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深海首株軟壁菌門細(xì)菌的培養(yǎng)策略、形態(tài)及命名 受訪者供圖

深海蘊含著海量的微生物資源，卻是地球上人們了解最少的生境之一。迄今為止，99.9%以上的深海微生物無法獲得純培養(yǎng)，科學(xué)家將之稱為難培養(yǎng)微生物，它們也是地球上尚未實現(xiàn)有效開發(fā)的巨大生物資源庫。軟壁菌門是一類獨特的難培養(yǎng)微生物類群，此類菌無細(xì)胞壁卻由厚壁菌門進化而來。

3月25日，記者從中國科學(xué)院海洋研究所獲悉，該所孫超岷課題組在《國際微生物生態(tài)學(xué)學(xué)會雜志》發(fā)表論文稱，他們首次純培養(yǎng)出軟壁菌門細(xì)菌，并獲得了其特殊生命過程的獨特認(rèn)知，為突破深海難培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)瓶頸及深入了解深海稀有微生物類群的環(huán)境適應(yīng)機制提供了重要理論依據(jù)和研究范例。

科學(xué)家們通過宏基因組測序技術(shù)，預(yù)測軟壁菌具有突出的核酸降解能力，對磷、氮等元素的循環(huán)有重要驅(qū)動作用，而且還能自如應(yīng)對深海高壓和陸地常壓環(huán)境，在進化、耐壓和元素循環(huán)等方面有獨特的研究價值。但由于軟壁菌生長慢、豐度低，迄今國際上還沒有獲得任何深海生境的純培養(yǎng)菌株，無法對其展開深入研究。

通過在培養(yǎng)基中添加大腸桿菌DNA，孫超岷課題組富集并純培養(yǎng)了一株軟壁菌。因其在進化和代謝特征上兼具軟壁菌門和厚壁菌門的特征，研究人員將該菌命名為父魚菌（ 父魚是《山海經(jīng)》中一種非魚非豬的怪物）。

研究團隊對該菌進行了轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究，揭示了其代謝有機物和硫代硫酸鈉進行能量轉(zhuǎn)換的機制；他們借助“科學(xué)”號科考船的先進裝置進行了深海原位實驗，驗證了該菌在自然生境中也具有降解DNA參與能量合成的獨特生命過程。多項前期研究表明深海富含各種類型的核酸分子，是一些微生物（如軟壁菌門）的重要能量來源。而這些類群降解核酸的突出能力促進了深海生境磷、碳、氮等生命元素的生物地球化學(xué)循環(huán)進程，對深海的物質(zhì)循環(huán)和能量代謝具有重要的驅(qū)動作用?！秶H微生物生態(tài)學(xué)學(xué)會雜志》主編認(rèn)為，這一研究結(jié)果“對其他科學(xué)家分離和研究深海沉積物中的稀有物種將帶來重要啟示”。（記者王健高通訊員王敏）