Streptomyces kryoterrae sp. nov. 和 Streptomyces yamdrokensis sp. nov.，这两种新的放线菌是从青藏高原分离得到的

《Systematic and Applied Microbiology》：Streptomyces kryoterrae sp. nov. and Streptomyces yamdrokensis sp. nov., two novel actinobacteria isolated from the Qinghai-Tibet Plateau

青藏高原永久冻土和湖岸土壤分离出两株链霉菌QTS 52^T和QTS 137^T，基于16S rRNA基因和全基因组数据确认为新物种。QTS 52^T与S. lacrimifluminis相似度98.61%，QTS 137^T与S. pseudovenezuelae相似度98.34%，其ANI值（92.47%和80.82%）和dDDH值（48.20%和24.90%）均低于物种阈值。化学分类显示QTS 52^T缺乏亲缘种的AL1，QTS 137^T不产H2S且缺失二磷酸甘油酰。两菌株在低温下均能产漆酶，提示其可能保留极端环境适应功能。

　　

李宇|刘倩颖|罗杜强|张秀敏

中国河北省保定市河北大学生命科学学院，邮编071002

摘要

从中国青藏高原的永久冻土和湖岸土壤中分离出了两种放线菌菌株QTS 52^T和QTS 137^T。基于16S rRNA基因序列和全基因组数据的系统发育分析证实了它们属于链霉菌属（Streptomyces）。菌株QTS 52^T与S. lacrimifluminis CGMCC 4.7272^T的相似度最高（98.61%），而QTS 137^T与S. pseudovenezuelae CGMCC 4.1754^T的相似度最高（98.34%）。QTS 52^T和QTS 137^T的基因组大小分别为10.07 Mb（G+C含量70.13%）和8.13 Mb（G+C含量71.49%）。这些菌株与其最接近的物种之间的平均核苷酸同一性（ANI）和数字DNA-DNA杂交（dDDH）值均低于公认的物种阈值（QTS 52^T与S. lacrimifluminis：ANI 92.47%，dDDH 48.20%；QTS 137^T与S. pseudovenezuelae：ANI 80.82%，dDDH 24.90%），这支持了它们作为新物种的地位。化学分类学和表型分析进一步区分了这些菌株：QTS 52^T缺乏其近缘物种中的氨基脂AL₁，而QTS 137^T不产生H?S且不含二磷脂甘油，这与S. pseudovenezuelae不同。QTS 52^T的主要脂肪酸为isoC_16:0和H-isoC_16:1，而QTS 167^T的主要脂肪酸为anteiso-C_15:0、isoC_16:0和C_16:1ω7c/C_16:1ω6c。两种菌株在诱导条件下都能产生漆酶，包括在低温条件下，表明这些来自永久冻土的菌株仍保留了细胞外的氧化酶活性。基于这些多方面的证据，我们提出Streptomyces kryoterrae新种（模式菌株QTS 52^T = GDMCC 4.462^T = JCM 37994^T）和Streptomyces yamdrokensis新种（模式菌株QTS 137^T = GDMCC 4.461^T = JCM 37995^T）。

引言

链霉菌属（Streptomyces）是放线菌门（Actinomycetota）中的一个重要成员，由Waksman和Henrici于1943年首次正式描述（Waksman和Henrici，1943年）。该属的成员为革兰氏阳性、丝状、产孢细菌，其特征是具有中等大小的线性基因组（8–10 Mb）和极高的G+C含量（通常在69%到78%之间）。链霉菌具有广泛的分布范围，栖息于多种环境中，从常见的陆地和海洋生态位（如土壤（Escalante-Réndiz等，2019年；Kim等，2012年；Lee和Whang，2016年；Prole等，2025年；Zhang等，2018年；Zheng等，2025年）、植物内生菌（Lee和Whang，2014年；Li等，2013年）、根际（Djemouai等，2022年）、海水和沉积物（Pansomsuay等，2025年；Sandoval-Powers等，2021年；Zhang等，2024年）到极端环境，包括深海（Albuquerque等，2021年；Tian等，2016年）和干旱地区（Saygin等，2020年）。这一属的一个显著特点是能够产生多种次级代谢产物（Bérdy，2005年；Hopwood，2007年）。这些化合物在工业和医药领域具有极大的重要性，据估计链霉菌单独提供了大约80%的所有已知抗生素（Alam等，2022年）。

