海洋细菌Sulfurovum xiamenensis MCCC 1A19406等三株化能自养菌的环境适应特征

相关菌株：

Sulfurovum xiamenensis XTW-4=MCCC 1A19406

S. zhangzhouensis zt1-1=MCCC 1A19490

S. sp. XGS-02=MCCC 1A18820

背景：弯曲菌门（Campylobacteria）中硫卵菌属（Sulfurovum）广泛分布在全球大洋环境，并且是富硫化物环境的优势成员。然而由于其难培养人们对它们适应这种恶劣环境的了解很少。

研究结果：

对首次从非热液环境分离获得的关键化能自养硫氧化菌Sulfurovum菌株进行了代谢特征的研究和系统进化分析，定义菌株分别代表两个新物种。进一步，比较分析热液来源和非热液来源Sulfurovum，揭示了该属菌株的环境适应特点。非热液菌株同样是专性化能自养菌，特征为利用分子氢做为电子供体，氧、硫代硫酸盐或单质硫做为电子受体。但其偏好氢气为电子供体，最佳生长氧浓度（8–15%）高于热液菌株（≤5%），无法利用硝酸盐（而所测试的热液硫卵菌可以），能够还原硫代硫酸盐（见表）。

表. 硫卵菌属成员生理特征比较

基于11个硫卵菌物种的基因组分析表明热液来源硫卵菌属和非热液硫卵菌属存在的显著的差异。非热液硫卵菌属可利用硫代硫酸盐做为电子受体但缺乏反硝化途径；而热液菌株通过完整反硝化途径还原硝酸盐。非热液菌株存在固氮基因nifH、nifD、nifK，具有固氮途径，更适应氮源匮乏环境。非热液菌株具有多重抗氧化机制（含超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶），耐受更高氧浓度。这些表型和基因特征揭示了硫卵菌在海洋生态系统中的生态角色（如图）。

图. 热液与近岸环境中Sulfurovum环境适应特点

新物种描述：

厦门硫卵菌（Sulfurovum xiamenensis）：革兰氏阴性，短杆状（0.4–1.2 × 0.2–0.4 μm），无鞭毛。最适氧浓度8 % - 10 %，生长温度范围15-45度（最适32度），生长pH范围5.0-8.0（最适6.0-6.5），生长NaCl浓度范围0.5-5.0%（最适2.5%）。专性化能无机营养型，利用氢分子做为电子供体，利用氧、硫代硫酸盐和单质硫做为电子受体。也可利用硫代硫酸盐做为电子供体还原氧分子。有机底物不做为碳源或能量来源。主要脂肪酸为C₁₈:₁ω7c（35.0%）、C₁₆:₁ω7c（24.5%）。GC含量39.1%。模式菌株XTW-4ᵀ（MCCC 1A19406），分离自厦门红树林沉积物。

漳州硫卵菌（Sulfurovum zhangzhouensis）：细胞为革兰氏阴性短杆状（0.4-1.2×0.2-0.5 μm），无鞭毛。最适氧浓度为15%。生长温度范围10-45°C（最适32°C）、pH范围 4.5-8.5（最适pH 6.0-6.5），NaCl范围0.5-7.0 %（最适1.5%）的条件下。专性化能无机营养型，利用氢分子作为电子供体，氧、硫代硫酸盐和单质硫做为电子受体。也会在硫代硫酸盐作为电子供体和氧气作为电子受体的情况下生长。有机底物不做为碳源或能量来源。主要的细胞脂肪酸是C₁₆:₁ω7c（35.9%）、C₁₈:₁ω7c（18.1%）。GC含量39.4%。

参考文献：

Wang J, Zheng Q, Wang S, Zeng J, Yuan Q, Zhong Y, Jiang L, Shao Z. Characterization of two novel chemolithoautotrophic bacteria of Sulfurovum from marine coastal environments and further comparative genomic analyses revealed species differentiation among deep-sea hydrothermal vent and non-vent origins. Front. Mar. Sci. 2023, 10:

汇编：Li G.

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