南極菲爾德斯半島潮間帶沉積物細(xì)菌的多樣性及分離菌產(chǎn)酶測(cè)定

王玉璟, 李勝男, 袁嘉琳, 王 龍, 劉 杰

南極菲爾德斯半島潮間帶沉積物細(xì)菌的多樣性及分離菌產(chǎn)酶測(cè)定

王玉璟, 李勝男, 袁嘉琳, 王 龍, 劉 杰

(青島科技大學(xué) 海洋科學(xué)與生物工程學(xué)院, 山東 青島 266042)

南極菲爾德斯半島具有多種不同特征的生態(tài)地理微環(huán)境, 如長(zhǎng)城科考站、企鵝島、生物灣與黃金灣流域、半島南部、碧玉灘等。這些區(qū)域因水文地質(zhì)、動(dòng)植物分布、人類活動(dòng)程度等不同而具有明顯的生態(tài)地理差異。本研究從這些微環(huán)境海岸潮間帶采集了7份代表性沉積物樣品, 采用16S rRNA基因高通量測(cè)序方法, 對(duì)其細(xì)菌類群的多樣性以及環(huán)境理化因子的影響進(jìn)行了比較分析; 同時(shí)采用常規(guī)可培養(yǎng)鑒定方法, 對(duì)樣品的分離菌株產(chǎn)酶狀況進(jìn)行了初步測(cè)定。結(jié)果表明: 整體上看, 所有樣品的細(xì)菌類群主要分布在45門、104綱、442屬當(dāng)中, 表現(xiàn)出比較高的多樣性。其中, 優(yōu)勢(shì)菌門Proteobacteria主要分布在半島南部、碧玉灘和生物灣潮間帶沉積物中, 優(yōu)勢(shì)菌門Bacteroidetes主要分布在企鵝島兩側(cè)和黃金灣潮間帶沉積物, 長(zhǎng)城站潮間帶沉積物的優(yōu)勢(shì)門為Firmicutes。相似生態(tài)微環(huán)境的潮間帶沉積物具有不同的優(yōu)勢(shì)菌門和綱; 而不同生態(tài)微環(huán)境潮間帶沉積物卻具相同的優(yōu)勢(shì)菌門和綱。有機(jī)氮(TON)、銨態(tài)氮(NH4+-N)、硝態(tài)氮(NO3–-N)、磷酸鹽(PO43–-P)、亞硝態(tài)氮(NO2–-N)含量與企鵝島、生物灣、黃金灣潮間帶沉積物的菌群多樣性具有相關(guān)性, 其中TON對(duì)生物灣樣品的影響最大, 而有機(jī)碳(TOC)對(duì)所有樣品的影響均較小。分離菌株的產(chǎn)酶實(shí)驗(yàn)表明: 在企鵝島、生物灣、黃金灣等動(dòng)物頻繁出沒的潮間帶樣品中, 蘊(yùn)藏著一批產(chǎn)淀粉酶、酪蛋白酶、脂肪酶、七葉苷酶、過氧化氫酶能力較強(qiáng)菌株, 這為今后進(jìn)一步的應(yīng)用開發(fā)提供了寶貴的低溫產(chǎn)酶菌株來源。

菲爾德斯半島; 潮間帶沉積物; 細(xì)菌類群多樣性; 產(chǎn)酶菌株

兩相地帶中以陸、海交匯的潮間帶最為典型, 因受潮漲、潮落影響, 其沉積物的微生物類群也具有不同于陸地與海洋的特征, 并引起國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注。近些年, 研究人員對(duì)各類潮間帶沉積物微生物的多樣性[1-5]、抗性[6-7]、產(chǎn)酶[8-9]、污染指示等[10-11]方面進(jìn)行了研究, 所采用的方法也多種多樣。南極菲爾德斯半島海岸線綿長(zhǎng), 溪流縱橫, 具有南極無冰區(qū)典型的生態(tài)地理特征, 動(dòng)植物資源豐富、人類干擾少, 微小特征生境眾多。

