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台灣西南外海甲烷水合物棲地甲烷桿菌屬新種之純化與特性分析

為了解決文心一號mobile01的問題，作者李冠誼 這樣論述：

甲烷(Methane)也稱為天然氣(Natural gas)是人類常用的能源之一，在元素循環中亦扮演著重要的腳色。在自然狀況下甲烷會從永凍層、沼澤湖泊、稻田及海床逸散出，而海洋或低溫高壓的環境會使大量甲烷形成固態天然氣水合物(Gas hydrate)。 “天然氣水合物”被視為替代能源之一。經濟部地質調查所勘查發現，台灣西南海域除了有明顯的海底仿擬反射(Bottom Simulating Reflector, BSR)訊號，也在海底水中測得高濃度甲烷和水溶性硫化物，有深度極淺的硫酸鹽-甲烷界面(sulfate-methane interface, SMI)，這些證據顯示此區域蘊藏著大量的天然氣

水合物。同位素C13的研究指出逸散的甲烷多為生物性來源，是由甲烷古菌(Methanogen)產生的甲烷。為瞭解甲烷古菌與天然氣水合物潛力區的關係，本論文主要研究的甲烷古菌樣品來自於海研一號第902A航次，於2009年6月5日至9日在台灣西南海域好景海脊測站3，以活塞岩心器採集的底泥樣品。樣品由陳玟潔碩士透過絕對厭氧增殖繼代培養、連續稀釋、添加抗生素等方法篩選出菌株CWC-01，後續繼代、確認菌株分離純化與生理實驗由筆者進行。以位相差顯微鏡及電子顯微鏡觀察，菌株CWC-01為寬0.4-0.5 μm、長1-2 μm桿菌，且觀察到桿狀菌會串成菌絲狀並聚集在一起。16S rRNA基因序列分析親緣關係顯

示菌株CWC-01屬於Methanobac- terium屬，其親緣最接近的菌種是純化自日本的儲油槽管線的底泥的Methanobac- terium petrolearium Mic5c12T (96.75 %相似性)，顯示菌株CWC-01是Methanobac- terium屬的新種。菌株CWC-01可利用甲酸及H2/CO2產生甲烷，胰水解蛋白(tryptone)的添加會促進生長。可生長範圍與最適條件是20-45°C (37°C)、0.00-0.51 M NaCl (0.043 M)、pH 4.58-7.31 (pH 6.34)。以Illumina MiSeq™進行全基因體定序組裝後，獲得的

基因體為目前Methanobacterium屬最小(1.9 Mb)，其GC含量為44.15 mol%。透過穿透式電子顯微鏡觀察發現菌體呈現透明空殼狀，且有直徑大小約50 nm顆粒聚集的團塊流出透明細胞外，顯示菌體被病毒感染。以CRISPRCasFinder平台搜尋菌株CWC-01基因體找到2個群集規律間隔性短迴文重複序列(CRISPR)以及7個Cas蛋白(CRISPR-associated proteins)基因，這些證據亦指出菌株CWC-01曾被病毒感染。