海洋微藻胞外产物的实验研究

海洋微藻胞外产物的实验研究

荆红梅[1]2001年在《海洋微藻胞外产物的实验研究》文中研究表明本文对11种海洋微藻的胞外多糖、胞外氮和胞外碳的分泌情况及其与培养条件的关系进行了初步的研究。 在不同理化培养条件下,硅藻细胞数目和胞外多糖(EPS)的分泌变化规律为:当培养液初始pH值为8,环境温度为22℃,光照强度3500Lux,光照周期为12L:12D时,硅藻细胞分泌EPS的量最大。红绿光质及磷盐、氮盐浓度可促进硅藻EPS的分泌。硅藻的最适生长条件则因藻种不同而有很大差异。同时藻细胞密度的大小与EPS分泌量之间密切相关,培养液EPS含量的最大值一般出现在硅藻生长的静止期。不同浓度的藻液对真菌白假丝酵母(Candida albicans)均有抑制生长的作用,对革兰氏阴性菌(大肠杆菌Escherichia coli)、阳性细菌(枯草芽孢杆菌Bacillussubtilis、金黄葡萄球菌Staphylococcus aureus)的抑制有明显不同。 角毛藻分泌的溶解有机碳(DOC)与颗粒有机碳(POC)存在昼夜变化规律:白天比晚上高,夜晚始终处于低值;24小时连续光照,光强3500Lux条件下两者含量均最大,无光照条件下两者均逐渐减少;DOC与POC含量随温度升高(16℃~30℃)而有所增加,最适温度条件下(25℃-30℃),DOC与POC含量最大、增长最快。 实验所采用的5种微藻生长至一定程度(5天)后,分泌到培养液中的氮含量急剧增加,随后藻体生长趋于稳定,氮的利用多于分泌,培养基中的氮含量逐渐减少。 圆筛藻的胞外多糖经分离纯化、水解后,作薄层层析分析。结果表明其含有葡萄糖这一主要组分,且水浴可以增加藻细胞粘液多糖的溶出。该多糖含有蛋白质,因而Sevage法结合蛋白酶处 得到较纯的多糖。

李嫄媛[2]2016年在《紊流扰动下典型藻种胞外多糖组成及其生物力学特性研究》文中进行了进一步梳理本论文围绕紊流扰动下典型藻种的胞外多糖含量组成及其生物力学特性开展研究。以单独培养的水华束丝藻(Aphanizomenon flos-aquae)细胞为研究对象,在光照为50μmol photos m-2 s-1,温度控制在25℃,光暗比维持在(12h:12h)的条件下,通过不同紊流耗散率下水华束丝藻单批次培养实验(实验组0.00151m2/s3,0.00663m2/s3,0.02259m2/s3,0.05058m2/s3,0.08010m2/s3,对照组0m2/s3),分析了紊流扰动对水华束丝藻细胞生长的影响。在建立水华束丝藻胞外多糖分析方法的基础上,研究了紊流扰动对水华束丝藻细胞胞外多糖总量和组成的影响,并运用原子力显微镜力谱技术,探讨紊流扰动对水华束丝藻细胞形态和生物力学特性的影响。研究获得以下主要结论:(1)紊流耗散率分别为0.00151、0.00663、0.02259、0.05058m2/s3时均可以促进水华束丝藻的生长、促进水华束丝藻对碳氮磷元素的吸收、提升水华束丝藻活细胞比率、使单个水华束丝藻细胞直径变大,且紊流扰动强度越大,作用越明显,但当紊流耗散率为0.08010m2/s3时,紊流扰动将可能对藻类细胞生理活性产生抑制作用。(2)紊流耗散率低于0.05058m2/s3时均可以促进水华束丝藻细胞胞外聚合物(EPS)的分泌,表现为胞外多糖和总糖含量均有所升高,这主要是由于水华束丝藻细胞胞外多糖、总糖含量与水华束丝藻细胞数目成正相关。但就单个水华束丝藻细胞胞壁多糖含量(bEPS)而言,在紊流耗散率为0.05058m2/s3时,其含量减少,从而部分并不全面的验证了紊流扰动强度越高“薄层”越“薄”;在本次试验中,在紊流耗散率为0m2/s3、0.00151m2/s3、0.00663m2/s3时,均未检测到单糖组分;在紊流耗散率为0.02259m2/s3、0.05058m2/s3、0.08010m2/s3时,检测到的单糖组分分别为果糖;甘露糖和果糖;甘露糖。(3)利用原子力显微镜扫描水华束丝藻细胞形貌和测定其细胞力学性质时发现,水华束丝藻细胞力学性质的变化比形貌的变化更灵敏。在紊流耗散率低于0.05058m2/s3时,随着紊流扰动强度的增大,水华束丝藻细胞尺寸变大,并且形态基本未变,微藻细胞呈圆柱状,细胞饱满,轮廓清晰,表面完整且光滑;在紊流耗散率为0.08010m2/s3时,即紊流扰动强度超过某一临界值时,细胞形貌发生了明显变化,有的不成圆柱状,轮廓不清晰且表面凹凸不平。在紊流耗散率分别为低于0.05058m2/s3时,随着紊流强度的增大水华束丝藻细胞弹性模量逐渐增大,但紊流扰动作用较大时即在紊流耗散率为0.08010m2/s3时,水华束丝藻弹性模量出现减小的状况。本论文为进一步了解微藻细胞近自然状态下抵抗变形并保持结构稳定的机制奠定实验依据,为水华防控提供指导,具有一定的学术价值。

