Đặc điểm địa lý trong các loài vi khuẩn lam ở suối nước nóng

Wiley - Tập 5 Số 8 - Trang 650-659 - 2003
R. Thane Papke1,2, Niels B. Ramsing3, Mary M. Bateson4, David M. Ward4
1Department of Microbiology, 109 Lewis Hall, Montana State University, Bozeman, MT 59717, USA
2Present address: Department of Biochemistry and Molecular Biology, Dalhousie University, Sir Charles Tupper Building, Room 8C, 5859 University Ave., Halifax, NS, B3H 4H7, Canada.
3Department of Microbial Ecology, Institute of Biological Sciences, University of Aarhus, Ny Munkegade, Building 540DK-8000, Aarhus C, Denmark.
4Department of Land Resources and Environmental Sciences, Leon Johnson Hall, Montana State University, PO Box 173120, Bozeman, MT 59717, USA.

Tóm tắt

Tóm tắtCó giả thuyết rằng vi sinh vật sống tự do có sự phân tán rộng rãi, không hình thành các quần thể địa lý bị cô lập và hiếm khi (nếu có) tiến hóa thông qua sự tách biệt ở những khu vực khác nhau. Chúng tôi đã nghiên cứu các cộng đồng vi khuẩn lam ở suối nước nóng giống như các hòn đảo, nơi mà sự cô lập địa lý nên được thể hiện rõ rệt và có thể phát hiện nếu nó ảnh hưởng đến quá trình tiến hóa của vi khuẩn. Độ đa dạng di truyền của các loài vi khuẩn lam bản địa tại các suối ở Bắc Mỹ, Nhật Bản, New Zealand và Italia đã được khảo sát thông qua (i) khuếch đại và clone các vùng RNA ribosome 16S và khoảng chuyển giao nội bộ 16S−23S; (ii) thăm dò oligonucleotide theo dòng đặc hiệu (được sử dụng để xác nhận sự chiếm ưu thế của các trình tự đã clone); và (iii) phản ứng chuỗi polymerase (PCR) đặc hiệu theo dòng (được sử dụng để tìm kiếm các kiểu gen hiếm có thể). Các mẫu vật hình thái phát sinh và phân bố cho thấy có sự nhất quán với sự tồn tại của sự cô lập địa lý cả ở quy mô toàn cầu lẫn địa phương, mặc dù các dòng vi khuẩn lam khác nhau được phát hiện có sự khác biệt về phân bố. Việc không có mối tương quan giữa mô hình sinh học và đặc tính hóa học của các suối được lấy mẫu gợi ý rằng phân bố địa lý của vi khuẩn lam ưa nhiệt không thể được giải thích chỉ bằng 20 thông số hóa học tiềm năng xác định môi trường mà chúng tôi đã kiểm tra. Do đó, sự cô lập địa lý (tức là sự biến đổi di truyền) một phần phải chịu trách nhiệm cho những biến đổi tiến hóa quan sát được. Sự cô lập địa lý có thể là một khía cạnh quan trọng bị đánh giá thấp trong tiến hóa vi sinh vật.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Baas‐Becking L.G.M., 1934, Geobiologie of Inleiding tot de Milieukunde.

Beijerinck M.W., 1913, Jaarboek van de Koninklijke Akademie v. Wetenschoppen.

10.1007/978-1-4612-6284-8

10.1111/j.1529-8817.1976.tb02826.x

Castenholz R.W., 1978, The biogeography of hot spring algae through enrichment cultures, Mitt Int Verein Limnol, 21, 296

Castenholz R.W., 1996, Endemism and biodiversity of thermophilic cyanobacteria, Nova Hedwigia Beiheft, 112, 33

10.1128/AEM.66.12.5448-5456.2000

Clesceri L.S., 1998, Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater.

10.4319/lo.1969.14.3.0454

10.1038/35011002

10.2307/3544855

10.1128/AEM.63.4.1375-1381.1997

10.1128/AEM.62.3.1045-1050.1996

10.1023/A:1008327815105

10.1126/science.1070710

10.1038/23616

10.1038/383132a0

10.1128/AEM.64.5.1620-1627.1998

10.1007/BF00249003

10.1128/AEM.62.9.3284-3291.1996

10.1016/S0169-5347(01)02150-4

10.1016/S0003-2670(72)80005-9

Kingston R.E., 1998, Current Protocols in Molecular Biology.

MacArthur R.H., 1967, The Theory of Island Biogeography.

10.1093/nar/29.1.173

10.1128/AEM.66.5.1777-1787.2000

10.1128/AEM.66.10.4222-4229.2000

10.1128/AEM.60.5.1572-1580.1994

10.1038/35011162

Nübel U., 1997, PCR primers to amplify rRNA genes from cyanobacteria, Appl Environ Microbiol, 63, 3327, 10.1128/aem.63.8.3327-3332.1997

10.1128/AEM.67.9.4365-4371.2001

Patterson D.J., 2000, The Flagellates. Unity, Diversity and Evolution., 269

Qiu X., 2001, Evaluation of PCR‐generated chimeras, mutations, and heteroduplexes with 16S rRNA gene‐based cloning, Appl Environ Microbiol, 67, 880, 10.1128/AEM.67.2.880-887.2001

10.1128/AEM.66.3.1038-1049.2000

10.1128/AEM.58.10.3417-3418.1992

10.1128/AEM.68.3.1180-1191.2002

10.1128/AEM.60.2.697-704.1994

10.1128/AEM.67.1.469-472.2001

10.1146/annurev.micro.53.1.189

10.1046/j.1462-2920.2001.00198.x

Swofford D.L., 2001, paup*: Phylogenetic Analysis Using Parsimony (*and Other Methods).

Ward D.M., 2000, The Ecology of Cyanobacteria., 39

10.1038/345063a0

10.1128/MMBR.62.4.1353-1370.1998

Wetzel R., 1991, Limnological Analyses., 10.1007/978-1-4757-4098-1

Thông tin
Thông tin xuất bản

Wiley

Tập 5 Số 8

650-659

Thông tin tác giả