本研究針對(duì)前期從菲爾德斯半島的企鵝島、生物灣、黃金灣、半島南部碧玉灘、長(zhǎng)城站等不同生態(tài)地理微環(huán)境采集的潮間帶沉積物樣品, 采用16S rRNA基因可變區(qū)高通量多樣性測(cè)序法對(duì)所獲得的細(xì)菌群落多樣性組成、樣品理化因子影響等結(jié)果、以及通過可培養(yǎng)法獲得的分離菌株產(chǎn)酶情況進(jìn)行全面比較分析[12]。以期比較全面地了解菲爾德斯半島各種特征微生態(tài)環(huán)境潮間帶沉積物的細(xì)菌多樣性差異, 篩選產(chǎn)酶功能菌株, 為后續(xù)研究和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集與處理

沉積物樣品于2017年2月(中國(guó)第33次南極科學(xué)考察期間)采自菲爾德斯半島(62°8.48′S～62°14.2′S, 58°53.40′W～59°1.50′W)周邊沿海不同區(qū)域的潮間帶(表1)。每個(gè)采樣點(diǎn)相隔約10 m采集3份深度約5 cm的沉積物(去粗土壤)并均勻混合, 裝入無菌袋中密封帶回長(zhǎng)城站實(shí)驗(yàn)室立即用2216E平板進(jìn)行細(xì)菌分離、純化; 同時(shí)用試劑盒提取樣品總DNA保存于–80 ℃, 并與分離菌株、沉積物樣品備份一起低溫運(yùn)回國(guó)內(nèi)。

表1 樣品采集信息

1.2 樣品理化性質(zhì)測(cè)定

樣品理化性質(zhì)測(cè)定包括有機(jī)碳(TOC)、有機(jī)氮(TON)、銨態(tài)氮(NH4+-N)、硝態(tài)氮(NO3–-N)、亞硝態(tài)氮(NO2–-N)、磷酸鹽(PO43–-P)。樣品去雜凍干處理后研成粉末。其中, TOC、TON取0.2 g, 加入5 mL 10%的HCl, 充分振蕩過夜; 加入3 mL 10% 鹽酸, 放置3 h后, 用超純水清洗7次, 55 ℃烘干, 然后用EA3000元素分析儀(Euro Vector SpA)測(cè)定。其他4種營(yíng)養(yǎng)鹽的測(cè)定為: 稱取處理樣品2 g, 加入20 mL超純水振蕩1 min, 48 h內(nèi)每隔4 h振蕩1 min; 10 000 r/min離心10 min, 上清液0.4 μm膜過濾, 用微流分析儀(QuAAtro, SEAAnalytical GmbH)分析。

1.3 菌株分離及產(chǎn)酶菌株檢測(cè)

樣品的菌株分離培養(yǎng), 采用2216E、R2A、M1海水培養(yǎng)基固體平板15 ℃培養(yǎng), 劃線分離[2]。

分離菌株的產(chǎn)酶檢測(cè), 采用在含相應(yīng)底物的固體培養(yǎng)基上點(diǎn)接分離菌, 然后15 ℃培養(yǎng)7～15 d, 觀察是否產(chǎn)水解透明圈或暈圈大小、顯色深淺或產(chǎn)氣泡多少等。其中產(chǎn)酪蛋白水解酶、幾丁質(zhì)水解酶、淀粉水解酶、纖維素水解酶、黃原膠水解酶、卡拉膠水解酶以菌落周圍是否產(chǎn)生透明圈及大小來判斷, 脂肪酶以產(chǎn)不透明暈圈來判斷, 明膠酶以菌落周圍是否出現(xiàn)液化圈來判斷, 七葉苷酶以菌落周圍有無黑褐色素產(chǎn)生來判斷, 氧化酶以在菌落上滴加1%二甲基對(duì)苯二胺鹽酸鹽溶液顯色法判斷, 過氧化氫酶采用菌落覆蓋5% H2O2是否產(chǎn)氣泡判斷[12]。