陶羽[3]2013年在《混合微藻碳酸酐酶的环境调控及菌藻共生体系研究》文中进行了进一步梳理能源短缺是人类在21世纪面临的第一大危机,与能源危机并行的另一大危机是水资源与水质危机。微藻可以利用生活污水中的污染物作为自身的营养物质,对污染物进行有效去除,同时微藻还可以作为绿色能源而被大量的回收。本文从自然环境中获得混合微藻的藻种,进行高密度富集培养,探究了环境因子对混合微藻胞外碳酸酐酶活性的影响,考查了混合微藻处理生活污水的效果,构建菌藻共生体系,确定最佳运行条件,考查了菌藻共生体系处理生活污水的日运行和连续运行的效果。本文研究效果对微藻与污水处理技术耦合有借鉴效果。本文首先用水生6号培养基在最佳生长环境下对混合微藻进行富集培养。适当地补加营养盐可以一定程度地促进混合微藻的继续生长;流加培养,尤其是变速流加培养,比一次性加入营养盐更适合混合微藻的生长。探讨了胞外碳酸酐酶在混合微藻利用无机碳机制中所起的重要作用,它可以促进HCO_3~-向CO_2的转化,是CO_2浓缩机制的组成部分。研究表明,氮、磷、Zn2+、无机碳(包括HCO_3~-和CO_2)、光强、温度、pH以及葡萄糖等因素均能调节和影响混合微藻的胞外碳酸酐酶活性的表达。此外,实验也表明混合微藻细胞的质膜氧化还原活性能够激发细胞的胞外碳酸酐酶活性。本文考查了混合微藻对生活污水的处理效果,其中COD、TN、TP的去除率分别达到80%、67.18%、80%左右。本文构建菌藻共生体系的最佳运行条件为:温度23℃、光源为人工光源、平均光照强度为8200lux、光暗比12:12、光照间隔12h、摇床定时摇动、曝气采用间歇曝气、曝气间隔为12h、曝气时间为夜间8:00至次日8:00、活性污泥与混合微藻体积比为2:3、水利停留时间为24h。本文对系统日运行实验表明,菌藻共生体系对COD去除率最高达到89%、对TN、TP的去除效率均稳定在80%左右、对于HCO_3~-的去除主要集中在光照阶段,光照阶段平均去除率为80%左右,黑暗阶段则要下降20%左右;系统连续运行实验表明,体系在最佳条件下可以稳定运行,COD、TN和TP的去除率一直稳定在80%左右。该体系可以使进水COD为600~700mg/L、TN为40~50mg/L、TP为11~12mg/L以及HCO_3~-浓度为300~350mg/L的生活污水分别降低到100mg/L、20mg/L、2mg/L和150mg/L以下,均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》。体系反应器内pH可以保持接近中性,DO稳定在2~3mg/L,出水的藻液浓度低于30mg/L,能有效地避免藻类的流失。

