海洋趋磁细菌培养、纯化方法研究

Magnetotactic bacteria are a kind of special microorganisms whose direction of motility is influenced by the Earth’s geomagnetic and externally applied magnetic fields. They can help us know about the bio-geochemical circle, biomineralization and nanophase materials. However, because of the features of their chemical stratified habitat, it is difficult to obtain pure culture of magnetotactic bacteria in marine environment. Now we have got 3 kinds of magnetococcus: RO-1, RO-2, SC-1 and 2 kinds of manetospirilla: RH-1 and SH-1, which were from the intertidal sediments of Lake Yuehu, Rongcheng and Sanya. Our objective is to summarize the methods of culturing marine magnetotactic bacteria, improve the medium and culture conditions, obtain pure culture of them by controlling the inoculation amount, adjusting composition and the redox potential of medium, and find the necessary requirement for isolating magnetotactic bacteria. Our result will be based on the studies on magnetotactic bacteria which have different morphologies, species and habitats. Effective approach will be built for isolating diverse magnetotactic bacteria, obtaining more type culture strains and enriching the marine microbial resources of China.

趋磁细菌是一类能沿着磁力线作定向运动的特殊微生物。趋磁细菌对研究生物地球化学循环、生物矿化、纳米材料等有重要意义。但由于其多生存在特殊的层化环境中，在实验室对海洋趋磁细菌进行纯培养是非常困难的。本项目以荣成月湖潮间带和三亚潮间带获得的3种趋磁球菌（RO-1、RO-2、SC-1）和2种趋磁螺菌（RH-1、SH-1）为研究对象，对趋磁细菌富集培养方面的技术方法进行总结，从培养基组成与培养条件方面入手进行优化培养，通过磁控分离、调控接种量、协调培养基成分与氧化还原环境等对它们进行纯化培养。预期获得五种趋磁细菌的纯培养菌株，并认识培养与纯化海洋趋磁细菌的必要条件。本项目将通过对形态不同、种属不同、栖息地不同的海洋趋磁细菌进行纯化培养技术方法进行比较分析，建立一套适应于不同特点的趋磁细菌培养与纯化技术方法，以便取得更多的趋磁细菌纯培养菌株，丰富我国海洋微生物资源库。

趋磁细菌是一类能沿着磁力线作定向运动的特殊微生物。趋磁细菌对研究生物地球化学循环、生物矿化、纳米材料等有重要意义。但由于其多生存在特殊的层化环境中，在实验室对海洋趋磁细菌进行纯培养是非常困难的。本项目以多种前期分离到的海洋趋磁细菌为研究对象，对趋磁细菌富集培养方面的技术方法进行总结，从培养基组成与培养条件方面入手进行优化培养与纯化培养。最终又获得了4种新的海洋趋磁细菌的培养株，并得到了三种趋磁细菌的纯培养株。我们对已纯化的两种趋磁螺菌SH-1与HH-1的全基因组进行了测定。SH-1的磁小体合成基因簇得到了进一步分析，在其中发现了多个mamAB基因的连续重复序列。经过与其他11种趋磁细菌的比对可知，这种重复序列在α变形菌纲趋磁细菌中是普遍存在的，由此提出了α变形菌纲趋磁细菌磁小体基因簇进化的新模型，并指出基因与基因簇重复可能是推动磁小体基因簇进化的重要动力。本项目根据已有经验初步建立了一系列适应于不同特点的趋磁细菌培养与纯化技术方法。