中国微生物学会第十二届地质微生物学学术研讨会

远洋表层海水中的优势细菌类群普遍具有更小的基因组，但它们基因组大小的演化机制目前仍然有待探索。经典的精简化选择理论认为自然选择是驱动海洋细菌基因组缩小的主要演化力，但该理论的前提假设，即海洋细菌具有很大的有效种群规模，目前还有待验证。此外，目前尚不清楚突变和遗传漂变等中性演化力是否驱动了海洋细菌的基因组缩小过程。本研究关注海洋玫瑰杆菌的基因组演化过程，它们在海洋中的丰度可达微生物整体的5%，是全球碳硫循环的重要参与者。玫瑰杆菌的基因组大小相差可超过一倍，具有较大基因组的玫瑰杆菌一般偏好富营养的生活方式，而远洋玫瑰杆菌类群(PRC)则具有更小的基因组且偏好寡营养的生活方式。通过实验室条件下的连续传代培养，我们测定了PRC类群与其它富营养型玫瑰杆菌代表谱系的自发突变速率，发现PRC类群的突变速率显著加快。后续分析表明，PRC类群的有效种群规模显著更小，说明自然选择效率的下降以及遗传漂变的主导作用。对多个玫瑰杆菌谱系的基因组大小、突变率和有效种群规模进行回归分析，结果显示遗传漂变和突变率升高共同促进了PRC类群的基因组缩小过程。该研究强调了中性演化力对基因组缩小过程的驱动作用，为后续表层海水其他优势谱系的研究提供了新的思路。
 

浮游细菌,中性演化力,基因组缩小