1.4 樣品總DNA提取和16S rRNA基因高通量測(cè)序

沉積物樣品總DNA提取使用土壤DNA提取試劑盒(E.Z.N.A產(chǎn)品), PCR擴(kuò)增16S rRNA基因的V4-V5可變區(qū)。擴(kuò)增引物為通用515F和907R。高通量測(cè)序由專業(yè)公司在IlluminaHiSeq2500(PE250)測(cè)序平臺(tái)完成。

1.5 高通量多樣性測(cè)序數(shù)據(jù)分析

PCR擴(kuò)增序列去除Barcode及引物序列后拼接, 然后過濾低質(zhì)量序列和嵌合體序列(最小得分25)[13-14], 得到有效序列用于后續(xù)分析。

以97%相似度進(jìn)行有效序列的聚類及創(chuàng)建OTUs集, 選取每個(gè)OTU集中頻數(shù)最高的代表序列進(jìn)行比對(duì)和物種注釋獲得分類學(xué)信息。

采用Qiime計(jì)算α多樣性指數(shù), UPGMA分析β多樣性, 蒙特卡洛、主坐標(biāo)PCoA、冗余RDA等方法分析樣品理化因子與細(xì)菌群落的相關(guān)性并繪制分析圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 測(cè)序結(jié)果及物種分析

本實(shí)驗(yàn)7份樣品共鑒定出552 355個(gè)細(xì)菌序列, 其中每個(gè)樣品有效序列平均為69 537條。按97%相似度聚類共得到5 494個(gè)OUTs集, 平均每個(gè)樣品785個(gè)OUTs集[12]。

根據(jù)OTUs注釋結(jié)果, 選取在門、綱水平相對(duì)豐富度排名前10、屬水平排名前30的物種類群, 繪制物種相對(duì)豐度柱狀圖(圖1、2、3)。

圖1、2、3及其相關(guān)數(shù)據(jù)表明, 7個(gè)潮間帶樣品的細(xì)菌類群經(jīng)注釋主要分布在45個(gè)門、104個(gè)綱、442個(gè)屬當(dāng)中。

在門水平上(圖1), 7個(gè)樣品中均存在的門有Bac-teroidetes、Proteobacteria、Planctomycetes和Actino-bac-teria, 且占比較大。其中02、05、07號(hào)樣品的優(yōu)勢(shì)門為Bacteroidetes(分別占比42.5%、56.3%、40.1%), 01、04、06號(hào)樣品的優(yōu)勢(shì)門為Proteobacteria(分別占比44.9%、51.1%、41.1%), 03號(hào)樣品的優(yōu)勢(shì)門為Firmi-cutes (占比48.3%), 但在其他樣品中較少; 另外, Planctomy-cetes在02號(hào)樣品中的占比較高(14.2%), Actinobacteria以及Cyanobateria在06號(hào)樣品中含量也較多。

在綱水平上(圖2), 7個(gè)樣品主要分布在104個(gè)綱中。其中01、02、04號(hào)樣品的優(yōu)勢(shì)綱為Gamma-proteobacteria(分別占比23.4%、21.5%、25.5%), 05、07號(hào)樣品的優(yōu)勢(shì)綱為Flavobacteriia(占比42.1%、27.7%), 06號(hào)樣品的優(yōu)勢(shì)綱為Betaproteo-bacte-ria (26.9%)。另外, Bacteroidia只在03樣品中占比較大(約為20%), 而在其他樣品中占比較少(少于3.2%), 且在01號(hào)樣品中沒有檢測(cè)到; 同時(shí), Bacilli在03、06號(hào)樣品中有一定含量(18%、3.9%), 而在其他樣品中的含量均低于0.06%。

