基于基因组的产铁载体海洋嗜盐菌JSM 21308的系统发育分析

为了确定分离自海南红树林沉积物的产铁载体嗜盐菌JSM 21308的系统分类地位,采用16S rRNA基因序列分析方法初步确定菌株的系统进化地位,测定基因组框架图,再采用比较基因组学技术分析该菌株与其系统发育关系密切的已知物种典型菌株之间的GC摩尔分数、平均核苷酸一致性(ANI)和数字DNA-DNA杂交值(dDDH),并进行基因组系统发育学分析,以更准确地判定菌株JSM 21308与密切相关的典型菌株的系统发育关系.16S rRNA基因序列分析表明,菌株JSM 21308应归属于芽孢杆菌科(Bacillaceae),与该科中假嗜碱芽孢杆菌属(Pseudalkalibacillus)的P.hwajinpoensis SW-72 T和嗜盐碱芽孢杆菌属(Alkalihalobacillus)的A.hemicentroti JSM 076093 T的系统发育关系最为密切,它们之间的16S rRNA基因序列相似性分别为99.66%和98.96%,高于原核生物物种界限阈值98.7%,但JSM 21308在基于16S rRNA基因序列的系统发育树上形成独立进化分支.比较基因组学分析发现,菌株JSM 21308与P.hwajinpoensis SW-72 T的ANI值、dDDH值分别为77.69%,21.40%,而与A.hemicentroti JSM 076093 T的ANI值、dDDH值分别高达99.99%,100%,明显高于普遍认可的细菌物种划分的阈值(ANI 95%~96%,dDDH 70%).基于全基因组序列的系统发育分析结果显示,JSM 21308与A.hemicentroti JSM 076093 T属于同一分类单元(物种).显然,结合16S rRNA基因序列的系统发育和比较基因组学分析结果判断,菌株JSM 21308应归属于嗜盐碱芽孢杆菌属,可鉴定为该属已知物种A.hemicentroti的一个新成员.