一株促甲烷氧化假单胞菌Pseudomonas putida P7的分离及电活性特征

作者：郝钦钦; 张月超; 李新; 刘芳华^*

来源：微生物学报, 2020, 60(09): 2062-2071.

DOI：10.13343/j.cnki.wsxb.20200192

• 甲烷氧化
• 湿地
• Pseudomonas putida
• Methylobacter
• 电化学活性

【目的】解析一株从黄河三角洲湿地甲烷氧化富集物中分离获得的甲烷氧化菌伴生菌的生理学及电化学特性,并探究该菌株对甲烷氧化过程的影响。【方法】使用高通量测序技术解析甲烷氧化富集物的菌群结构,采用稀释涂布法、平板划线法分离甲烷氧化菌的伴生菌,通过16Sr RNA基因测序技术进行菌株初步鉴定。利用扫描电子显微镜观察菌株形态,并通过气相色谱(gaschromatography,GC)检测伴生菌利用甲烷情况及对甲烷氧化菌氧化甲烷效率的影响。采用双室微生物燃料电池(microbialfuel cells,MFCs)及差分脉冲伏安法(differential pulse voltammetry,DPV)检测菌株的电化学活性。【结果】黄河三角洲湿地土壤甲烷氧化富集物主要的好氧甲烷氧化菌为甲基杆菌属Methylobacter,同时还发现一些伴生菌。分离得到一株甲醇利用菌P7,其16S rRNA基因序列与恶臭假单胞菌Pseudomonas putida的相似性达99.79%。扫描电镜结果显示该菌株为杆状,长约1.5–2.5μm,宽度约为0.5μm。GC检测结果显示,该菌株不能利用甲烷,但与甲烷氧化菌共培养时,可以促进甲烷氧化(P<0.05)。双室MFCs检测结果显示该菌株具有电活性,最大电流输出密度为28mA/m2,DPV检测结果显示该菌株主要的氧化峰和还原峰分别位于–0.17 V和–0.25 V。【结论】本研究从黄河三角洲湿地甲烷氧化富集物中获得一株具有电活性的甲烷氧化菌的伴生菌恶臭假单胞菌Pseudomonas putida P7,该菌株可以促进甲烷氧化。本研究加深了对甲烷氧化过程中伴生菌的生理学特性及功能的认识。

• 单位
  中国科学院; 中国科学院烟台海岸带研究所; 中国科学院大学