在屬水平上的聚類比較復(fù)雜(圖3), 共聚類出442個(gè)屬。其中01號(hào)樣品的優(yōu)勢(shì)屬為(11.84%), 02、07號(hào)樣品的優(yōu)勢(shì)屬為(8.9%和6.5%); 03號(hào)的優(yōu)勢(shì)屬為(17.28%),和在該樣品中的占比也較高(9.26%、3.53%), 而為該樣品的特有屬; 04樣品的優(yōu)勢(shì)屬為(4.1%), 而為該樣品所特有屬(2.66%); 05號(hào)的優(yōu)勢(shì)屬為(5.98%); 06號(hào)的優(yōu)勢(shì)屬為(14.69%), 同時(shí)屬在該樣品中占比也較高(12.11%), 而該屬在其他樣品中低于0.13%。另外, 7個(gè)樣品中均有少量屬。

2.2 樣品內(nèi)與樣品間物種群落多樣性分析

多樣性分析結(jié)果表明(表2), 07號(hào)樣品的香農(nóng)指數(shù)(Shannon)和辛普森指數(shù)(Simpson)較高, 說明物種多樣性及相對(duì)豐度比較高, 而01號(hào)樣品相對(duì)較低。

表2 α多樣性指數(shù)

從多樣性分析看出(圖4), 02、07號(hào)樣品的相似度最高(非加權(quán)Unifrac距離小于0.1), 其次為樣品05樣品; 而03、06號(hào)樣品與其他樣品的相似性均較低, 尤其是03號(hào)最低。反映出不同樣本間微生物群落構(gòu)成及其占比的差異。

基于樣品間物種組成結(jié)構(gòu)相似度的PCoA主坐標(biāo)分析也表明(圖5, 第一主坐標(biāo)PC1), 02、05、07樣品的距離十分接近(在同一個(gè)象限里), 尤其是02和07號(hào), 說明它們之間的物種組成尤為相似; 雖然01和04號(hào)處在另一個(gè)象限, 但二者距離相對(duì)較遠(yuǎn); 而03和06號(hào)樣品分別位于兩個(gè)不同的象限里, 且與其他5個(gè)樣品相距均很遠(yuǎn), 表明就細(xì)菌物種組成結(jié)構(gòu)而言, 此兩個(gè)樣品特殊性非常明顯。

2.3 樣品理化因子與物種群落組成相關(guān)性分析

本研究對(duì)7份潮間帶樣品進(jìn)行了包括有機(jī)碳(TOC)、有機(jī)氮(TON)、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮磷酸鹽等6項(xiàng)理化因子的測(cè)定(表3), 同時(shí)結(jié)合上述細(xì)菌群落數(shù)據(jù)進(jìn)行了RDA冗余分析(圖6), 以了解樣品理化因子對(duì)造成樣品細(xì)菌群落組成差異的影響關(guān)系。

表3 樣品的理化性質(zhì)

注: 表中數(shù)據(jù)為三次重復(fù)測(cè)試的平均值。

從表3的7個(gè)樣品理化因子看到, 有機(jī)碳含量在0.06%～0.4%, 其中04樣品含量最高(0.399%), 01樣品含量最低(0.056%); 有機(jī)氮含量均較低且相差不大(0.02%～0.03%); 銨態(tài)氮相差比較大(0.5～9.1 μg/g), 其中05號(hào)樣品(9.139 μg/g)遠(yuǎn)高于其他樣品, 而03號(hào)含量最低(0.557 μg/g); 硝態(tài)氮相差也比較大(0.6～ 5.5 μg/g), 02號(hào)最高(5.486 μg/g), 05號(hào)最低(0.694 μg/g); 7個(gè)樣品中亞硝態(tài)氮含量均不高(0.03～0.5 μg/g), 且相差不大; 而磷酸鹽含量在7個(gè)樣品中均較高(2.9～ 7.3 μg/g), 其中05號(hào)最高(7.286 μg/g), 03號(hào)最低(2.952 μg/g)。