尽管链霉菌物种已从多种环境中分离出来，但大多数已描述的分类单元来自温度相对稳定且营养资源充足的温带土壤（Andam等，2016年；Labeda等，2017年）。相比之下，永久冻土生态系统是极端环境，其特征是持续低温、强烈的季节性冻融循环和有限的营养资源，尤其是在青藏高原等高海拔地区（Cheng和Wu，2007年）。栖息在这些环境中的微生物预计具有独特的生理和代谢策略，以在寒冷和贫营养条件下生存和发挥功能（Jansson和Ta?，2014年；Mackelprang等，2017年）。细胞外酶在土壤生态系统中起着关键作用，有助于复杂有机物的转化和生物地球化学循环的维持（Sinsabaugh和Biochemistry，2010年）。其中，漆酶（EC 1.10.3.2）是一类多铜氧化酶，能催化多种酚类和芳香族化合物的氧化，在链霉菌中广泛存在（Sinsabaugh和Biochemistry，2010年）。虽然已经在温带环境的链霉菌中广泛研究了漆酶的产生，但对于其在永久冻土土壤中的持久性以及是否与长期寒冷压力适应有关知之甚少（Hamid等，2022年）。因此，研究漆酶活性可以揭示永久冻土来源的链霉菌的功能特性，这些特性超出了它们的分类学新性。

在这项研究中，我们采用了多相分类方法——结合表型、化学分类学和基因组分析——来表征从青藏高原永久冻土和湖岸土壤中分离出的两种链霉菌菌株QTS 52^T和QTS 137^T。通过评估它们的分类地位并将其与相关物种进行比较，我们明确了它们的独特系统发育位置和基因组特征。此外，我们还研究了不同温度条件下的漆酶产生情况，以探索它们对寒冷环境的潜在功能适应。这项工作不仅为链霉菌属增添了新的分类和基因组资源，还扩展了我们对高海拔永久冻土生态系统微生物多样性和功能潜力的理解。

部分内容片段

分离和培养条件

菌株QTS 52^T和QTS 137^T是使用标准稀释平板法从中国西藏自治区昌都市边坝县查公拉（30°51′19″ N, 94°31′55″ E）和山南市纳格尔泽县羊卓雍错风景区（28°57′11″ N, 91°01′03″ E）采集的土壤样本中分离得到的。使用0.2 mm筛网去除土壤样本中的植物残渣和岩石。然后，将0.5 g过筛后的土壤混合...

16S rRNA系统发育分析

菌株QTS 52^T和QTS 137^T的16S rRNA基因序列长度分别为1615 bp和1454 bp。基于NCBI数据库的比较序列分析表明，这两种菌株都属于链霉菌属。菌株QTS 52^T与S. lacrimifluminis CGMCC 4.7272?的相似度最高（98.60%），而菌株QTS 137^T与S. pseudovenezuelae CGMCC 4.1754?的相似度最高（98.34%）。

结论

在本研究中，从青藏高原分离出了两种新的链霉菌菌株，分别命名为QTS 52^T和QTS 137^T。基于16S rRNA基因序列的系统发育分析表明，每个菌株在链霉菌属内形成了独立的谱系。这两种菌株与其最接近的已知链霉菌物种之间的16S rRNA基因序列相似度低于98.65%，平均核苷酸同一性（ANI）和数字DNA-DNA杂交（dDDH）...

CRediT作者贡献声明

李宇：撰写——初稿、方法学、研究。刘倩颖：撰写——初稿、软件、方法学、研究。罗杜强：监督。张秀敏：撰写——审稿与编辑、监督、项目管理、资金获取、数据管理。

资助

本研究得到了国家自然科学基金（资助编号：32270020）和河北省自然科学基金（资助编号：C2025201059）的支持。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文报告工作的竞争性财务利益或个人关系。