費利華，覃 丹，唐 歡

[1． 福建省泉州海外交通史博物館，福建泉州 362000；2． 館藏文物有害生物控制研究國家文物局重點科研基地(重慶中國三峽博物館)，重慶 400015]

0 引 言

微生物是導(dǎo)致有機文物生物劣化的主要因素之一，同時也是文物保護領(lǐng)域長久以來面臨的重大難題[1]。微生物種類繁多，代謝活動十分旺盛，代謝類型也呈現(xiàn)多樣化，對木質(zhì)文物破壞極大。木質(zhì)文物的主要組成成分是碳、氫、氧和氮。構(gòu)成木材的主要物質(zhì)是纖維素和半纖維素(占70%)、木質(zhì)素(占25%)，其余5%為各種鹽類、可溶性糖、酚和萜類等[2-3]。通常木材由管胞細胞組成，該細胞的細胞壁由許多細小的纖維絲組成，而在外層的初生壁中微纖維絲無規(guī)則的排列著，內(nèi)層組成次生壁，因此纖維素是構(gòu)成木材細胞壁的框架，是影響木材強度的主要因素。木質(zhì)文物出土前多埋藏于土壤中或淹沒在水體中，而土壤和水體均是微生物良好的棲息場所，具有微生物繁殖生長所需的各種因子(如pH、含水量、有機質(zhì)等)，為各類微生物的生長提供了有利條件[1，3-4]。由于水解作用，木材中的一些可溶性組分如單寧會溶解于水而流失，構(gòu)成木材基本的成分多糖鏈或多肽部分或全部斷裂，形成單鏈；由于微生物的作用，多糖鏈會被逐步分解成水和二氧化碳，并造成木質(zhì)文物的腐爛。木質(zhì)文物被腐蝕、降解后，化學(xué)成分與顯微結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著性的變化，許多較細的纖維組織消失了，木質(zhì)的強度大大喪失[2-3，5]。微生物對木材的危害主要是木腐菌、著色菌和霉菌等真菌以及一些能夠分解纖維素的細菌引起的各種損害。其中以木腐菌的破壞性最為嚴重，木腐菌通常是指能夠侵蝕分解木材細胞壁而攝取其所需的養(yǎng)分致使木材腐朽的一類微生物，包括細菌和真菌，但主要以真菌為主[6]。著色菌與霉菌主要攝取木材細胞腔中的物質(zhì)為養(yǎng)分，而對細胞壁物質(zhì)無多大影響。著色菌僅僅改變木質(zhì)的顏色，霉菌則主要引起文物生霉。生霉的主要影響是侵害木材、使木材局部酸性增加，滋生過程中留下各種色素污染木材等[6]。以微生物對木質(zhì)文物中纖維素的分解為例，細菌中的好氣性噬纖維菌(Sporocytophagasp．)、厭氣性的梭菌(Clostridiumsp．)、維單胞菌屬(Cellulomonassp．)、纖維弧菌屬(Cellvibriosp．)，真菌中的木霉屬(Trichodermasp．)、曲霉屬(Aspergillussp．)、青霉屬(Penicilliumsp．)、蠟傘屬(Hygrophorussp．)、奇果菌屬(Grifolasp．)，放線菌中的鏈霉菌等，均能分解纖維素，在纖維素酶的作用下，使木材中的全纖維素和木質(zhì)素遭受到破壞，從而導(dǎo)致木質(zhì)文物的損毀[7]。因此，木質(zhì)文物中微生物類群的解析是眾多木質(zhì)文物預(yù)防性保護的重要前期基礎(chǔ)，也是微生物病害發(fā)生時針對性高效防護的重要保障。