從基于反映環(huán)境因子、樣本、菌群之間關(guān)系的RDA冗余分析中可以看到(圖6), 樣品02、04、05、07主要分布在第一主成分的負(fù)方向上, 同時(shí)除TOC外的5種理化因子(TON、NH4+-N、NO3–-N、PO43–-P、NO2–-N)兩兩之間的夾角以及各個(gè)理化因子與第一主成分之間的夾角均為銳角, 表明這5種理化因子之間以及與這4個(gè)樣品物種組成的相關(guān)性比較強(qiáng)。其中02、05、07這3個(gè)樣品最為相似, 且與NH4+-N含量的相關(guān)性最強(qiáng), 與TOC的相關(guān)性最小; 而04號(hào)樣品則受TON含量的影響最大。另外從圖6中還可以看到, 01、06、03號(hào)樣品分散在第一主成分的正方向上, 相互之間相距較遠(yuǎn), 且與上述6種理化因子含量之間沒有明顯的相關(guān)性。

2.4 可培養(yǎng)法與高通量法優(yōu)勢(shì)菌群的比較

為獲得對(duì)菲爾德斯半島潮間帶沉積物細(xì)菌物種類群多樣性更全面的了解, 我們?cè)诟咄慷鄻有苑y(cè)序分析的同時(shí), 還采用常規(guī)可培養(yǎng)法對(duì)7個(gè)潮間帶樣品的細(xì)菌進(jìn)行了分離純化, 并進(jìn)行了基于16S rDNA序列測(cè)定的系統(tǒng)發(fā)育鑒定分析[15], 然后就門、綱、屬水平上的結(jié)果與高通量測(cè)序分析結(jié)果進(jìn)行了優(yōu)勢(shì)菌群類別的比較(數(shù)據(jù)略)。整體上看, 兩種分析方法結(jié)果中的優(yōu)勢(shì)菌群在門、綱水平上的重疊性較大; 而在屬水平上卻差異較大, 尤其是兩種方法在優(yōu)勢(shì)屬上的結(jié)果沒有交叉重疊現(xiàn)象。

2.5 分離菌株的產(chǎn)酶情況

在可培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中, 我們針對(duì)從7個(gè)樣品所分離的45株代表菌進(jìn)行了淀粉酶、酪蛋白酶、脂肪酶、七葉苷酶、幾丁質(zhì)酶、明膠酶、纖維素酶、氧化酶、過氧化氫酶等9種酶的產(chǎn)生情況初步測(cè)試。

從表4中看到, 45株測(cè)試菌株中有6株產(chǎn)淀粉酶能力較強(qiáng), 2株產(chǎn)酪蛋白酶較強(qiáng), 14株產(chǎn)脂肪酶較強(qiáng), 3株產(chǎn)七葉苷酶較強(qiáng), 5株產(chǎn)過氧化氫酶較強(qiáng), 但沒發(fā)現(xiàn)產(chǎn)幾丁質(zhì)酶的菌株。這些低溫下產(chǎn)酶能力較強(qiáng)的菌株主要集中在企鵝島、生物灣、黃金灣等企鵝、海豹、鳥類頻繁出沒區(qū)域, 這為今后進(jìn)一步的開發(fā)應(yīng)用提供了難得的菌株來源。

表4 分離菌株產(chǎn)酶情況

注: “–”為無產(chǎn)酶活性, “+”為有產(chǎn)酶活性, “++”為產(chǎn)酶活性較強(qiáng)

