Phylogenetic diversity of bacteria isolates from the Qinghai-Tibet Plateau permafrost region

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Abstract:

The Qinghai-Tibet Plateau in east Asia is a unique and important permafrost environment. However, its microbiology remains largely unexplored to date. In this study, sediment samples were collected from the Qinghai-Tibet Plateau permafrost region, bacteria isolation procedures were performed 8 times, and the samples incubated at 4°C for nearly 3months. The number of colony forming units (cfu) ranged from 0 to 107/(g dry soil). The quantity of culturable bacteria grew exponentially within the first few weeks, and then slowed gradually to a plateau. Phylogenetic analyses indicated that all the isolates fell into 6 categories: high G+C Gram-positive bacteria, low G+C Gram-positive bacteria, α-Proteobacteria, -Proteobacteria, -Proteobacteria, and Cytophaga–Flavobacterium–Bacteroides group bacteria. The isolates belong to 19 genera, but the genera Arthrobacter and Pseudomonas were predominant. With the increase in incubation time, the isolated populations changed in terms of both species and their respective quantities. Of the 33 analyzed isolates, 9 isolates related to 8 genera might be new taxa. These results suggest that the Qinghai-Tibet Plateau permafrost region is a specific ecologic niche that accommodates an original microbial assemblage.

Le plateau du Qinghai-Tibet représente un environnement permafrost important et unique. Cependant, sa microbiologie demeure quasiment inexplorée jusqu’à présent. Dans cette étude, des échantillons de sédiments ont été récoltés du permafrost de la région du plateau du Qinghai-Tibet et des protocoles d’isolement de bactéries ont été réalisés 8 fois, parallèlement à l’incubation des échantillons à 4 °C pendant presque 3 mois. Le nombre d’unités de formation de colonies (UFC) s’échelonnaient de 0 à 107/g de sol sec. La quantité de bactéries cultivables croissait de façon exponentielle au cours de premières semaines et diminuait graduellement pour atteindre un plateau. Des analyses phylogéniques indiquaient que tous les isolats se groupaient en 6 catégories : bactéries Gram-positive à fort contenu en G+C, bactéries Gram-positives à faible contenu en G+C, α-Proteobacteria, -Proteobacteria, -Proteobacteria et bactéries du groupe Cytophaga–Flavobacterium–Bacteroides. Les isolats appartenaient à 19 genres et les genres Arthrobacter et Pseudomonas étaient prédominants. Avec l’augmentation de la période d’incubation, les populations d’isolats changeaient en termes d’espèces et de leurs quantités respectives. Parmi les 33 isolats analysés, 9 isolats reliés à 8 genres pourraient potentiellement constituer de nouveaux taxons. Ces résultats suggèrent que le permafrost du plateau du Qinghai-Tibet constitue une niche écologique spécifique et accommode une population microbienne originale.

Document Type: Research Article

Publication date: August 1, 2007

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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