泉州灣宋代海船于1974年發(fā)掘出土，是我國發(fā)掘的第一艘體量大，年代早的遠洋貿(mào)易木帆船，也是研究我國古代海外交通史、對外貿(mào)易史、造船史等不可多得的實物資料，屬于國家珍貴一級文物，具有重要的保護價值[7-8]。泉州灣宋代海船的保護是國內(nèi)乃至亞洲大型海洋出水木質(zhì)文物保護的先例，出土后在當(dāng)時有限的條件下采取先安裝復(fù)原再緩慢自然陰干脫水的特有保護方式保存了船體，但未脫鹽、復(fù)原安裝時使用了大量的鐵釘且長期處于一個相對開放的環(huán)境中展示[8-11]。這是泉州宋船特殊的保存狀況。目前，船體結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定，但船體局部存在糟朽、表面降解等多種形式的病害。根據(jù)對泉州宋代海船保存現(xiàn)狀的調(diào)查研究，船木中含有的鹽分在開放式保存環(huán)境中產(chǎn)生的物理、化學(xué)作用是船體木材劣化的主要因素，但是否同時存在微生物作用值得探究，因此，極有必要對船木中存在的微生物類群開展研究。全面了解古船微生態(tài)現(xiàn)狀，不僅有助于深入分析揭示船木劣化機理，同時有助于發(fā)現(xiàn)現(xiàn)存的微生物隱患問題，為后續(xù)微生物的預(yù)防性保護工作打下基礎(chǔ)。因此，本研究通過對船體保存區(qū)域不同部位的木材進行了采樣，采用高通量擴增子測序技術(shù)分析研究不同木材類型的組成的古船船體微生物的組成類群及分布規(guī)律，解析船體中是否存在對其本身有害的致腐微生物類群，為后續(xù)該船體的微生物病害防治工作提供重要的參考，也可以對泉州海外交通史博物館目前對宋船的開放式展覽的微生物病害風(fēng)險進行評估，并為后續(xù)開展展覽環(huán)境的整體調(diào)控提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 古沉船樣品

本實驗所用樣品采自福建省泉州市海外交通史博物館保藏的宋代古沉船船體糟朽的不同部位，具體采樣位置區(qū)分和木材材質(zhì)詳見表1。

表1 采集樣本編號及所在古沉船部位

1．2 實驗方法

1．2．1古船樣本微生物的16SrRNA和ITS擴增子測序 用Mo Bio強力土壤DNA提取試劑盒提取采集到的古船木材樣本總DNA。取5 μL樣本DNA用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測，超微量紫外分光光度計檢測，使用無菌水稀釋樣本濃度至1 ng/μL，-20 ℃保存?zhèn)溆?。以稀釋后的基因組DNA為模板，設(shè)計并使用引物S-D-Bact-0341-b-S-17(5’-CCTACGGGNGGCWGCAG-3’)和S-D-Bact-0785-a-A-21(5’-GACTACHVG GGTATCTAATCC-3’)擴增細菌16SrRNA V3+V4高變區(qū)域[12]，使用引物ITS3_KYO2(5’-GATGAAGAACGYAGYRAA-3’)和ITS4(5’-TCCTCCGCTTA TTGATATGC-3’)引物擴增真菌ITS2區(qū)域[13]。不同的樣品的反向引物加上不同的標(biāo)簽序列以便于區(qū)分混合在一起測序的樣品。所有的PCR反應(yīng)體系均為30 μL，每個樣本一式三份，PCR混合液包括：15 μL Phusion?高保真PCR Master Mix(New England Biolabs)；0.5單位AccuPrimerTM Taq DNA聚合酶(Life Technologies，USA)；0.2 μM正反向引物和10 ng模板DNA。PCR反應(yīng)程序：98 ℃預(yù)變性1min，98 ℃變性10 s，50 ℃退火30 s，72 ℃延伸60 s，30個循環(huán)，最后72 ℃延伸5 min。待PCR反應(yīng)結(jié)束后，取2 μL PCR產(chǎn)物經(jīng)2%瓊脂糖凝膠電泳檢測。將三次PCR產(chǎn)物混合，經(jīng)Gene JET凝膠提取試劑盒(Thermo Scientific)純化，高靈敏度DNA芯片的Agilent 2100 Bioanalyzer(Agilent Technologies，Germany)分析純化樣品的粒徑分布。再根據(jù)NEB Next?UltraTMDNA文庫制備試劑盒的說明書制備文庫并索引標(biāo)記。Qubit@2.0 Fluorometer(Thermo Scientific，U．S．A)和Agilent Bioanalyzer 2100 system(Agilent Technologies，Germany)檢測文庫質(zhì)量，最后由Illumina MiSeq測序平臺上機測序(北京貝瑞和康生物技術(shù)有限公司，中國北京)。

