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【编辑推荐】为探究极端高盐环境中硫酸盐还原菌的遗传与代谢多样性,研究人员对西班牙拉曼恰地区 Laguna Grande 高盐沉积物中分离的固硫弧菌(Solidesulfovibrio)sp. strain C21 进行基因组测序,获得 4.5 Mb 基因组草图,含硫代谢相关基因,为解析硫循环机制提供新资源。
本文报道了从西班牙拉曼恰地区维拉弗兰卡盐沼(Lagunas de Villafranca)的 Laguna Grande 高盐沉积物样本中分离的一株固硫弧菌(Solidesulfovibrio)的基因组草图序列。Laguna Grande 是西班牙拉曼恰地区维拉弗兰卡盐沼湿地群中的一个永久性湖泊,具有碱性(pH 9)、高盐(盐度约 10%–15%)和高硫酸盐的特征,湖水的高硫酸盐浓度受三叠纪地层物质(包括石膏泥灰岩、砂岩和石灰岩)的淋溶作用影响。
研究于 2022 年 11 月 9 日从深度 5 厘米的沉积物样本(39°27′13.2″N 3°20′18.3″W)中分离出该菌株。通过含 4 M NaCl 的 Postgate 培养基富集沉积物样本,经系列稀释涂布固体培养基并在 30°C 培养 30 天后观察到不同菌落,从而分离得到固硫弧菌(Solidesulfovibrio)sp. strain C21。
DNA 提取采用 TE 缓冲液(含溶菌酶、变溶菌素和 RNase A)裂解细胞,经蛋白酶 K 和 SDS 处理后,用 SPRI 磁珠纯化基因组 DNA。利用 Nextera XT 建库试剂盒制备 DNA 文库(DNA 投入量加倍,PCR 延伸时间 45 秒),通过 Illumina NovaSeq 6000 进行 250 bp 双端测序,获得 2,981,332 条读长。经 Trimmomatic 修剪后,使用 SPAdes 进行组装,得到 4,501,810 bp 的基因组,覆盖深度 84 倍,GC 含量 63.40%,含 169 个重叠群、3,983 个编码序列、48 个 tRNA 及 5S、16S 和 23S rRNA 各一拷贝。CheckM 评估显示基因组完整性为 99.4%,污染率为 0%。
系统发育分析表明,该菌株与马拉喀什固硫弧菌(Solidesulfovibrio marrakechensis)的 16S rRNA 基因序列一致性达 99.29%,但平均核苷酸一致性(ANI)和数字化 DNA-DNA 杂交(dDDH)显示其为新基因组,与果糖分解固硫弧菌(Solidesulfovibrio fructosivorans)最接近(分别为 92% 和 70%)。基因组中包含异化硫酸盐还原(sat、aprAB、dsrAB)、硝酸盐还原(napAB、nrfAH)、固氮(nifDKH)和尿素水解(ureABC)等相关酶基因。
本研究为深入探索极端高盐环境中硫酸盐还原菌的遗传多样性和代谢机制提供了基因组资源。