随着土壤条件的日益恶化,全球范围内对于土壤盐渍化的改良研究呈现加速上升的趋势,其中生物改良作为重要手段被人们广泛关注,对于耐盐微生物的研究也逐年增加。芽胞杆菌作为抗逆性最强的微生物,是多个地区最优势的耐盐菌种。因此统计分析芽胞杆菌的耐盐性可以为发掘新型耐盐菌株提供有效的数据参考,分离耐盐菌株、对耐盐性菌株进行分子生物学分析可以帮助我们了解芽胞杆菌的耐盐机制,为转基因耐盐作物提供种质资源,对改良和充分利用盐渍土壤等有重要的研究意义。本研究对我国东北地区土壤中可培养的芽胞杆菌进行了耐盐性统计研究。采用温度筛选法和表面定向培养法相结合,从东北各地区采集的土壤样品中分离可培养的芽胞杆菌,对其进行耐盐性的统计与分析。从500份土壤样品中分离得到137株芽胞杆菌,对其进行了耐盐性统计：耐盐能力在4%-8%NaCl之间有74株,在8%-10%NaCl之间有14株,10%-14%NaCl之间有2株。其中耐盐能力在4%-14%NaCl之间的芽胞杆菌占总芽胞杆菌数量的54%,说明大部分芽胞杆菌对于外界高盐环境有一定的耐受能力,多数芽胞杆菌对盐的耐受能力低于8%NaCl。对耐盐能力高于4%NaCl的芽胞杆菌菌株进行基于16SrDNA基因序列的系统发育分析,从而获得东北地区土壤中可培养芽胞杆菌属中各种芽胞杆菌的耐盐性信息。经过16S rDNA基因序列的在线比对和两两比对,以及菌株间耐盐性差异比较,最终从74株分离株中选择36株16SrDNA基因序列及耐盐性不同的菌株进行分析,这36株菌株的16SrDNA基因序列与最近缘种菌株的相似度在99.7%-100%之间,其中17株菌株的16SrDNA基因序列已获得GeneBank的登陆号。系统发育分析结果为36株代表菌株分属于芽胞杆菌属中的7个种。其中多数菌株为苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)(14株,占总数38.9%,最高耐盐能力在4%-9%NaCl之间)。其次依次为蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus)(7株,19.4%,4%-8%NaCl),枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)(7株,19.4%,8%-11%NaCl),炭疽芽胞杆菌(Bacillus anthracis)(4株,11.1%,5%-7%NaCl),弯曲芽胞杆菌(Bacillus flexus)(2株,5.6%,9%-14%NaCl),球形芽胞杆菌(Bacillus sphaericus)(1株,2.8%,5%NaCl)和阿氏芽胞杆菌(Bacillus aryabhattai)(1株,2.8%,6%NaCl).以弯曲芽胞杆菌和枯草芽胞杆菌的耐盐能力较好。对耐盐性最高的菌株LBR-4(最高耐盐度为14%NaCl)进行了包括形态学特征、生理生化特征、盐胁迫下生长情况及16SrDNA基因序列系统发育进化关系的分析。确定该菌株属于芽胞杆菌属,弯曲芽胞杆菌种,为革兰氏阳性耐盐性细菌,生长温度范围为4℃-40℃,最适生长温度为30℃；生长pH范围为7-10,最适pH为8；生长盐浓度范围为0%-14%NaCl,最适浓度为1%NaCl,高盐胁迫下生长受到影响。为分析该菌株耐盐机理,本研究对该菌株进行了全基因组测序分析,但并没有比对出与已发表耐盐基因片段相似的序列。对该菌株在正常生长条件下及最高盐浓度(14%NaCl)生长条件下表达的全蛋白进行了差异蛋白质组学的研究。结果表明该菌株中大多数蛋白质的等电点分布在pH4-7之间,分子量分布在10-70kDa内。在最高盐浓度(149%oNaCl)培养基中生长的菌株,其全蛋白表达图谱较正常生长(1%NaCl盐浓度)条件下相比,有118个蛋白点的表达量明显发生变化(占总蛋白点的25.2%),其中78个蛋白点表达量明显上升,包括22个高盐胁迫下出现的新蛋白点；40个蛋白点的表达量明显下降,包括18个高盐胁迫下消失的蛋白点。对表达量发生明显变化的6个蛋白质点进行质谱鉴定。鉴定结果显示六个蛋白点分别为：二羟基酸脱水酶(Dihydroxy-acid dehydratase)-.细胞分裂蛋白FtsZ (Cell division protein FtsZ)、铁硫簇合成蛋白SufD (FeS cluster assembly protein SufD)、未知羧化酶YngE (Uncharacterized carboxylase YngE)、假定乙醛脱氢酶DhaS (Putative aldehyde dehydrogenase DhaS)、苯丙氨酸tRNA连接酶α亚基(Phenylalanine--tRNA ligase alpha subunit)。根据质谱鉴定结果显示的蛋白质功能及研究进展,初步分析该菌株在高盐胁迫下可能发生的生理变化