1．2．2數(shù)據(jù)拼接和預(yù)處理 根據(jù)overlapping雙末端序列FLASH軟件(V1．2．7，http：//ccb．jhu．edu/software/FLASH/)[3]合并正反引物序列，根據(jù)不同的標(biāo)簽序列將序列與其對應(yīng)樣品進行歸類，獲得raw tags。將raw tags經(jīng)QIIME(V1．7．0，http：//qiime．org/index．Html)軟件[14]過濾掉連續(xù)高質(zhì)量(≥Q20)堿基數(shù)小于總長度75%的tags，最終得到clean tags[15]檢測獲得的clean tags的質(zhì)量。UCHIME算法(http：//www．drive5．com/usearch/manual/uchime_algo．html)[16-17]檢測并去除嵌合體，以便得到可用于下游分析用的有效tags。然后根據(jù)UPARSE軟件包(Uparse v7．0．1001)使用UPARSE-OTU和UPARSE-OUT ref算法將得出的有效序列按照97%序列相似性聚類分成不同的可操作分類單元(Operational Taxonomic Units，OTUs)，同時剔除所有樣本范圍內(nèi)只出現(xiàn)一次的OTUs。最后用RDP classfier將每個OTU的代表序列進行物種注釋，查閱詞典將英文物種名稱翻譯成中文[18-19]。

1．3 統(tǒng)計分析

用QIIME軟件包通過主成分分析(PCA)將獲得的OTUs進行聚類分析。QIIME能夠進行Weighted unifrac PCoA分析或者Unweighted unifrac PCoA分析，可以在OTU的水平上反映各樣品間或者不同組間微生物群落結(jié)構(gòu)的差異，即β多樣性[20]。微生物類群間的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系用KRONA[21]進一步列出。計算α多樣性指數(shù)Chao1，ACE，Shannon，Simpson和coverage，這些指數(shù)反映了不同樣品微生物類群的多樣性和豐度[22]。

2 結(jié)果與討論

2．1 高通量測序數(shù)據(jù)統(tǒng)計及有效性分析

不同部位的古沉船樣品的高通量擴增子測序得到的數(shù)據(jù)統(tǒng)計及質(zhì)控信息如圖1和圖2所示。細菌測定結(jié)果表明，25個測序樣本累計的原始序列經(jīng)拼接和嵌合體過濾后得到3 004 779條平均長度為468 bp的細菌序列，在97%相似水平上將其歸類得到2 500 948個OTUs(圖1)。其中B19樣品包含的細菌豐度最高，而B13樣本包含的細菌豐度最低，各樣品分布圖如圖1。真菌測定結(jié)果顯示，25個測序樣本累計的原始序列經(jīng)拼接和嵌合體過濾后得到3 979 377條平均長度為303 bp的真菌序列，在97%相似水平上將其歸類得到3 894 302個OTUs。其中B8樣品包含的真菌豐度最高，而B23樣本包含的真菌豐度最低，各樣品分布圖如圖2。以上分析結(jié)果表明，本次所有待測樣本中的細菌和真菌測序數(shù)據(jù)量及有效性均達到正常值，測序數(shù)據(jù)可以用于后續(xù)物種注釋及多樣性分析。

圖1 宋船船體樣品中細菌OTUs分布圖Fig.1 Distribution of bacterial OTUs in different samples of the Song Dynasty shipwreck

圖2 宋船船體樣品中真菌OTUs分布圖Fig.2 Distribution of fungal OTUs in different samples of the Song Dynasty shipwreck

