基于高通量测序研究锦屏极深岩层微生物多样性

李雪丹， 徐 绯， 王 璨,3， 徐 恒

(1.四川大学生命科学学院 四川省环境保护土壤生态保护与污染防治重点实验室， 成都610064;2.安阳工学院 生物与食品工程学院， 安阳455000;3.西南交通大学， 成都610064)

1 引 言

2010年12月12日，清华大学和二滩水电开发有限责任公司共同建设的中国首个极深地下实验室——“中国锦屏地下实验室”(CJPL)投入使用. 该地下实验室位于四川雅砻江锦屏水电站，实验室上层山体岩石厚度达2 400多米[1]. 锦屏地下实验室的宇宙线通量相当于地面宇宙线通量的亿分之一甚至更小. CJPL是目前世界上岩石覆盖最深的地下实验室，是世界上最好的超低本底实验室. 岩层极端微生物是CJPL自然区域的重要组成部分，研究岩层极端微生物资源，探索这些极端微生物的生命代谢对探索人类起源、寻找外太空生命具有重要意义.

极端微生物指在一般生物无法生存的极端环境中能够生存的微生物. 极端微生物由于其特有的遗传物质、生理生化响应和代谢途径对生命科学的研究具有重大意义. Dylan Chivian等在南非地下金矿2.8 km发现一种新物种细菌，因其生存环境类似土星六号卫星，所以命名此细菌为“大胆旅行者(The bold traveller)”，不同于其他生物体，具有生活在完全隔离环境中的能力，该菌生活环境处于极端状态：60 ℃、黑暗无光、无氧、无有机物、单一物种、与世隔绝；研究推测出该菌完整的代谢途径：能量源来自周围岩石铀的衰变，碳源来自 CO2及周围岩石 CO32-，氮源来自H+与岩石反应形成的 NH3，磷源来自岩石磷……