深海生物圈包括细菌、古菌和真菌生态系统,生物多样性特征十分独特,并在不同地质时间尺度上表现出不同的特点。通常,微生物的群落结构随周围地球化学条件的变化而发生改变。迄今为止深海生物圈的研究几乎总是关注地球化学循环与微生物群落之间的关系,然而微生物的群落结构与深度距离或地质年龄距离之间的关系,却很少有人研究阐明。这种关系的构建对于确定微生物的分布是否可以反映沉积历史和地质时间是至关重要的。同时,微生物群落与生物地球化学循环、沉积物性质以及海底环境中地质事件之间的关系也仍需进一步探究。(1)为了探究地质过程和沉积历史对地下生物圈的潜在影响,本研究采用分子生物学方法揭示了南海沉积柱的细菌群落结构演替,使用的样品来自国际海洋钻探计划(the International Ocean Discovery Program)349 航次 U1433 站位。研究表明:细菌丰度随深度加深而迅速减小,在沉积柱表层100 mbsf内减少近三个数量级。细菌群落多样性表现出类似趋势,但是多样性在早中(early to middle)中新世的沉积物中略微升高。这可能反映了细胞活性对于地热温度升高的响应。多维尺度分析表明,在深度和地质时间尺度上,沉积柱的细菌群落可划分为四大聚类。在4.50-98.93 mbsf(更新世)、108.15-273.20 mbsf(更新世)、296.09-709.13 mbsf(上新世和晚新世)和732.10-789.91 mbsf(早中中新世)有不同的细菌群落结构转变。γ-变形菌(Gammaproteobacteria)、放线菌(Actinobacteria)和蓝细菌(Cyanobacteria)的相对丰度总体上随深度加深而一直减小,而绿弯菌(Chloroflexi)、candidate division OP9、candidate phylum BHI80-139和硝化螺菌(Nitrospirae)的相对丰度则增加。总有机碳含量、总有机碳氮比、孔隙水磷酸盐浓度和盐度是解释细菌群落变化的具有统计学意义的变量,它们揭示了在地质时间尺度上细菌群落结构随着埋藏的有机物的质量和数量的变化而变化。尽管环境变量一定程度上塑造了细菌的群落结构,但是相比环境条件和地质年龄,深度上的地理隔离对于海洋沉积生物圈独特的群落结构演替更为重要。(2)JL3085T菌株是从中国南海(16°49’4"N,112°20’24"E)采集的表层海水中分离得到的一株拟杆菌科的菌株,本研究从形态特征、生理生化特性、GC含量、脂肪酸和呼吸醌含量以及16S rRNA系统发育进化位置等方面对该菌株进行了研究,研究结果表明 JL3085T(=NBRC 111782T = CGMCC 1.15407T)为Echinicola属的新种,并将其命名为Echinicolarosea新种。