| 题名 | 西南印度洋DFF1热液口中光能菌的分布与功能 |
| 作者 | 陈红 |
| 答辩日期 | 2022-05-12 |
| 授予单位 | 中国科学院深海科学与工程研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院深海科学与工程研究所 |
| 导师 | 吴龙飞 |
| 关键词 | 叶绿素 视紫红质 深海热液喷口 西南印度洋 红外光 |
| 学位名称 | 理学硕士 |
| 学位专业 | 海洋生物学 |
| 英文摘要 | 海水在一定程度上吸收太阳光，随着海水深度的增加，可见光逐渐被吸收，因此深海是一个黑暗的环境。然而研究表明，深海热液区的高温烟囱体可发出以红外光为主的地质热源光，对此科学家推测这些地质热源光可能驱动或改变了深海热液生态系统中某些微生物的生理代谢活动，进而促进其生长。随后，科研人员成功分离出三株光能营养微生物，这为认识光合作用的起源提供了新的线索，然而再没有分离到新的深海热液口来源的光能营养微生物，深海地质热源光是否可以被喷口微生物利用，至今还没有定论。此外，喷口中光能营养微生物的种群多样性、分布范围、光能利用机制等尚不清楚。 本课题组成员于2019年前往西南印度洋热液区，通过搭载深海勇士号载人潜器，实测龙旂热液喷口的光辐射、温度情况，并在喷口周围不同的温度区域采集了样品。通过宏基因组分析，我们在三个样品中均检测到了光能营养微生物类群，并且这些微生物的丰度与样品采集位点的温度具有一定的相关性。此外，在三个样品中检测到了完整的叶绿素合成途径，但仅在弥散有黑烟的活跃蜂窝状硫化物样品中检测到了视紫红质，通过分析视紫红质蛋白感光位点的氨基酸组成，推测这些深海来源的视紫红质蛋白主要吸收蓝光。考虑到蓝光的能量高于绿光，推测这可能是微生物适应深海热液环境的一种机制。 通过红外光照富集培养，我们从不同的热液口样品中分离出与3个属同源的28株纯培养菌株，大部分菌株具有明显的红外光照促进生长表型。通过分析代表菌株Pseudomonas sp. SWIR-2，Exiguobacterium sp. SWIR-3和 Idiomaria sp. SWIR-4的基因组数据，明确三株菌既不编码视紫红质也不合成叶绿素，且培养成分中不存在可形成半导体的物质，由此推测可能存在新的微生物光能利用机制。 以上结果表明深海热液口可能广泛分布着各种类别的光能营养微生物，所获得的光能营养微生物纯培养物为进一步认识喷口微生物的光能利用机制奠定了基础。 |
| 语种 | 中文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.idsse.ac.cn/handle/183446/9468]  |
| 专题 | 深海科学研究部_深海生物学研究室_深海微生物细胞生物学研究组 |
| 作者单位 | 中国科学院深海科学与工程研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 陈红. 西南印度洋DFF1热液口中光能菌的分布与功能[D]. 中国科学院深海科学与工程研究所. 中国科学院深海科学与工程研究所. 2022. |
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