3 討論

特殊生境是獲取功能微生物的良好環(huán)境。本研究樣品主要來自南極菲爾德斯半島周邊特征微環(huán)境的潮間帶沉積物。從高通量多樣性測(cè)序結(jié)果看, 整體樣品的細(xì)菌類群多樣性程度較高(主要分布在45門、104綱、442屬)。其中Proteobacteria、Bacteroidetes為多個(gè)微環(huán)境的優(yōu)勢(shì)菌門(如半島南部、碧玉灘、生物灣、黃金灣、企鵝島兩側(cè)等潮間帶); 而長(zhǎng)城站科考站潮間帶的優(yōu)勢(shì)菌門為Firmicutes, 比較單一, 可能與人類和動(dòng)物的頻繁活動(dòng)有關(guān)。從生態(tài)地理上看, 相似生態(tài)地理微環(huán)境的潮間帶沉積物具有不同優(yōu)勢(shì)菌門、綱或?qū)?例如: 人和動(dòng)物稀少的半島南部與碧玉灘, 半島西側(cè)的生物灣與黃金灣); 而企鵝島兩側(cè)的生態(tài)地理環(huán)境差異較大, 尤其是企鵝、鳥類數(shù)量和陽(yáng)光照射時(shí)長(zhǎng)具有明顯差異, 但它們卻有相似的優(yōu)勢(shì)菌門、綱, 這種情況也得到了可培養(yǎng)法鑒定結(jié)果的印證?？傊? 對(duì)于整個(gè)菲爾德斯半島潮間帶而言, 其細(xì)菌類群組成具有比較高的多樣性, 但其中也表現(xiàn)出一些超乎我們預(yù)測(cè)的現(xiàn)象, 值得進(jìn)一步綜合研究。

土壤的理化性質(zhì)可直接影響土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)[16-19]。近年來, 對(duì)南、北極土壤細(xì)菌多樣性主控理化因素影響的研究也較多[20-22]。本研究表明, 從沉積物樣品理化因子與菌群組成關(guān)系看, 生態(tài)地理環(huán)境相似的潮間帶沉積物菌群組成(例如半島南部與碧玉灘, 生物灣與黃金灣等)與有機(jī)氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮、磷酸鹽的相關(guān)性均比較強(qiáng)(其中生物灣樣品的菌群組成受有機(jī)氮的影響最大)。另外, 有機(jī)碳對(duì)所有樣品菌群組成的影響均較小。上述樣品間菌群多樣性的差異是否是由此所引起的, 還有待進(jìn)一步深入探討。

本研究還對(duì)可培養(yǎng)分離菌進(jìn)行過16S rDNA系統(tǒng)發(fā)育鑒定分析(數(shù)據(jù)略)。但從鑒定結(jié)果看, 與上述高通量測(cè)序分析相比, 優(yōu)勢(shì)菌群在門、綱水平上具有較大重疊; 而在屬水平上卻差異很大, 基本沒有交叉重疊。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因很多, 首先是2種方法對(duì)物種比對(duì)注釋的靈敏度和精度范圍不同[23]。高通量測(cè)序法是采用16S短序列引物針對(duì)整個(gè)宏基因組進(jìn)行的物種多樣性注釋分析, 而可培養(yǎng)分離菌的16S rDNA序列測(cè)定則是采用16S長(zhǎng)序列引物對(duì)單個(gè)菌株的序列測(cè)定和比對(duì)分析。因此前者在門、綱水平上信息量更大, 而在屬水平上的精度要遠(yuǎn)低于后者。其次是可培養(yǎng)分離方法的限制。盡管本實(shí)驗(yàn)采用了2216E、R2A、M1三種高、寡營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基進(jìn)行菌株分離, 但分離效果與實(shí)際情況還是相差甚遠(yuǎn), 這也是令環(huán)境微生物學(xué)者十分頭疼癥結(jié)所在。但無論怎樣, 可培養(yǎng)分離鑒定是研究、應(yīng)用實(shí)體微生物基本途徑, 將傳統(tǒng)可培養(yǎng)法與現(xiàn)代高通量測(cè)序法結(jié)合起來, 將會(huì)對(duì)環(huán)境微生物的多樣性做出更加客觀全面的注釋。

