厦门大学海洋与地球学院

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【2018大创招募】 党宏月老师课题组招募——海洋膦酸酯利用细菌的筛选和鉴定
朱红梅 党宏月老师课题组 2018/7/2 580 返回上页

题目:海洋膦酸酯利用细菌的筛选和鉴定

课题简介:磷是限制海洋微生物生长的关键营养元素,海洋中25%的高分子量溶解有机磷(Dissolved organic phosphorus, DOP)是以膦酸酯(phosphonates)的形式存在1, 2。膦酸酯是一类碳-磷直接以共价键相联接的化合物的总称。海洋中广泛存在着海洋生物所产生的膦酸酯,如海葵可产生2-氨乙基膦酸(2-Aminotehylphosphonic acid3,束毛藻细胞内富含膦酸酯,藻华时会产生大量的有机磷释放到海洋环境中4。现已发现海洋中许多微生物,如原绿球藻、束毛藻等,在磷限制条件下可以使膦酸酯的碳-磷键断裂,从而获得所需要的磷5, 6。传统科学观点认为,膦酸酯利用微生物只存在于受到无机磷限制的寡营养盐海域,但有最新研究表明,一些细菌对膦酸酯的利用并不受无机磷可获得性的控制,而只受底物(膦酸酯)可获得性的调控,因此,在河口、近岸等水体也可能有膦酸酯利用基因的表达7。该研究不仅可获得微生物与磷营养盐的相互作用关系全新的认识,而且可能发现新的有机磷代谢途径或调控机制。本项目将收集河口、近岸、陆架区、大洋等不同环境水体样品,通过富集培养和菌种分离,获得可利用膦酸酯生长的可培养菌株,通过16S rRNA基因测序和序列系统进化分析,获得菌种系统发育和物种信息,并通过可培养的膦酸酯利用细菌的电镜形态观测及实验室生理、生化和基因组等研究,在遗传和生理层面解析海洋膦酸酯利用细菌的生态功能及其机理。

导师:党宏月 教授,

联系电话:288015115960390581

邮箱:DangHY@xmu.edu.cn。 

招募学生要求:个人和团队都可以,实验室会给予充足的项目配套经费支持。 
 

参考文献:

1 Kolowith LC, Ingall ED, Benner R. Composition and cycling of marine organic phosphorus. Limnol Oceanogr. 2001;46:309–20.

2 Clark LL, Ingall E, Benner R. Marine organic phosphorus cycling: novel insights from nuclear magnetic resonance. Am J Sci. 1999;299:724–37.

3 Kittredge J S, Roberts E, Simonsen D G. The occurrence of free 2-aminoethylphosphonic acid in the sea anemone, Anthopleura elegantissima. Biochemistry, 1962, 1(4):624-628.

4 Dyhrman S T, Beniteznelson C R, Orchard E D, et al. A microbial source of phosphonates in oligotrophic marine systems. Nature Geoscience, 2009, 2(10):696-699.

5 Feingersch R, Philosof A, Mejuch T, et al. Potential for phosphite and phosphonate utilization by Prochlorococcus. ISME Journal, 2012, 6(4):827-834.

6 Dyhrman S T, Chappell P D, Haley S T, et al. Phosphonate utilization by the globally important marine diazotroph Trichodesmium. Nature, 2006, 439(7072):68-71.

7 Chin J P, Quinn J P, Mcgrath J W. Phosphate insensitive aminophosphonate mineralisation within oceanic nutrient cycles. ISME Journal, 2018, 12(4):973.