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海洋大型藻类是海洋中的重要生物质。红藻,作为具有代表性的海洋大型藻类,其细胞壁中含有大量多聚糖。琼胶是红藻细胞壁中一种十分重要的多聚糖,本文主要是关于从红藻表面分离能够降解琼胶的微生物以及对其分泌的琼胶酶的研究。首先,对采集自中国海南省的江蓠属芋根江蓠表面的琼胶降解细菌进行了筛选、分离。从两次采集到的芋根江蓠样品表面一共分离得到琼胶降解细菌20株,其中14株分布在变形菌门的γ变形菌纲中,剩余6株则主要分布在拟杆菌门的黄杆菌纲中。在分离得到的琼胶降解细菌中,编号2P4、000和038的菌株与Marinomonas pontica的16S rDNA基因相似度最高,均为95%,故初步认定为是海单胞菌属内的潜在新种；编号017的菌株与其最相近的Teredinibacter turnerae仅有92.98%的16S rDNA基因序列相似度,故初步认定该菌株从属于γ变形菌纲中一个新的属；编号B011的菌株与黄杆菌科的Pseudofulvibacter geojedonensis最相似,16S rDNA基因相似度仅为92.78%,故初步确定为属于黄杆菌科内的一个新属；编号0182的菌株与Crocinitomix catalasitica最相近,16S rDNA基因相似度仅为90.03%,故初步认定为属于Cryomorphaceae科的新属；而编号D/C003的菌株与Reichenbachiella agariperforans最相近,16S rDNA基因相似度仅为91.48%,故初步认定为代表噬纤维菌目Flammeovirgaceae科的一个新属。其次,从采集自中国山东省荣成市的石花菜属石花菜(Gelidium amansii Lamx.)样品表面分离得到一株琼胶降解细菌,编号为Z1。经多相分类学的研究,确定菌株Z1代表变形菌门γ变形菌纲中的一个新属。菌株Z1为革兰氏阴性细菌,在海洋琼脂培养基上形成圆形、光滑的浅黄色菌落,其最适生长温度为28-30℃,最适生长pH为7.0-7.5,最适生长盐度为1-3g/100mL NaCl。除具有琼胶酶的活性外,菌株Z1还表现出淀粉酶、纤维素酶和脂酶的活性,但不具备藻胶酶和脲酶的活性。最后,从采集自中国山东省威海市的紫菜属条斑紫菜样品表面分离得到一株琼胶降解细菌,编号为Q1,经多相分类学研究确定,其代表交替单胞菌科卵链菌属内的一个新种。菌株Q1为革兰氏阴性、兼性厌氧细菌,在海洋琼脂培养基上形成苍白色菌落,并能液化琼脂。其最适生长温度为30-33℃,最适生长pH为7.0-7.5,最适生长盐度为1-3 g/100mL NaCl。除具有琼胶酶的活性外,菌株Q1还表现出淀粉酶和藻胶酶的活性。另外,本课题利用单因素实验、PBD显著性因素筛选实验及BBD响应面分析实验的方法,对菌株Q1的产琼胶酶发酵培养条件进行了优化。优化后的琼胶酶活性为1.64 U/mL,是优化前琼胶酶活性的3.2倍。同时得到最大琼胶酶活性对应下的发酵培养条件：琼脂粉含量0.17g/100mL,盐度0.99g/100mL NaCl,pH 8.48,酵母浸出粉含量0.5g/100mL,胰蛋白胨含量0.7 g/100mL,温度28℃,装瓶量120 mL,接种量2%,发酵时间48 h。此外,对菌株Z1、JL1(作为菌株Z1的参比菌株)和Q1的基因组DNA进行了从头测序,得到了其全基因组序列。菌株Z1的基因组全长约3.9 MB,菌株JL1的基因组全长约3.8MB,通过对编码蛋白序列的分析及注释,预测到了菌株Z1和JL1只编码同一个α琼胶酶。菌株Q1的基因组全长约为4.3 MB,预测到基因组中含有12条编码琼胶酶的基因,包括编码p琼胶酶的基因和编码a琼胶酶的基因。与此同时,还预测到存在一条编码K卡拉胶酶的基因和两条编码藻胶酶的基因。