中國微生物菌種查詢網(wǎng)： 海洋是生命的發(fā)源地，其生物多樣性遠遠超過陸生生物。海洋生物包括海洋動物、海洋植物和海洋微生物。海洋約占地球表面積的7l%，是一個開放、多變、復雜的生態(tài)系統(tǒng)。正是海洋特殊的物理、化學因素的復雜性，造就了生命活動的復雜性，物種資源、基因功能和生態(tài)功能上的生物多樣性。海洋中生物資源極為豐富，生物活性物質(zhì)種類繁多，并且正在為人類提供著大量的食品，多種材料和原料，具有可再生的特點。已引起世界各國的重視，具有巨大開發(fā)潛力。
海洋微生物來自（或分離自）海洋環(huán)境，其正常生長需要海水，并可在寡營養(yǎng)、低溫條件（或高壓、高溫、高鹽等極端環(huán)境）下長期存活并能持續(xù)繁殖子代的微生物均可稱為海洋微生物。遺傳多樣性代表有機體種群之內(nèi)和種群之間的遺傳結(jié)構(gòu)的變異。由于海洋微生物的生存環(huán)境與陸棲微生物迥異，他們處在高鹽、低溫和高壓的環(huán)境下，生存競爭特別激烈，所以產(chǎn)生了一些不同于陸地微生物的變異，具有很強的防御能力和識別能力，在遺傳型上表現(xiàn)出特異性，這些遺傳差別使得某些微生物能在局部環(huán)境中的特定條件下更加成功地生存和繁殖。
海洋微生物多樣性是指所有海洋微生物種類、種內(nèi)遺傳變異和它們的生存環(huán)境的總稱。自年等利用核酸序列的測序來研究微生物的進化問題以來，對微生物的多樣性的研究進入了一個嶄新的階段。屬于海洋微生物的有海洋病毒，海洋細菌和海洋真菌三大類。
⒈海洋病毒是海洋環(huán)境中土著性的、超顯微的、僅含有一種類型核酸、專性活細胞內(nèi)寄生的一類非細胞形態(tài)微生物。具有形態(tài)多樣性和遺傳多樣性，侵染各種海洋生物。50-60%的海洋異養(yǎng)細菌死亡是由海洋噬菌體裂解引起的。海洋病毒的感染致病給水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)造成巨大損失。
⒉海洋細菌是指那些只能在海洋中生長和繁殖的細菌。至少在開始分離和初期培養(yǎng)時要求生長于海水培養(yǎng)基中；生長環(huán)境中需要氯或溴或其中之一元素存在；需生活于鎂含量較高的環(huán)境中。大多數(shù)海洋細菌是兼性厭氧細菌，專性好氧細菌和專性厭氧細菌都比較少見。
⒊海洋真菌是一類具有真核結(jié)構(gòu)、能形成孢子、營腐生或寄生生活的海洋生物，包括海洋酵母菌和海洋霉菌。有木生真菌，附生藻類真菌，紅樹林真菌，海草真菌，寄生動物真菌等幾種生態(tài)類型。
海洋中的各種微生物在生物地化循環(huán)中期了非常重要的作用。由于海洋環(huán)境的特性，物種間密切的生態(tài)關(guān)系，因此海洋微生物中相當普遍存在某些有特殊作用的生物活性物質(zhì)，而且其活性一般大大超過陸棲微生物。海洋微生物的多樣性為人類提供了種類繁多、分子結(jié)構(gòu)新穎、化學組成復雜和生理活性特異的海洋天然產(chǎn)品，它是藥物、保健食品和生物材料的巨大寶庫。所以開發(fā)利用海洋微生物多樣性具有重大的意義。
海洋區(qū)域環(huán)境復雜多變，高鹽、高壓、低溫、低營養(yǎng)和無光照等特殊區(qū)域生態(tài)環(huán)境使海洋微生物在物種、基因組成和生態(tài)功能上具有多樣性。從20世紀 80年代中期海洋技術(shù)迅速發(fā)展以來，世界各國和組織對海洋微生物資源的開發(fā)利用越來越重視，并投入大量的財力物力，分子生物學技術(shù)的迅速發(fā)展和計算機的廣泛應(yīng)用在客觀上加速了海洋微生物多樣性的研究，使其進入一個嶄新的階段。海洋微生物多樣性是所有海洋微 生物種類、種內(nèi)遺傳變異及其生存環(huán)境的總稱，包括生活環(huán)境的多樣性、生長繁殖速度的多樣性、營養(yǎng)和代謝類型的多樣性、生活方式的多樣性、基因的多樣性和微生物資源開發(fā)利用的多樣性等。海洋微生物多樣性自身的特點和當前研究的手段，決定了目前海洋微生物多樣性 的研究通常集中于以下幾個水平，即分類多樣性、功能多樣性、遺傳多樣性和系統(tǒng)發(fā)育多樣性。
作為海洋微生物資源開發(fā)的前提，海洋微生物多樣性的研究也得到了迅速發(fā)展，尤其是隨著分子生物學技術(shù)的迅速發(fā)展和計算機的普遍應(yīng)用，可以在不經(jīng)培養(yǎng)的條件下研究海洋微生物的多樣性，使海洋微生物多樣性的研究進入了一個嶄新的階段。
20世紀以來，人們一直采用分離培養(yǎng)的方法來研究海洋微生物的多樣性，即將海洋微生物從環(huán)境中分離純化，然后通過一般的生物化學性狀或者特定的表現(xiàn)型來分析其多樣性。然而，隨著人們對海洋微生物研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)這種方法并不能全面地反映海洋微生物多樣性的現(xiàn)狀，因為海洋中微生物往往集結(jié)在一起，一些微生物經(jīng)常處于“活的非可培養(yǎng)狀態(tài)”。
