基于比较基因组学与泛基因组分析的韩国淡水环境中黄杆菌属7个新种的分离与描述

《BMC Microbiology》：Genomic insights into micro-niche partitioning of seven novel Flavobacterium species from a freshwater ecosystem, with description of Flavobacterium flexirubinicum sp. nov., Flavobacterium daejeonense sp. nov., Flavobacterium coreanaquaticum sp. nov., Flavobacterium amylolyticum sp. nov., Flavobacterium limnicola sp. nov., Flavobacterium alkalitolerans sp. nov., and Flavobacterium dulcigenum sp. nov

　　

摘要

背景

黄杆菌属（Flavobacterium）包含一群多样化的细菌，广泛分布于各种生态环境中，包括淡水环境，凸显了其重要的生态作用。本研究从韩国共和国采集的淡水样品中分离出7株属于黄杆菌属的推定新细菌菌株。采用全面的多种方法，结合比较基因组学和泛基因组分析，以确定其准确的分类地位，并了解其在淡水生态系统中的基因组适应性和生态位分化。

结果

分离的7株菌株（命名为RHBU_3^T、RHBU_24^T、RSB2_4_14^T、XGLA_31^T、RSSA_27^T、RSSB_23^T和TSSA_36^T）为革兰氏阴性、黄色，过氧化氢酶和氧化酶测试均为阳性。基于16S rRNA基因和全基因组序列的系统发育分析显示，这些菌株在黄杆菌属内形成一个独立的进化枝。基因组大小从3.1到4.3 Mb不等，DNA G+C含量为33.3–43.9%。新菌株与参考菌株之间的平均核苷酸一致性和数字DNA-DNA杂交值显著低于提出的种界定阈值（分别为95–96%和70%）。泛基因组分析确定了开放的泛基因组结构，共有9,197个基因簇。层次聚类和功能注释进一步将7株菌株分为三个生态上明显的组，每组具有独特的功能基因库和次生代谢产物生物合成基因簇，与微生态位分化相符。化学分类学鉴定显示，iso-C_15:0是主要的细胞脂肪酸，甲萘醌-6是主要的呼吸醌。

结论

基于表型、化学分类学、系统发育和基因组的综合证据，这7株菌株代表黄杆菌属内的7个新种，正式提出以下名称：Flavobacterium flexirubinicum sp. nov.、Flavobacterium daejeonense sp. nov.、Flavobacterium coreanaquaticum sp. nov.、Flavobacterium amylolyticum sp. nov.、Flavobacterium limnicola sp. nov.、Flavobacterium alkalitolerans sp. nov.和Flavobacterium dulcigenum sp. nov.