2．2 細菌多樣性分析

為研究各樣本的物種組成，對所有測序樣本獲得的Effective Tags，以0.97的一致性(Identity)進行OTUs聚類，然后對OTUs的序列進行物種注釋[20]。根據(jù)每個OTU的細菌序列生成不同的細菌類群信息。分析結(jié)果表明，所有樣品所含主要細菌類群在門分類水平上，變形菌門(Proteobacteria)為主要優(yōu)勢門類，占所有樣品門類的78.08%，分布在所有樣品中，其在樣品B8(96.12%)中所占比例最高，樣品B4(93.99%)、B2(93.21%)次之，在樣品B21(4.00%)中所占比例最低；其次為厚壁菌門(Firmicutes)(13.23%)，分布在所有樣品中，其在樣品B21(95.64%)中所占比例最高，樣品B5(36.39%)、B17(25.40%)次之，在樣品B8(0.42%)中所占比例最低；此外還有放線菌門(Actinobacteria)(5.72%)，分布在所有樣品中，其在樣品B17(27.17%)中所占比例最高，樣品B1(14.42%)、B10(10.74%)次之，在樣品B21(0.16%)中所占比例最低；擬桿菌門(Bacteroidetes)(1.06%)，分布在所有樣品中，其在樣品B22(36.70%)中所占比例最高，樣品B24(26.25%)、B23(18.47%)次之，在樣品B15(0.04%)中所占比例最低；此外還有一些豐度含量低于1%的細菌門類，分別是藍藻菌門(Cyanobacteria)(0.20%)、酸桿菌門(Acidobacteria)(0.07%)、浮霉菌門(Planctomycetes)(0.07%)、綠彎菌門(Chloroflexi)(0.05%)、疣微菌門(Verrucomicrobia)(0.02%)以及未分類(Unclassfied)(0.23%)及其他門類(圖3)。

在屬分類水平上，所有樣品所含主要細菌優(yōu)勢類群為不動桿菌屬(Acinetobacter)，占所有樣品屬類的13.65%，分布在所有樣品中，其在樣品B20(28.46%)中所占比例最高，樣品B24(28.34%)、B4(24.85%)次之，在樣品B21(1.10%)中所占比例最低；其次為芽孢桿菌屬(Bacillus)(6.88%)，分布在所有樣品中，其在樣品B21(69.06%)中所占比例最高，樣品B5(18.26%)、B17(11.67%)次之，在樣品B19(0.08%)中所占比例最低；假單胞菌屬(Pseudomonas)(3.95%)，分布在所有樣品中，其在樣品B3(14.73%)中所占比例最高，樣品B15(11.79%)、B4(11.11%)次之，在樣品B21(0.32%)中所占比例最低；馬賽菌屬(Massilia)(3.69%)，分布在除樣品B14以外的所有樣品中，其在樣品B23(13.23%)中所占比例最高，樣品B20(11.76%)、B22(9.73%)次之，在樣品B19(0.07%)中所占比例最低；短波單胞菌屬(Brevundimonas)(3.61%)，分布在所有樣品中，其在樣品B22(14.61%)中所占比例最高，樣品B24(7.26%)、B6(6.52%)次之，在樣品B13(0.18%)中所占比例最低；副球菌屬(Paracoccus)(2.50%)，分布在除樣品B14以外的所有樣品中，其在樣品B22(12.34%)中所占比例最高，樣品B6(5.58%)、B24(5.55%)次之，在樣品B15(0.09%)中所占比例最低；甲基營養(yǎng)菌屬(Methyloversatilis)(2.40%)，分布在除樣品B21和B24以外的所有樣品中，其在樣品B8(8.04%)中所占比例最高，樣品B5(7.45%)、B23(6.33%)次之，在樣品B22(0.02%)中所占比例最低；鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas)(2.36%)，分布在除樣品B14以外的所有樣品中，其在樣品B22(6.38%)中所占比例最高，樣品B20(5.71%)、B24(5.30%)次之，在樣品B1(0.17%)所占比例最低；其他屬類有志賀氏菌屬(Shigella)(1.92%)，分布在除樣品B19以外的所有樣品中；鏈霉菌屬(Streptomyces)(1.76%)，分布在除樣品B6、B8、B13和B15以外的所有樣品中；弧菌屬(Vbrio)(1.05%)，分布在除樣品B2、B19、B20和B24以外的所有樣品中；甲基桿菌屬(Methylobacterium)(1.07%)，分布在除樣品B15以外的所有樣品中；耶爾森式菌屬(Yersinia)(1.01%)，分布在除樣品B5、B13、B19和B24以外的所有樣品中。除此之外，在所有樣品中還存在許多未分類的(Unclassfied)(43.35%)菌屬(圖4)，它們中的許多微生物只被鑒定到了門的分類水平，而屬的分類水平暫時還不能夠界定，由此說明目前的高通量測序技術(shù)方法還有待進一步改善和提升。以上分析結(jié)果表明，在門和屬的分類水平上船體不同區(qū)域的真菌組成類群的種類高度相似，沒有顯著性差異，但不同樣品間相同微生物類群的相對豐度含量存在一定的差異，且船體整體的真菌微生物類群保持了較好的穩(wěn)定和多樣性。

