潮间带多细胞趋磁原核生物的显微分离、鉴定及系统进化研究

【摘要】多细胞趋磁原核生物（Multicellularmagnetotacticprokaryotes，MMPs），是一类由10~100个含有磁小体的细胞聚集而成的具有特殊形态的趋磁微生物，是研究生命起源与进化、细胞分化和生物矿化的模式生物。目前仅报道了两种形态的MMPs，分别为桑葚型（多种）和菠萝型（仅一种）。本研究利用生态调查手段，分别在荣成月湖、晋卿岛和法国马赛的潮间带沉积物中，发现了3种菠萝型MMPs和1种系统进化位置未确定的松球型MMPs。结合显微镜技术、显微操作技术和分子生物学技术，从超微结构、运动方式、分裂方式和系统进化方面，对这4种MMPs进行了分离和鉴定，并对MMPs进行分类，确定其系统进化地位。本研究得到的3种菠萝型MMPs，分别来自于荣成月湖、西沙晋卿岛、法国马赛。通过16SrRNA基因序列分析，确认这3种MMPs为同一属的不同种。它们虽然大小不同，但具有以下相似性特征：细胞分层排列，可分为6~8层，且相邻的两层细胞呈交错式连接；自发荧光；有脂质颗粒；可进行避光运动和复杂的乒乓运动；有铁氧型子弹头形磁小体。通过对荣成菠萝型MMPs的研究，发现该MMPs中含有三角形和“H”型两种不同形态的细胞，出现了细胞形态分化；部分MMPs中含有子弹头形和棱柱形两种类型的磁小体，其棱柱形磁小体的成分为Fe3S4；具有两种分裂方式，即沿其椭球体的长轴分裂和短轴分裂，分裂过程其长轴基本与磁场方向平行。松球型MMPs是一种新的形态的MMPs，最早在青岛潮间带发现，此次在荣成月湖发现，与在月湖发现的菠萝型MMPs位于同一地点。该松球型MMPs，因在光镜下形似松球而得名，是由33±5个细胞围绕一个中心呈辐射状排列而成的球体，直径为13.4±1.3μm；能够自发荧光；含有子弹头形磁小体，其成分为Fe3O4；周生鞭毛；能够进行自由移动、旋转和漫步，但与其他两种形态的MMPs不同的是，该MMPs未观察到乒乓运动；对波长小于500nm的光敏感，可进行避光运动；进行短轴分裂，分裂时呈心形扭转。通过16SrRNA序列分析，将该松球型MMPs鉴定为一个新属新种。基于对16SrRNA基因序列的系统进化分析，并结合桑葚型、菠萝型和松球型MMPs各自的特征，发现MMPs在属的水平上存在显著特异性，进而分别将这3类MMPs划分为3个不同的clade。目前已发现的MMPs，均属于δ-变形菌纲下的脱硫杆菌目(Desulfobacterales)。鉴于MMPs之间的共同点，以及与脱硫杆菌目中其他菌种在超微结构、运动、生活史等方面的差异，将这3个clade划归为一个新科，即多细胞趋磁原核生物科。该科所包含的菌种，都具有多细胞形态。本研究丰富了MMPs种类和形态的多样性，加深了对MMPs的认识并确立其系统进化地位，为研究MMPs的进化提供了依据。
【作者】陈一然；
【导师】吴龙飞；肖天；
【作者基本信息】中国科学院研究生院（海洋研究所），海洋生态学，2014，博士
【关键词】多细胞趋磁原核生物；多样性；菠萝型MMPs；松球型MMPs；系统进化；

【参考文献】
[1]吴文智.纯电动轿车车内声品质预测模型开发研究[D].吉林大学,测试计量技术及仪器,2014,硕士.
[2]立展华（詹曾明）.教师成为研究者的质的研究[D].贵州师范大学,课程与教学论,2004,硕士.
[3]钱晶晶.大学生职业锚及企业管理策略研究[D].南昌大学,企业管理,2012,硕士.
[4]陈波.基于分布计算技术的纺织业CRM的研究和应用[D].浙江大学,2004.
[5]孙壮志.担保公司贷款担保业务中的问题及对策研究[D].中南大学,工商管理,2004,硕士.
[6]贾晓明.东营港航道锚地规划研究[D].大连海事大学,交通运输工程,2014,硕士.
[7]王丽娟.市场环境与融资性负债治理效应[D].南京农业大学,会计,2011,硕士.
[8]罗丹.当代香港义务教育阶段英语课程实践研究[D].华南师范大学,比较教育学,2004,硕士.
[9]张薷文.纯钛表面氨基等离子体改性对MG-63细胞成骨特性的影响[D].吉林大学,口腔医学,2014,硕士.
[10]谭勇.“狼”中西文学中的隐性意象研究[D].广东技术师范学院,中国现当代文学,2013,硕士.
[11]焦菲.我国地方政府融资平台债务风险问题研究[D].山东财经大学,财政学,2013,硕士.
[12]宋长福.阻抗式调压室水力性能研究[D].河海大学,水利水电工程,2004,硕士.