另外, 本研究在可培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中, 從企鵝島、生物灣、黃金灣等動(dòng)物頻繁出沒的微環(huán)境潮間帶沉積物中發(fā)現(xiàn)了一批產(chǎn)淀粉酶、酪蛋白酶、脂肪酶、過氧化氫酶能力較強(qiáng)的菌株, 這些菌株均為低溫培養(yǎng)菌(15 ℃培養(yǎng)), 其所產(chǎn)上述酶是否為低溫酶、以及產(chǎn)酶條件和酶學(xué)性質(zhì)尚需進(jìn)一步研究, 但無疑它們極具應(yīng)用開發(fā)價(jià)值。

本研究可為全面了解菲爾德斯半島或其他類似極端環(huán)境的細(xì)菌多樣性及產(chǎn)酶功能菌提供有價(jià)值的參考。

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Bacterial diversity and enzyme production by the bacteria isolated from the intertidal regions of the Fildes Peninsula, Antarctica

Wang Yu-jing, Li Sheng-nan, Yuan Jia-lin, Wang Long, Liu Jie

(College of Marine Sciences and Biological Engineering, Qingdao University of Science and Technology, Qingdao 266042, China)

The Fildes Peninsula in Antarctica has diverse ecogeographical microenvironments possessing different characteristics, such as Great Wall Station, Penguin Island, Bio-bay, Golden Bay, south of the peninsula, and Biyu Beach. These regions have certain ecological and geographical differences owing to their distinct hydrogeology, flora and fauna distributions, and human activities. In this study, seven representative sediment samples were collected from coastal intertidal zones of these microenvironments, and the diversity of bacterial communities and the effects of environmental physicochemical factors were analyzed using the 16S rRNA gene high throughput sequencing method. Furthermore, the enzyme production status of culturable isolated strains was preliminarily determined. The results revealed that the bacterial groups in all samples were distributed throughout 45 phyla, 104 classes, and 442 genera, indicating high bacterial diversity. Proteobacteria were primarily distributed in the southern region of the Peninsula, Biyu Beach, and Bio-bay intertidal zones, while Bacteroidetes were mainly distributed in the intertidal zones of Penguin Island and Golden Bay; Firmicutes was the dominant phylum in the intertidal regions of the Great Wall Station. Remarkably, intertidal regions with similar ecological microenvironments had different dominant phyla and classes. However, the intertidal regions from dissimilar ecological microenvironments had the same dominant phyla and classes. The organic nitrogen (TON), NH4+-N, NO3–-N, PO43–-P, and NO2–-N contents were correlated with the bacterial group diversities at the Penguin Island, Biota Bay, and Golden Bay intertidalites. TON had the greatest impact on the Bio-bay intertidalite samples, while organic carbon had little effect on any of the samples. The enzyme producing analysis of the culturable isolated strains revealed a number of strains with a strong ability to produce amylase, casease, lipase, aesculin hydrolase, and catalase in the sediment samples of Penguin Island, Bio-bay, and Golden Bay. Thus, these isolates are valuable sources of low temperature, enzyme producing strains for further research.

Fields peninsula; intertidalite; bacterial group diversity; enzyme producing strains

Jan. 27, 2022

Q346

A

1000-3096(2022)09-0046-09

10.11759/hykx20220127001

2021-01-27;

2022-02-20

國(guó)家公共科研院所基本科學(xué)基金項(xiàng)目(GY0219Q10)

[Basic Science Fund project of National Public Research Institutes, No. GY0219Q10]

王玉璟(1995—), 男, 漢族, 山東省煙臺(tái)市萊陽(yáng)人, 碩士生, 研究方向: 極端環(huán)境微生物資源與應(yīng)用, E-mail: wangyjdy123@163.com; 劉杰(1963—),通信作者, 碩士生導(dǎo)師, 研究方向: 環(huán)境微生物資源、分類與應(yīng)用, E-mail: jieliu1301@sina.com.cn

(本文編輯: 趙衛(wèi)紅)