圖3 宋船船體細菌在門類水平上相對豐度柱形圖Fig.3 Column chart of relative abundance of bacteria in different samples at the phylum level

圖4 宋船船體細菌在屬的分類水平相對豐度柱形圖Fig.4 Column chart of relative abundance of bacteria in different samples at the genus level

對所有樣品高通量測序OTUs根據(jù)非加權(quán)unifrac兩種距離對所有樣品進行主坐標(biāo)分析(Principal Coordinates Analysis，PCoA)(圖5)，以考察各樣品物種的聚集情況。分析結(jié)果表明，樣品B21與其他樣品之間的矩陣距離整體相距均較遠，表明樣品B21與其他樣品之間的細菌群落結(jié)構(gòu)組成差別較大；對局部而言，樣品B1、B13、B14和B15之間矩陣距離較近，說明這四個樣品之間的細菌群落組成較為相似；同樣地，樣品B20、B22和B24，樣品B18和B23，樣品B3和B4之間的細菌群落結(jié)構(gòu)也較為接近。以上分析結(jié)果表明，對于船體不同部位的細菌群落組成具有一定的差異性，但這種差異性與船體的木材類型和所處結(jié)構(gòu)位置的關(guān)聯(lián)性不明顯。

圖5 宋船船體不同樣品的細菌類群PCoA分析Fig.5 PCoA analysis of bacterial groups in different samples of the Song Dynasty shipwreck

2．3 真菌多樣性分析

根據(jù)每個OTU的真菌序列生成不同的真菌類群信息，所有樣品所含主要真菌類群在門分類水平上，子囊菌門(Ascomycota)為主要優(yōu)勢門類，占所有樣品門類的93.68%，分布于所有樣品中，其在樣品B23(99.86%)中所占比例最高，樣品B8(99.67%)、B2(98.04%)次之，在樣品B1(86.35%)中相對豐度含量最低；其次為擔(dān)子菌門(Basidiomycota)(4.19%)，分布在所有樣品中，其在樣品B12(13.12%)中相對豐度含量最高，樣品B4(9.07%)、B19(6.03%)次之，在樣品B23(<0.01%)中所占比例最低；還有球囊菌門(Glomeromycota)(<0.01%)僅在樣品B25中有極少量分布，以及一些未分類(Unclassfied)(2.13%)門類(圖6)。由此可見，在門的分類水平上船體不同區(qū)域的真菌群落組成高度相似。

