆区,具有极端干燥、昼夜温差大、强太阳辐照等环境特点,形成了具有耐辐射、抗旱、抗寒和耐盐碱等极端抗逆能力的微生物基因资源.这种微生物资源是研究生态系统中生物演替、迁徙等现象及生物进化的基础,也是探索微生物的共进化和极端环境适应性的重要物质基础和源泉本研究开展了核辐射区土壤DNA宏基因组序列的测定工作,分析了该极端环境微生物群落特征.辐射区菌种多样性相对较低,主要由变形菌门(42％)、厚壁门(35％)、拟杆菌门(14％)、放线菌门(8％)组成.其中拟杆菌门细菌数量较对照样本提高100倍以上.分析结果表明,耐辐射性状微生物进化方式为“多起源-共进化”.COG和NOG分析比较结果发现,核爆区宏基因组中碳源代谢、离子转运代谢及DNA修复相关基因含量较高,并着重对逆境胁迫响应蛋白Csp及DNA修复蛋白RecA展开研究.本研究结果为进一步探索耐辐射性状在微生物中的起源、进化和传播机制奠定了基础.
戈壁沙漠核辐射区 微生物 适应性进化 生物多样性
周正富 陈明 林敏 张维
中国农业科学院生物技术研究所 北京100081
国内会议
杭州
中文
328-329
2017-11-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）