海洋微生物不僅能夠為人類提供種類繁多、分手結(jié)構(gòu)新穎、化學組成復雜和生理活性特異的海洋天然產(chǎn)品，是海洋藥物、保健食品和生物材料的巨大寶庫，而且在海洋生態(tài)環(huán)境保護、地球物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)換等方面具有非常顯著的作用，因而開發(fā)利用海洋微生物資源具有非常大的意義，也是海洋生物技術(shù)開發(fā)的重要內(nèi)容。海洋微生物不僅普遍具有耐鹽和液化瓊脂的能力，而且具有特異的遺傳和代謝特性，往往能產(chǎn)生不同于陸地來源的分子結(jié)構(gòu)新穎獨特的新型化合物，是研究開發(fā)海洋生物活性物質(zhì)的重要資源，并且可以持續(xù)利用而不會導致海洋物種和海洋生態(tài)環(huán)境失衡。海洋微生物本身所具有的生長周期短、代謝易于調(diào)控、菌種易選育和可通過大規(guī)模發(fā)酵實現(xiàn)工業(yè)化等特點更加速了海洋生物活性物質(zhì)研究開發(fā)的產(chǎn)業(yè)化步伐。
目前，海洋微生物天然活性物質(zhì)的開發(fā)應(yīng)用已取得了很多成果。且主要體現(xiàn)在海洋藥物的開發(fā)應(yīng)用，例如已經(jīng)從海洋細菌、放線菌、真菌等微生物體內(nèi)分離到多種具有較強生物活性的物質(zhì)，包括毒素、抗生素、不飽和脂肪酸、類胡蘿卜素等，并著手于這些物質(zhì)的工業(yè)化生產(chǎn)。但是，海洋微生物天然活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜多樣，有效成分含量低和生產(chǎn)提取成本高等問題在一定程度上制約了海洋微生物天然活性物質(zhì)生產(chǎn)的工業(yè)化進程和臨床應(yīng)用?？上驳氖窃诟鲊畬Ｑ笪⑸锾烊换钚晕镔|(zhì)的開發(fā)進行投資的同時，許多醫(yī)藥保健企業(yè)(包括中國的企業(yè))也投入大量資金進行研究開發(fā)，使海洋生物活性物質(zhì)的開發(fā)進入了一個快速發(fā)展的階段。今后對海洋微生物活性物質(zhì)研究的重點將是：通過加深對海洋微生物尤其是非可培養(yǎng)細 菌的生態(tài)分布規(guī)律及其多樣性的了解，尋找新型化合物；確定活性物質(zhì)的初級和次級代謝的遺傳、營養(yǎng)和環(huán)境因素，作為開發(fā)新的和高級產(chǎn)品的基礎(chǔ) ；鑒定具有生物活性的化合物，并確定它們的作用機理和天然功能，為一系列新 的和有選擇的活性物質(zhì)在醫(yī)藥和化工上的應(yīng)用提供模型。
生物修復是治理海洋環(huán)境污染、海洋生態(tài)系統(tǒng)功能紊亂的一副防治結(jié)合良藥，其實質(zhì)就是利用海洋微生物的新陳代謝能力及基因的多樣性，轉(zhuǎn)化為無污染的終產(chǎn)物，重新進入生物地球化學循環(huán)的過程。海洋微生物具有分布廣泛，數(shù)量眾多，代謝類型多樣和適應(yīng)突變能力強等特點，是海洋污染環(huán)境生物修復的主體，任何存在污染物的地方都會出現(xiàn)相應(yīng)的降解微生物，并存在著或強或弱的生物降解作用。目前，應(yīng)用微生物降解原理治理海洋污染環(huán)境已取得了很大的成功，并得到了廣泛的認可。它不僅經(jīng)濟安全，而且所處理過的污染物閾值低和殘留少，具有良好的應(yīng)用前景，正受到世界各國的普遍重視，其相關(guān)研究也十分活躍。預計隨著研究水平的不斷提高和范圍不斷擴大，一些更加有效和適應(yīng)性更強的工程微生物將會誕生，并將產(chǎn)生更大的經(jīng)濟和社會效益。
研究海洋微生物多樣性，不僅可以為開發(fā)利用海洋微生物資源提供重要的參考依據(jù)，為人類提供更多更好的物質(zhì)來源，還可以為人類了解生命起源和進化提供重要的線索，甚至會推翻一些傳統(tǒng)的生命理論。而現(xiàn)代化生物技術(shù)在海洋微生物多樣性研究中的應(yīng)用，克服了傳統(tǒng)分離培養(yǎng)方法的限制，使對海洋微生物多樣性的研究朝定量化前進了一大步，大大豐富了海洋微生物的多樣性，并改變了人們對海洋生態(tài)系統(tǒng)的傳統(tǒng)理念，加速了海洋微生物學科的發(fā)展。同時，也應(yīng)看到，現(xiàn)代生物技術(shù)不僅所需費用較高，而且方法本身還存有不足，已有研究表明，純培養(yǎng)條件下得到的微生物的測序結(jié)果與直接對樣品檢測的結(jié)果相差很大，因此，在對利用現(xiàn)代生物技術(shù)所取得的結(jié)果進行理論探討時，應(yīng)該時刻考慮到方法的代表性和穩(wěn)定性。