在屬分類水平上，所有樣品所含主要真菌類群中枝孢霉屬(Cladosporium)為主要優(yōu)勢屬類，占所有樣品屬類的12.26%，分布于所有樣品中，其中在樣品B17(36.02%)中所占比例最高，樣品B22(30.88%)次之，在樣品B6(1.07%)中所占比例最低；其次為假絲酵母菌屬(Candida)(5.93%)，分布于除樣品B14、B15、B20、B22和B24以外的所有樣品中，其在樣品B23(59.41%)中所占比例最高，樣品B3(23.19%)次之，在樣品B10(0.01%)中所占比例最低；扁孔腔菌屬(Lophiostoma)(5.66%)分布于除樣品B2、B3、B4、B8、B12、B21、B22和B23以外的所有樣品中，其在樣品B24(18.48%)中所占比例最高，樣品B14(18.11%)次之，在樣品B1(<0.01%)中分布極少；外瓶霉屬(Hortaea)(3.15%)分布于除樣品B12和B23以外的所有樣品中，其在樣品B24(9.16%)中所占比例最高，樣品B10(7.07%)次之，在樣品B4(<0.01%)中分布極少；其他還存在一些豐度相對較低的真菌類群，包括毛殼屬(Chaetomium)(2.66%)、曲霉屬(Aspergillus)(1.64%)、枝氯霉屬(Ramichloridium)(1.41%)、假尾孢菌屬(Pseudocercospora)(1.05%)、德巴利氏酵母屬(Debaryomyces)(0.68%)、小光殼屬(Leptosphaerulina)(0.61%)、帚霉屬(Scopulariopsis)(0.46%)、節(jié)擔(dān)菌屬(Wallemia)(0.40%)、隔孢伏革菌屬(Peniophora)(0.30%)、原毛平革菌屬(Phanerochaete)(0.24%)、毛孢耳屬(Trichosporon)(0.19%)、尾孢菌屬(Cercospora)(0.16%)、孢子絲菌屬(Sporothrix)(0.13%)、偽暗球殼菌屬(Paraphaeosphaeria)(0.13%)和彎孢菌屬(Curvularia)(0.11%)等。遺憾的是，在本次微生物高通量測序中各個樣品中也還存在大量的未鑒定到屬的分類水平和許多完全未被分類水平鑒定(Unclassfied)(52.13%)的類群(圖7)，造成這種現(xiàn)象的原因可能是由于當(dāng)前真菌類擴增子測序和分子技術(shù)的限制，有待進一步提升。以上分析結(jié)果表明，在門和屬的分類水平上船體不同區(qū)域的真菌組成類群的種類高度相似，沒有顯著性差異，但不同樣品間相同微生物類群的相對豐度含量存在一定的差異，且船體整體的真菌微生物類群保持了較好的穩(wěn)定和多樣性。

圖6 宋船船體真菌在門類水平上相對豐度柱形圖Fig.6 Column chart of relative abundance of fungi in different samples at the phylum level

圖7 宋船船體真菌在屬的分類水平相對豐度柱形圖Fig.7 Column chart of relative abundance of fungi in different samples at the genus level

對所有樣品高通量測序OTUs根據(jù)非加權(quán)unifrac兩種距離對所有樣品進行主坐標(biāo)分析(圖8)，以考察各樣品物種的聚集情況。結(jié)果顯示，樣品B4與其他樣品之間的微生物群落組成差別較大，樣品B8、B12和B22之間的微生物群落組成較為接近，樣品B2、B3和B23之間的微生物群落組成較為接近，樣品B1、B17和B21之間的微生物群落組成較為接近，其余樣品之間的微生物群落組成均在不同程度上接近。以上的這些分析結(jié)果與細菌群落的分布組成具有類似的規(guī)律，即對于船體不同部位的真菌群落組成具有一定的差異性，但這種差異性與船體的木材類型和所處結(jié)構(gòu)位置的關(guān)聯(lián)性不顯著。

圖8 宋船船體不同樣品的真菌類群PCoA分析Fig.8 PCoA analysis of fungal groups in different samples of the Song Dynasty shipwreck

