RTS助力研究人员从海洋沉积物中分离新型浮霉菌

研究简介：

浮霉菌门（ Planctomycetota）是一类具有独特生物学特征的细菌 ，广泛分布于多种生  境。本研究报道了一种利用 iChip 培养技术从葡萄牙 Matosinhos 海滩海洋沉积物中分离的新型浮霉菌   菌株 ICM_H10ᵀ。该菌株在改良 M14 培养基中形成米色菌落 ，细胞呈球形至卵圆形 ，具柄且形成玫瑰花 结状聚集体 ，生活史中存在运动阶段。透射电镜观察显示其具有典型的浮霉菌细胞结构 ，并通过出芽方   式进行分裂。该菌株需盐生长（ NaCl 浓度 2.0–5.0% w/v） ，温度适应范围 20–37°C， pH 范围 6.0–9.0 ，可利用多种氮源和碳源 ，为异养需氧型 ，并能在微氧条件下生长。基因组大小约 6.0 Mb ，GC 含量 58.1%。基于 16S rRNA 基因的系统发育分析表明 ，菌株 ICM_H10ᵀ与最近缘种 Rubin isphaera italica  Pan54ᵀ和 Rubin isphaera brasiliensis IFAM 1448ᵀ的相似度分别为 96.8%和 96.4% ，支持其作为Rubin isphaera 属新种的分类地位。形态、生理及基因组比较进一步确认其新种地位 ，建议命名为 Rubin isphaera margarita sp. nov. ，模式菌株为 ICM_H10ᵀ（ =CECT 30326ᵀ =LMG 32234ᵀ)。

应用：

本研究基于iChip的培养技术描述了从葡萄牙北海岸收集的海洋沉积物中分离出的一株新菌。该菌在RTS-1C生物反应器中评估其生长曲线，设置为：20ml培养体积，25°C，转速1000rpm；基于16S rRNA基因的系统发育分析和形态、生理及基因组分析菌株ICM_H10T属于浮霉菌门和浮霉菌科。

实验结果：

图1.基于16S rRNA基因的系统发育树

显示菌株ICM_H10ᵀ在浮霉菌门中的分类地位，隶属于Planctomycetaceae科、Planctomycetales目

图2.多基因位点系统发育树

基于基因组多位点序列的进化分析，确认菌株ICM_H10ᵀ在Planctomycetaceae科中的位置

图3.生物合成基因簇（BGCs）分布
比较菌株ICM_H10ᵀ与近缘种的次级代谢产物合成基因簇

图4.菌株形态特征
菌落形态（米色）及光镜下的细胞结构（球形至卵圆形，形成玫瑰花结聚集体）。

图5.透射电镜（TEM）图像
展示典型浮霉菌细胞结构及出芽分裂过程。

结论与展望：

菌株ICM_H10ᵀ通过基因组、形态及生理特征的综合分析，被确认为浮霉菌门Rubinisphaera属的新种，命名为Rubinisphaera margarita sp. nov.，其独特的生物合成基因簇和CAZymes谱提示潜在生物技术应用价值。