中国微生物学会第十二届地质微生物学学术研讨会

准确划分微生物的生态类型并确定其环境适应的遗传基础是微生物生态学研究中的重要内容。由于扩散作用和生理可塑性等因素，单纯依靠菌株的原始分离环境信息确定的生态类型经常与其基因型发生冲突。针对上述问题，我们选择Exiguobacterium属进行了泛基因组、蛋白质结构组和调控组等多组学分析，实现了对Exiguobacterium属中全部78个高质量非冗余基因组生态类型的划分，并解决了生境类型与基因型之间的冲突。发现，对盐分的耐受可以把这个属分成两个大的生态类型（saline clade, non-saline clade）；对温度的耐受进一步将这个属分成4个亚生态类型（non-saline-mesophilic subclade, non-saline-psychrophilic subclade, saline mesophilic subclade, saline-thermophilic subclade）。然而功能基因的组成特征在区分4个亚生态类型缺乏足够的分辨率。为突破这一局限，我们对Exiguobacterium开展了泛基因组水平的调控序列分析和蛋白质结构分析。结果显示，通过提取基因组和蛋白质结构组中的温度适应性信号和盐度适应性信号，可以清晰地区分四个亚生态类型。这项研究表明，当基因组数量积累到一定程度，结合全基因组调控序列特征分析和高通量蛋白质结构分析，可以在全球尺度的粗颗粒水平实现对微生物生态类型的准确划分。对微生物生态类型的准确划分，可以进一步分析不同环境条件下各种生态类型之间比例的变化规律，有助于理解气候变化背景下微生物对环境变化，如气候变暖和干旱导致的盐碱化的响应。
 

生态类型,极端环境,Exiguobacterium,遗传基础