2.4 討論

1) 宋船船體微生物的來源。微生物種類繁多，具有代謝能力強、代謝方式多樣、易變異且繁殖速度快等特點，能夠適應(yīng)各種各樣的生境，因此廣泛分布于各種環(huán)境中，形成了獨特的微生物生態(tài)系統(tǒng)。有研究表明，館藏有機文物的微生物來源途徑主要包括文物本體發(fā)掘前期自身所攜帶的內(nèi)生微生物、館藏環(huán)境所擴散的微生物以及養(yǎng)護文博人員日常失誤接觸所帶來的微生物[1]。前期的研究中，本課題組采用經(jīng)典的傳統(tǒng)分離培養(yǎng)的研究方法對該船的展存環(huán)境微生物類群進行了研究，研究發(fā)現(xiàn)芽孢桿菌屬(Bacillus)和枝孢霉屬(Cladosporium)是環(huán)境中主要的優(yōu)勢微生物類群[10]。本次高通量測序結(jié)果顯示在船體的各個部位發(fā)現(xiàn)了類似的優(yōu)勢微生物類群的存在，例如不動桿菌屬(Acinetobacter)、芽孢桿菌屬(Bacillus)和枝孢霉屬(Cladosporium)等，表明這些類群的微生物可能來源于船體展存的環(huán)境。同時，在本次研究中也發(fā)現(xiàn)了一些前期空氣環(huán)境中未發(fā)現(xiàn)的微生物類群存在于船體中，包括細菌中的假單胞菌屬(Pseudomonas)、馬賽菌屬(Massilia)、波單胞菌屬(Brevundimonas)、副球菌屬(Paracoccus)，甲基營養(yǎng)菌屬(Methyloversatilis)，以及真菌中的枝氯霉屬(Ramichloridium)、假尾孢菌屬(Pseudocercospora)、節(jié)擔(dān)菌屬(Wallemia)和尾孢菌屬(Cercospora)等。相關(guān)文獻表明這些微生物類群多次在水環(huán)境、土壤環(huán)境以及植物內(nèi)生組織中被發(fā)現(xiàn)[23-27]，但在常見的環(huán)境微生物的分析研究中卻未見報道[28-31]，因此推測這些微生物類群可能源自于該船體發(fā)掘的水環(huán)境中，屬于文物館藏前本體所攜帶，但這一推測結(jié)果仍待進一步研究證實。

2) 宋船船體微生物群落的特殊性。值得關(guān)注的是，本次在船體中發(fā)現(xiàn)的一些細菌和真菌具有能夠耐受高鹽環(huán)境的特性，例如細菌中的優(yōu)勢菌屬假單胞菌屬(Pseudomonas)[32]、芽孢桿菌屬(Yersinia)[33]，真菌中的枝孢霉屬(Cladosporium)[34]、曲霉屬(Aspergillus)[35]均可在高鹽環(huán)境中生長。曹宏明等在紅樹林根際土壤中分離獲得了5株假單胞菌屬(Pseudomonasspp.)的細菌菌株，其均可耐受70 g/L的高鹽環(huán)境[32]。豐開慶等從土壤中分離獲得一株芽孢桿菌屬的細菌菌株TYUT105，可耐受50 g/L的高鹽環(huán)境[33]。因此，根據(jù)相關(guān)文獻的報道，可推測宋船船體中這些耐鹽的微生物類群的存在可能與該條船體前期修復(fù)保護時未脫鹽處理有關(guān)，船體長期處于一定鹽濃度狀態(tài)下進而影響了其船體微生物類群組成的特異性。

3) 宋船船體微生物的潛在危害。微生物是造成木材降解糟朽的重要生物因素之一[36]。細菌對木材的腐朽作用發(fā)生在幾乎缺氧的狀況下，比如長期埋在土里、置于水中或長期處于高濕狀態(tài)，而真菌對木材的破壞程度與速度又遠遠高于細菌，特別是木材腐朽真菌[37]。大多纖維素降解真菌在生長過程中能產(chǎn)生菌絲，菌絲具有很強的穿透能力，能穿透植物角質(zhì)層的阻礙，緊緊依附和穿插在纖維物質(zhì)上，增大降解酶與纖維物質(zhì)的接觸面積，從而加快降解速率[38]。目前大量文獻已經(jīng)報道可降解木質(zhì)纖維素的細菌、真菌和放線菌200余種[39]，其中最為突出的類群是青霉菌(Penicillium)[40]、曲霉菌(Aspergillus)[41]、芽孢桿菌(Bacillus)[42]和鏈霉菌(Streptomyces)[43]。景如賢等[42]從常年落葉土壤中篩選到菌株芽孢桿菌屬(Bacillus)D2，該菌株以3%的接種比例、pH值為7.0、溫度37 ℃和轉(zhuǎn)速160 r/min，培養(yǎng)3 d后得到最高酶活，纖維素酶活為1.456 IU/mL。寧振興等[44]篩選到的塔賓曲霉(Aspergillustubingensis)GYC501菌株，培養(yǎng)36 h后，纖維素酶活高達418.2 U/mL。李季蓉等發(fā)現(xiàn)在一定條件下枝孢霉屬枝孢霉屬的纖維素降解酶活力高達2.09 IU/mL[45]。陳岳等對“南海一號”船體發(fā)掘期間的微生物研究發(fā)現(xiàn)，鐮刀菌屬是其主要的致病菌屬，該屬微生物類群對木材中的纖維素和木質(zhì)素等物質(zhì)具有較大的破壞性[46]。宮秀杰等和李季蓉等關(guān)于微生物產(chǎn)生纖維素分解酶活力的研究表明芽孢桿菌屬(Bacillus)、鏈霉菌屬(Streptomyces)、曲霉屬(Aspergillus)、枝孢霉屬(Cladosporium)等菌株都是高產(chǎn)纖維素酶的菌株[46-49]。與這些已有的研究相比，在本研究中船體不同部位的優(yōu)勢微生物類群中同樣發(fā)現(xiàn)了大量芽孢桿菌屬、鏈霉菌屬、曲霉屬和枝孢霉屬等類群微生物的存在，由于已有的研究報道表明它們具有顯著的纖維素分解能力，在一定條件下可能會對船體木材造成一定的降解糟朽破壞，因此，在后續(xù)該船體的預(yù)防性保護中應(yīng)該定期對船體進行一定的微生物防治維護，以益于船體的長期保存。

