北京密云水库中趋磁细菌的系统进化分析

 (Preliminary phylogenetic tree showing the relationships among the 8 MTB OTUs in Alphaproteobacteria and Nitrospira phylum. The tree was generated using neighbor-joining analysis. The sequences determined in this study were written in bold. Numbers at nodes represented bootstrap values for the nodes)

　  趋磁细菌（magnetotactic bacteria）能在细胞内矿化合成纳米级磁铁矿或焦黄铁矿颗粒，因此受到地学家、生物学家和材料学家的广泛关注。对自然界中趋磁细菌的多样性研究不仅有助于理解这类微生物响应地球磁场的机理，而且有可能为沉积物剩磁获得机理以及古地磁学、岩石磁学和环境磁学提供新认识。

　  近日，Systematic and Applied Microbiology（系统与应用微生物学，2008IF：2.582）发表了我所生物地磁学实验室有关野生型趋磁细菌多样性研究的最新成果（Lin et al. Diversity analysis of magnetotactic bacteria in Lake Miyun, northern China, by restriction fragment length polymorphism. Systematic and Applied Microbiology，20092009，32(5)：342-350，点击此处下载该文）。该研究不仅对认识环境中趋磁细菌的种类及其分布，而且对有效鉴别沉积物中细菌成因的磁性矿物具有重要意义。

　  我所地球深部结构与过程研究室的博士研究生林巍与导师潘永信研究员及其合作者在优化传统限制性片段长度多态性分析方法的基础上，综合利用光学显微镜、透射电子显微镜、岩石磁学和分子生物学等手段，对北京密云水库中发现的趋磁细菌进行了详细的多样性研究。结果表明，密云水库沉积物中含有大量形态多样的趋磁细菌（约10⁵细胞/ml），包括球菌、杆菌和螺旋菌等。这些细菌都含有一条或多条磁小体链。绝大多数趋磁球菌和螺旋菌体内的磁小体为六面体棱柱状。此外，还发现3种非常特殊的趋磁球菌和杆菌，这些细菌体内的磁小体呈子弹头形状。基于细菌16S核糖体RNA基因的研究表明，这些趋磁细菌在系统发育上分别属于α-变形菌纲 (Alphaproteobacteria) 和硝化螺旋菌门 (Nitrospira phylum)。