题目：海洋膦酸酯利用细菌的筛选和鉴定
课题简介：磷是限制海洋微生物生长的关键营养元素，海洋中25%的高分子量溶解有机磷（Dissolved organic phosphorus, DOP）是以膦酸酯（phosphonates）的形式存在1, 2。膦酸酯是一类碳-磷直接以共价键相联接的化合物的总称。海洋中广泛存在着海洋生物所产生的膦酸酯，如海葵可产生2-氨乙基膦酸（2-Aminotehylphosphonic acid）3，束毛藻细胞内富含膦酸酯，藻华时会产生大量的有机磷释放到海洋环境中4。现已发现海洋中许多微生物，如原绿球藻、束毛藻等，在磷限制条件下可以使膦酸酯的碳-磷键断裂，从而获得所需要的磷5, 6。传统科学观点认为，膦酸酯利用微生物只存在于受到无机磷限制的寡营养盐海域，但有最新研究表明，一些细菌对膦酸酯的利用并不受无机磷可获得性的控制，而只受底物（膦酸酯）可获得性的调控，因此，在河口、近岸等水体也可能有膦酸酯利用基因的表达7。该研究不仅可获得微生物与磷营养盐的相互作用关系全新的认识，而且可能发现新的有机磷代谢途径或调控机制。本项目将收集河口、近岸、陆架区、大洋等不同环境水体样品，通过富集培养和菌种分离，获得可利用膦酸酯生长的可培养菌株，通过16S rRNA基因测序和序列系统进化分析，获得菌种系统发育和物种信息，并通过可培养的膦酸酯利用细菌的电镜形态观测及实验室生理、生化和基因组等研究，在遗传和生理层面解析海洋膦酸酯利用细菌的生态功能及其机理。
导师：党宏月 教授，
联系电话：2880151或15960390581，
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招募学生要求：个人和团队都可以，实验室会给予充足的项目配套经费支持。
参考文献：
1 Kolowith LC, Ingall ED, Benner R. Composition and cycling of marine organic phosphorus. Limnol Oceanogr. 2001;46:309–20.
2 Clark LL, Ingall E, Benner R. Marine organic phosphorus cycling: novel insights from nuclear magnetic resonance. Am J Sci. 1999;299:724–37.
3 Kittredge J S, Roberts E, Simonsen D G. The occurrence of free 2-aminoethylphosphonic acid in the sea anemone, Anthopleura elegantissima. Biochemistry, 1962, 1(4):624-628.
4 Dyhrman S T, Beniteznelson C R, Orchard E D, et al. A microbial source of phosphonates in oligotrophic marine systems. Nature Geoscience, 2009, 2(10):696-699.
5 Feingersch R, Philosof A, Mejuch T, et al. Potential for phosphite and phosphonate utilization by Prochlorococcus. ISME Journal, 2012, 6(4):827-834.
6 Dyhrman S T, Chappell P D, Haley S T, et al. Phosphonate utilization by the globally important marine diazotroph Trichodesmium. Nature, 2006, 439(7072):68-71.
7 Chin J P, Quinn J P, Mcgrath J W. Phosphate insensitive aminophosphonate mineralisation within oceanic nutrient cycles. ISME Journal, 2018, 12(4):973.