4) 宋船船體微生物的整體防治策略。溫度和相對濕度是影響?zhàn)^藏文物保存的兩項重要環(huán)境因素，同時也是造成文物生物病害的2個主控環(huán)境因子。較高的溫濕度是微生物大量繁殖的有利條件，當(dāng)溫度超過25 ℃，相對濕度高于65%時，木質(zhì)文物就容易滋生微生物，造成霉菌大面積蔓延，致使文物表面和內(nèi)部的微生物群落失衡，進而造成強烈的腐蝕和破壞[50-52]。因此，嚴格控制館藏文物的環(huán)境對預(yù)防和減緩文物微生物病害的發(fā)生與損傷具有重要意義。通常開放式環(huán)境下不可控的相對濕度導(dǎo)致高濕氣候環(huán)境下木材含水率提高，進而提升微生物對木材的降解能力。在本研究中發(fā)現(xiàn)，整個船體不同糟朽部位采集的相對豐度最高的真菌屬均為枝孢霉屬(Cladosporium)，研究發(fā)現(xiàn)枝孢菌在潮濕環(huán)境中易于生長[10，53-55]，因此在船體的后期預(yù)防性保護中一定要考慮船體本身和環(huán)境溫濕度隱患，尤其在整個船體的展存環(huán)境中增大對濕度的調(diào)控，避免枝孢霉屬類菌株的大量繁殖，從而保護船體免受微生物降解侵害。

3 結(jié) 論

本次對泉州宋船船體不同區(qū)域的微生物群落組成調(diào)查與分析結(jié)果表明，船體各個部位中存在穩(wěn)定且豐富的微生物類群。盡管船體不同部位的細菌和真菌群落組成具有一定的差異性，但這種差異性與船體的木材類型和所處結(jié)構(gòu)位置的關(guān)聯(lián)性不顯著。其中船體不同保存區(qū)域中存在的優(yōu)勢細菌種屬為不動桿菌屬(Acinetobacter)、芽孢桿菌屬(Bacillus)和假單胞菌屬(Pseudomonas)，真菌以枝孢霉屬(Cladosporium)、假絲酵母菌屬(Candida)和扁孔腔菌屬(Lophiostoma)為優(yōu)勢類群。此外本次檢測分析發(fā)現(xiàn)的芽孢桿菌屬、鏈球菌屬、枝孢霉屬和曲霉屬均可降解木材纖維素，這些微生物在一定環(huán)境條件下生長爆發(fā)則會威脅船體的保存，具有一定的潛在隱患。因此，在后續(xù)該船體的保護中應(yīng)該定期對船體進行微生物病害防治處理，嚴格控制船體的展存環(huán)境溫濕度，以益于船體的長期保存。