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海洋微生物的厌氧高压培养实验

Anaerobic High-pressure Cultivation Experiment of Marine Microorganisms

肖 肖湘
冷 冷浩
张 张宇

发表时间: 2021年04月22日 DOI: 10.21769/BioProtoc.2003373 浏览次数: 2980

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微生物组实验手册：架起各领域通向微生物组世界的桥梁
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摘要： 高压是地球上最为典型生境之一，现代海洋海水的平均深度大约3,800 m，平均压力38 MPa，海洋最深处马里亚纳海沟的压力可达115 MPa，压力是海洋微生物研究中不可回避的环境因子，在实验室中实现对海洋微生物的高压培养有助于了解微生物在原位环境的生理、生态功能 (Zhang et al., 2015)。对海洋微生物的高压培养需要借助高压培养装置，高压培养装置根据微生物生长温度的不同又可分为低温高压培养装置和高温高压培养装置，二者原理和构造类似，区别在于高温高压培养装置带有加热装置，而低温高压培养装置通常是加压后置于培养箱中进行温控的。TC4-45M-III型高温高静水压培养装置是以水作为介质产生静水压，在特定的高压釜中，通过加压泵和温控系统实现深海高温高静水压环境的模拟。使用时，将装有非固体培养物的密闭可压缩式容器 (顶端封闭的注射器等) 置于高压釜的水体中，在外界静水压的作用下，密闭可压缩式容器被压紧，实现加压。同时，利用仪器的温度控制系统可以设定需要的温度。通过培养深海严格嗜压、厌氧古菌 Pyrococcus yayanosii CH1，掌握深海微生物培养基厌氧处理的方法，了解高温高静水压培养装置的工作原理和操作方法。

Keywords: 海洋 search 厌氧微生物 search 嗜压 search 高压培养 search

材料与试剂

  1. 注射器 (1 ml, 50 ml)
  2. 125 ml 血清瓶
  3. 封口钳
  4. 血球计数板
  5. 蓝色胶塞 (品牌：Chemglass，catalog number: CLS-4208-12)
  6. 铝盖
  7. 本次实验培养的菌株Pyrococcus yayanosii CH1 (Zeng et al., 2009) 为严格嗜压超嗜热古菌，分离自水深4,100 m的深海热液口
  8. 硫单质 (灭菌方法：置于高温培养箱内102 °C 灭菌 1h 后取出，间隔 12 h 以 上，重复102 °C灭菌，重复3次)
  9. 酵母提取物
  10. 蛋白胨
  11. NaCl
  12. MgCl2·6H2O
  13. CaCl2·2H2O
  14. KCl
  15. (NH4)2SO4
  16. NaBr
  17. SrCl2
  18. Na2WO4 
  19. PIPES
  20. 去离子水
  21. FeCl3·6H2O
  22. 氮气
  23. KH2PO4 
  24. K2HPO4
  25. 刃天青
  26. 10% (w/v) Na2S·9H2O (pH 7.0) (称取所需的Na2S·9H2O，加水适量溶解 (不要超过最终体积的50%)，然后用浓盐酸调节pH至7.0，定容至所需体积，过滤除菌后，厌氧4 °C避光保存)

仪器设备

  1. 高温高静水压培养装置 (TC4-45M-III，飞宇石油科技，本实验室定制，设计压力60 MPa，工作压力 40 MPa，设计温度 150 °C，工作温度 120 °C)
  2. 多通道抽换气装置 (本实验室定制)
  3. 普通光学显微镜 (Motic)

实验步骤

Copyright: © 2021 The Authors; exclusive licensee Bio-protocol LLC.
引用格式：肖湘, 冷浩, 张宇. (2021). 海洋微生物的厌氧高压培养实验. // 微生物组实验手册. Bio-101: e2003373. DOI: 10.21769/BioProtoc.2003373.
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How to cite: Xiao, X., Leng, H. and Zhang, Y. (2021). Anaerobic High-pressure Cultivation Experiment of Marine Microorganisms. // Microbiome Protocols eBook. Bio-101: e2003373. DOI: 10.21769/BioProtoc.2003373.
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分类

系统生物学 > 微生物组学

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