[13]陈艳华.HB集邮公司营销策略研究[D].华中科技大学,工商管理,2013,硕士.
[14]杜慧慧.提高高职数学情境教学有效性的研究[D].扬州大学,学科教学,2011,硕士.
[15]王守刚.鞍山聚龙公司生产计划管理系统研究[D].大连理工大学,工商管理,2004,硕士.
[16]刘庆庆.中国商业银行收入结构与经营效率分析[D].山东财经大学,金融学,2013,硕士.
[17]徐金良.自旋三重态p波超导体结中输运过程的研究[D].宁夏大学,2013.
[18]邓相军.网络和盈利之间的最佳桥梁——FraudView防欺诈解决方案[J].通讯世界,2003,01:20-10.
[19]杨杰,张申生,李磊,沈文忠.基于Netmeeting和数码相机的SARS疑似病人远程会诊系统[J].中国医疗器械信息,2004,01:26-29.
[20]王欣欣.脂多糖对人单核细胞株THP-1前列腺素E_2受体蛋白表达的影响[D].华中科技大学,病理学与病理生理学,2012,硕士.
[21]李鑫.新东方教育科技集团转型期企业文化研究[D].兰州大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[22]陈许建.2.45GHz无源标签芯片研究与实现[D].华中科技大学,微电子学与固体电子学,2013,硕士.
[23]齐承宇.基于FPGA的混沌信号发生器设计[D].沈阳工业大学,信号与信息处理,2013,硕士.
[24]向雪梅.纳米材料—苏云金芽胞杆菌原粉复合物杀虫剂杀虫效果的初步研究[D].华中农业大学,微生物学,2014,硕士.
[25]李兵.B公司中国区化学建材业务部客户关系管理改进研究[D].北京交通大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[26]李焱.唐代冲突法发展研究[D].大连海事大学,国际法学,2004,硕士.
[27]刘雪梅１,２,　邓子辰１,　胡伟鹏１.不可压饱和多孔弹性杆动力响应的多辛方法[J].应用数学和力学,2015,03:.
[28]万永芳.论《达洛维夫人》人物的异已性和主题的统一性[D].湖南师范大学,英语语言文学,2003,硕士.
[29]李世奇.教育现象研究的方法论探讨[D].沈阳师范大学,教育经济与管理,2014,硕士.
[30]朱明芳.神经递质分子电化学测定的新方法研究[D].华南理工大学,2012.
[31]黄祖铭.《1600-1800年间徽州和福州教育的比较研究》的翻译项目报告[D].安徽大学,翻译,2014,硕士.
[32]王东.社区矫正适用现状与完善对策[D].河北大学,法律（专业学位）,2014,硕士.
[33]顾珊珊,胡晓君,黄凯.退火温度对硼掺杂纳米金刚石薄膜微结构和p型导电性能的影响[J].物理学报,2013,11:512-521.
[34]陈晨.红外光谱电化学研究金属电极表面上CO_2的还原[D].安徽大学,2012.
[35]罗继亮,吴维敏,苏宏业,褚健.事件图的混合控制器设计[J].自动化学报,2007,02:218-221.
[36]冯绘丽.工业现场WSN平台及自组织协议的研究[D].安徽大学,检测技术与自动化装置,2013,硕士.
[37]张丽凤.虾味香精的开发及其在冷冻调理食品中的应用[D].广东海洋大学,水产品加工及贮藏工程,2013,硕士.
[38]邵越水.苯磺酰基取代的α，β-不饱和酮的合成及其在不对称催化Diels-Alder反应中的研究[D].浙江工业大学,生物化工,2004,硕士.
[39]罗懿.润肤止痒脂质体凝胶制备工艺与质量控制研究[D].湖南中医药大学,中药学,2013,硕士.
[40]史竞艳.我国现代慈善事业发展问题研究[D].复旦大学,马克思主义基本原理,2013,博士.
[41]魏泳安.思想政治教育生态价值及其实现研究[D].兰州大学,思想政治教育,2014,硕士.
[42]赵克友,徐世许.多项式Schur稳定性的最大摄动区间[J].自动化学报,1994,06:734-738.
[43]张若曦.汉代选官制度与试策文[D].河南大学,中国古代文学,2004,硕士.
[44]雷波.基于数字图像处理的卡片计数方法研究[D].华中科技大学,控制工程,2013,硕士.
[45]徐锦璐.长江电力股份有限公司资产重组的绩效研究[D].安徽大学,工商管理,2014,硕士.
[46]杨关建.变电站一次设备触点温度监测系统设计与实现[D].西南交通大学,电力电子与电力传动,2014,硕士.
[47]谢常荣.土地节约集约利用与区域经济可持续发展研究[D].电子科技大学,高级管理人员工商管理（EMBA）（专业学位）,2012,硕士.
[48]王一.后世园时代西安旅游业可持续发展策略研究[D].西安科技大学,工商管理,2014,硕士.
[49]毛镇澎.钼碳化合物的高温高压合成以及性能测试[D].吉林大学,凝聚态物理,2013,硕士.
[50]徐建芬.浙江省农业面源污染的影响因素研究[D].浙江工商大学,区域经济学,2012,硕士.