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海洋占地球表面积的70%以上,其中蕴含着数量庞大、种类多样的微生物资源。革兰氏阴性细菌肽聚糖由于其结构的特殊性难以被降解,因此是海洋中颗粒有机物(particulate organic matter,POM)十分重要的组分。目前研究最多的细菌捕食者是Bdellovibrio和Bdellovibrio的类似菌(BALOs),它们捕食多种革兰氏阴性细菌,然而对海洋中其它的革兰氏阴性细菌捕食者还知之甚少。对海洋中革兰氏阴性细菌肽聚糖的降解、吸收和利用以及参与革兰氏阴性细菌肽聚糖降解的胞外酶的研究也十分有限,而这些问题的阐明对揭示微生物在海洋碳氮循环中的作用具有重要意义。本论文首先从西太平洋和近海海水样品中筛选出三株可降解革兰氏阴性菌细胞壁肽聚糖的细菌Vibrio rumoiensis 3A-4、Pseudoalteromonas agarivarons1 0-9和Pseudoalteromonas hodoensis 1-1。以这三株菌为研究对象,研究了它们与其他典型海洋革兰氏阴性细菌的竞争关系,确认了它们对典型海洋细菌的裂解与利用能力,并在基因组水平上分析了海洋细菌V.rumoiensis 3A-4胞外酶的多样性,对其可能参与革兰氏阴性菌肽聚糖降解的胞外酶进行了预测。1.海洋中利用革兰氏阴性菌细胞壁肽聚糖菌株的筛选为了筛选出海洋中能够降解革兰氏阴性细菌肽聚糖的菌株,我们对西太平洋和近海海域(威海荣成、青岛田横岛和太平角)的多个位点不同深度的海水样品分别用2216E培养基以及革兰氏阴性细菌肽聚糖培养基进行富集培养,分析富集培养液中细菌的多样性,然后通过平板筛选的方法,从富集培养液中筛选出能以革兰氏阴性细菌肽聚糖为唯一碳氮源生长的细菌。我们从中筛选分离了三株能够降解利用革兰氏阴性细菌肽聚糖的菌株,分别为弧菌V.rumoiensis 3A-4和假交替单胞菌 P.agarivarons 10-9、P.hodoensis 1-1。2.V rumoiensis 3A-4、P.agarivarons 10-9及P.hodoensis 1-1 与典型海洋细菌的竞争关系为了争夺和维护自身生长所需的资源和空间,微生物之间存在着激烈的竞争。为了分析筛选到的三株菌能否裂解海洋中的革兰氏阴性菌,我们首先以Pseudoalteromonas.sp.CF6-2为测试菌,通过平板抑菌实验及非接触模式下的通透性培养装置研究了V rumoiensis 3A-4、P.agarivarons 10-9 及P.hodoensis 1-1对P.sp.CF6-2的裂解作用。发现V.rumoiensis 3A-4可以通过分泌裂菌因子,借助裂菌因子的扩散完成对P.sp.CF6-2的裂解和利用。接着我们选取了不同属的海洋革兰氏阴性细菌,利用非接触模式下的半通透性培养装置研究V rumoiensis 3A-4、P.agarivarons 1 0-9和 P.hodoensis 1-1对各测试菌生长的抑制作用,发现V.rumoiernsis 3A-4、P.agarivarons 10-9 和P.hodoensis 1-1 分别能够抑制不同的海洋革兰氏阴性细菌的生长。3.通过基因组测序预测参与革兰氏阴性细菌肽聚糖降解的细菌胞外酶为了分析V.rumoiensis 3A-4中参与降解革兰氏阴性菌肽聚糖的胞外酶,我们对V rumoiensis 3A-4的全基因组进行了测序,在基因组水平揭示了 V rumoiensis 3A-4的胞外蛋白酶及其它胞外酶种类的多样性。菌株V rumoiensis 3A～4的基因组具有52个编码胞外酶的基因,其中19个为具有信号肽的肽酶基因。进一步通过基因功能分析,预测到13个可能参与降解革兰氏阴性菌肽聚糖的胞外酶,包括8个蛋白酶、2个酰胺酶和3个糖苷酶。这些酶可能在海洋细菌的细胞壁肽聚糖降解以及海洋的碳氮循环中发挥着重要作用。这些结果为更好地阐明海洋细菌在海洋有机碳氮降解循环的重要作用奠定了基础。