甲烷古菌是一群严格厌氧的、唯一以甲烷为主要代谢产物的原核微生物,也是唯一和细菌共同生活在普通环境中的古菌类群,因而可能是研究古菌-细菌共进化、或基因在不同生命分支间的传递、甚至关于真核生物起源的边缘物种材料。甲烷古菌在生产实践中也发挥重要作用,如在有机污染物的厌氧降解中,作为生物链中的末端代谢类群,最终将有机物转化为可利用的再生能源CH4。本项目拟在已有菌株和研究的基础上,从甲烷古菌物种资源研究出发,重点从工业污水处理器(豆腐厂厌氧处理器等)、污染严重的河水淤泥、及反刍动物(重点是牦牛)瘤胃中分离收集甲烷古菌菌株;通过分子系统学研究,希望发现新的类群和新的系统分支,或过渡类群。以期积累甲烷古菌的菌株资源,并通过一些保守大分子的标记序列在不同分支中分布推测它们之间的进化关系,为原核生物的系统和进化研究提供重要的研究数据。
甲烷古菌是一群严格厌氧的、唯一以甲烷为主要代谢产物的原核微生物,是研究古菌-细菌共进化的边缘物种材料,它们在有机污染物的厌氧降解及将有机物转化为可利用的再生能源CH4中起重要作用能。本项目实施中,从各种工业污水处理器、污染严重的河水淤泥、及反刍动物瘤胃中及其高寒湿地中分离到各类甲烷古菌菌株100株,发现了4个新种和1个新属,尤其是研究很少的低温甲烷菌;开展了若尔盖高原湿地的甲烷古菌分子生态学调查,发现了和甲烷释放相关的重要代谢类群,并获得了该湿地中的低温甲烷菌新种,为进一步研究高寒湿地甲烷释放的物质基础和功能微生物类群奠定了基础。在大量菌株资源的基础上建立了mcrA 的发育系统,为甲烷菌的鉴定提供了优于16SrRNA的分子标识,并发现携带I型mcrA甲烷菌在自然界中发挥主要功能。发现了新种- - 竹节状甲烷鬃菌中存在细胞密度调控的细胞行为变化现象,初步分析二种细胞形态的蛋白表达谱,发现了几种差异表达的蛋白,包括与细胞形态相关的Cdc48蛋白,并已获得此菌的Cdc48基因。本研究共发表SCI研究论文4篇,培养博士生3名,并组织国际会议1次。