中国微生物学会第十二届地质微生物学学术研讨会

Polaromonas的全球分布及多样性研究 杜蕴彤，何昶华，梁任星 中国地质大学（武汉）生物地质与环境地质国家重点实验室 Email: 2806712039@qq.com 极地单胞菌（Polaromonas）是南北极地区冻土和冰川中的重要优势菌种，在极地和高纬度地区的极端低温生态系统中发挥着重要的作用。目前对Polaromonas 的研究主要是基于纯培养和16S rRNA扩增测序，但对这个属的微生物在基因组层面的认知还比较有限。本研究从基因组数据库中获取全球共249个基因组，通过比较基因组学方法研究了Polaromonas在极地地区的多样性，进化历史及适应机制。结果发现Polaromonas在南北极地等寒冷地区和中纬度赤道附近均有分布，显示了该属具有较强的环境适应能力。初步分类鉴定结果表明这些全球分布的Polaromonas具有高度的多样性，包含至少46个物种。系统发育基因组分析发现来自南极与北极地区的基因组形成一个独立进化分支。该进化分支与来自非极地地区的物种存在较近的亲缘关系，暗示非极地地区的Polaromonas传播到极地地区后经过不断适应和进化形成新的物种。极地Polaromonas的基因组在基因长度与基因编码序列的数量上均显著高于非极地的基因组，说明极地地区的物种具有更丰富的基因多样性去适应极端环境。极地Polaromonas基因组中检测到了更多编码甜菜碱合成与运输相关蛋白的基因, 为极地Polaromonas的基因组在低温条件下应对冷胁迫不断进化提供了初步证据。同时，基因组中的抗生素抗性基因分析显示极地和非极地地区的Polaromonas耐药性上并无显著差异。因此，了解Polaromonas的多样性和适应机制，不仅有助于我们深入理解其在极地冰川和冻土生态系统碳循环中的作用，也为预测全球变暖背景下Polaromonas对气候变化的影响提供了科学依据。 关键词：Polaromonas，极地极端环境，全球分布，多样性，进化历史