从盐湖沉积物中分离出的新种中等嗜盐菌 Halomonas salsilacus 的基因组及多相特性研究

《Systematic and Applied Microbiology》：Genomic and polyphasic characterization of Halomonas salsilacus sp. nov., moderately halophilic bacterium isolated from saline lake sediment

从西藏那曲盐湖沉积物中分离出两株中度嗜盐菌MA07–2和RA08–2，基于16S rRNA基因和全基因组分析，确认其属于新种Halomonas salsilacus，并提交GenBank序列PV849064-065和JBPKAQ000000000-00000000。

　　

Xia Luo|Yumo Li|Mingzhu Zhang|Rongfei Hu|Fang Liu|Feina Li|Li Tuo

遵义医科大学基础医学科学学院，中国遵义563006

摘要

MA07–2^T和RA08–2菌株是从中国西藏自治区那曲地区的盐湖沉积物中分离出的革兰氏阴性、中度嗜盐、兼性厌氧的球形或短杆状细菌。MA07–2^T菌株与RA08–2菌株的16S rRNA基因序列相似度为99.9%。MA07–2^T和RA08–2菌株之间的数字DNA-DNA杂交和平均核苷酸同一性值分别为94.9%和99.11%，表明这两种菌株属于同一物种。基于16S rRNA基因序列的系统发育分析显示，MA07–2^T和RA08–2菌株属于Halomonas属，与Halomonas tibetensis pyc13^T的序列相似度最高（98.0%）。全基因组系统发育分析进一步支持了它们的新物种地位，其平均核苷酸同一性和数字DNA-DNA杂交值分别为86.23%和32.0%，与最接近的亲缘物种Halomonas tibetensis KCTC 52660^T相比均低于物种划分的既定阈值。主要细胞脂肪酸为C_18:1 ω7c、C_16:1 ω7c和C_16:0，Q-9是主要的呼吸醌。极性脂质组成包括二磷脂甘油、磷脂乙醇胺以及三种未鉴定的磷脂。根据基因组、系统发育、表型和化学分类学证据，MA07–2^T和RA08–2菌株代表Halomonas属的一个新物种，建议命名为Halomonas salsilacus sp. nov.。模式菌株为MA07–2^T（= MCCC 1K10020^T = KCTC 18247^T）。

引言

Halomonas属属于Halomonadaceae科（Franzmann等人，1988年），Oceanospirillales目，Gammaproteobacteria纲，最初由Vreeland等人（1980年）提出。目前，约有69种Halomonas属的物种在《具有命名权的原核生物名称列表》（LPSN；https://lpsn.dsmz.de/genus/halomonas）中得到了正式命名。Halomonas属的成员主要为嗜盐菌，广泛分布于各种盐环境中，包括盐土（Dou等人，2015年；Li等人，2022年；Xu等人，2024年）、海水（Kim等人，2007年；Diéguez等人，2020年；Lin等人，2023年）、盐湖（Mormile等人，1999年；Quillaguamán等人，2004年；Wu等人，2008年；Chen等人，2011年）、湿盐皮革（Li等人，2020年）、潮间带（Koh等人，2017年）、盐井（Xu等人，2007年）、沿海盐田（Qu等人，2011年）、盐滩（Yoo等人，2022年）、深海沉积物（Wang等人，2021年）和海洋海鞘（Romanenko等人，2002年）。Halomonas属的物种为革兰氏阴性菌，具有嗜盐性或耐盐性，可以是好氧菌或兼性厌氧菌（Ventosa等人，2021年）。它们的主要极性脂质包括二磷脂甘油、磷脂乙醇胺，Q-9是主要的呼吸醌。基因组DNA的G+C含量范围为51.4%至74.3%（de la Haba等人，2023年）。Halomonas属的物种由于其代谢和生理上的多样性，能够适应各种环境条件。一些Halomonas物种能够产生胞外多糖、多羟基烷酸和兼容溶质（Amjres等人，2011年；Cánovas等人，2000年；Schwibbert等人，2011年；Kawata，2014年），降解芳香化合物（García等人，2004年；Hajizadeh等人，2015年），耐受重金属（Xu等人，2013年），并具有脱氮能力（González-Domenech等人，2010年；Guo等人，2013年），这使得Halomonas物种在生物技术产业中有广泛应用前景（Xiao-Ran等人，2018年）。

在对中国西藏自治区那曲地区盐湖的细菌多样性和新物种进行调查过程中，从盐湖沉积物样本中分离出了两种中度嗜盐菌株，分别命名为MA07–2^T和RA08–2。本研究采用了多相分类学方法，结合基因组、表型和化学分类学分析来确定它们的确切分类位置。

部分内容

初步分离、培养和保存

2023年6月16日，从中国西藏自治区那曲地区的盐湖中采集了两个沉积物样本。采样地点分别为北纬30°46.238′，东经81°21.490′（海拔4598米，标记为A007）和北纬30°46.234′，东经81°21.470′（海拔4598米，标记为A008）。去除盐湖表面5厘米的沉积物后，从5–15厘米深度采集沉积物样本。A007和A008处的温度分别为10°C，电导率分别为8.6和9.2 ms cm^?1。

基于16S rRNA基因序列的系统发育分析

通过克隆测序获得了MA07–2^T和RA08–2菌株的几乎完整的16S rRNA基因序列（长度均为1,516 bp）。MA07–2^T和RA08–2菌株的16S rRNA基因序列与Halomonas tibetensis pyc13^T、Halomonas alkalicola 56-L4-10aEn^T和Halomonas nitrilica ANL-αCH3^T的相似度分别为98.0%、97.7%和97.2%。值得注意的是，MA07–2^T和RA08–2菌株之间的16S rRNA基因序列相似度为99.9%。

结论

本研究从中国西藏自治区那曲地区的盐湖沉积物样本中分离出了两种Halomonas菌株，分别命名为MA07–2^T和RA08–2。对这些分离株进行了比较基因组和分类学分析。基于基因组、表型和化学分类学特征，我们认为这两种菌株代表Halomonas属的一个新物种，建议命名为Halomonas salsilacus sp. nov.，其中MA07–2^T（=MCCC 1K10020^T = KCTC

核苷酸序列访问编号

MA07–2^T和RA08–2菌株的16S rRNA基因序列的GenBank访问编号分别为PV849064和PV849065。MA07–2^T和RA08–2菌株的基因组序列的DDBJ/ENA/GenBank访问编号分别为JBPKAQ000000000和JBPKAR000000000。

CRediT作者贡献声明

Xia Luo：撰写 – 原始草稿、可视化、软件、方法学、研究、正式分析、数据管理、概念构思。Yumo Li：可视化、软件、方法学、研究。Mingzhu Zhang：软件、研究、数据管理。Rongfei Hu：可视化、数据管理。Fang Liu：撰写 – 审稿与编辑、资金获取、正式分析。Feina Li：撰写 – 审稿与编辑、监督、资源协调、项目管理。Li Tuo：撰写 – 审稿与编辑。

资金信息

本研究得到了国家自然科学基金（项目编号32360004和32200001）、贵州省科学技术基金（项目编号Qian Ke He Jichu-ZK [2024] Yiban 270）以及湖南省自然科学基金（项目编号2024JJ8015）的支持。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。