刘梅[4]2008年在《超声波降解对紫球藻胞外多糖生理活性的影响》文中进行了进一步梳理紫球藻胞外多糖是一种硫酸多糖,分子量大,具有抗病毒、抗辐射、抗菌等活性。多糖的诸多性质,如粘度和生物学活性,都与其分子量有密切的关系。运用均匀设计对超声波处理的参数如振幅、处理时间和脉冲等影响紫球藻胞外多糖降解效果的因素进行优化,获得了超声波处理的最佳条件:振幅39%、处理时间245s和脉冲9.5s。在优化条件下胞外多糖的黏度达到3.09 mm~2·s~(-1),与预测值2.98mm~2·s~(-1)相比误差为3.7%。采用DEAE-Sepharose Fast Flow离子交换层析对超声降解的紫球藻胞外多糖进行分级纯化,得到两个组分:EPSⅠ和EPSⅡ,EPSⅡ经Sepharose CL-6B凝胶色谱柱和凝胶渗透色谱鉴定均为单一对称峰。红外光谱分析表明超声波降解前后紫球藻胞外多糖均以吡喃糖为主。对蔷薇藻多糖和超声波降解的紫球藻胞外多糖进行体外抗淋巴瘤细胞系CA46增殖能力测定的结果显示随胞外多糖浓度的增加,抑制率增加,紫球藻胞外多糖经超声波降解后抑制率显着提高。紫球藻胞外多糖对鼠肉瘤S180细胞增殖抑制呈时效和量效关系,超声波降解的紫球藻胞外多糖抑瘤率比较高。紫球藻胞外多糖对S180荷瘤小鼠的体重、肿瘤和器官的影响实验显示多糖能有效抑制肿瘤,且对器官有很好的保护作用。

冀晓青[5]2010年在《几株典型赤潮藻化感作用及化感物质研究》文中提出近年来,海洋微藻间的化感作用越来越引起国内外学者的重视。有研究认为,微藻间的化感作用在解释有害赤潮的爆发、消散以及浮游植物群落结构演替方面起着关键性的作用,但是关于微藻化感作用的产生机理和作用机制,现在还正处于研究阶段。因此,本实验在参考前人的基础上,选择中国沿海典型赤潮藻种中肋骨条藻、强壮前沟藻、海洋原甲藻、微型原甲藻及锥状斯氏藻作为研究对象,实验室可控条件下,以双藻共培养、目标藻种去藻滤液对其他微藻生长的影响的形式研究上述微藻的化感作用,探明化感物质的本质及其作用方式。实验结果表明,以不同的密度比例共培养时,中肋骨条藻分别受到强壮前沟藻(S.costatum:A.carterae=1:1,P=0.04940<0.05;S.costatum:A.carterae=1:5,P=0.04971<0.05)海洋原甲藻(S.costatum:A.carterae=1:1,P=0.01489<0.05;S.costatum:A.carterae=1:10, P=0.03093<0.05)微型原甲藻(P=0.00000<0.05)的强烈抑制,在强壮前沟藻(生长阶段Ⅰ:P=0.00298<0.05;阶段Ⅱ:P=0.03149<0.05)和海洋原甲藻(生长阶段ⅠP=0.02374<0.05;阶段Ⅱ:P=0.04790<0.05)2个生长阶段的胞外滤液中生长时,中肋骨条藻同样受到生长抑制作用,说明化感作用的产生与细胞是否接触并无直接关联,但锥状斯氏藻胞外滤液对中肋骨条藻的生长没有明显影响。强壮前沟藻、海洋原甲藻和锥状斯氏藻双藻共培养时,两两之间产生化感作用,并且海洋原甲藻对锥状斯氏藻的抑制效应是锥状斯氏藻对海洋原甲藻抑制效应的1.6倍;锥状斯氏藻对强壮前沟藻的抑制效应是强壮前沟藻对锥状斯氏藻抑制效应的30.5倍;海洋原甲藻对强壮前沟藻的抑制效应是强壮前沟藻对海洋原甲藻抑制效应的33.3倍。单种培养这3种甲藻,选择2个不同生长阶段的胞外滤液培养其他微藻,发现2个不同生长阶段的强壮前沟藻滤液能轻微促进其本身的生长(生长阶段Ⅰ:P=0.75099>0.05;阶段Ⅱ:P=0.77627>0.05),而对等鞭金藻的生长没有明显影响;海洋原甲藻在其2个不同生长阶段的胞外滤液中生长轻微下降(生长阶段I:P=0.40681>0.05;阶段Ⅱ:P=0.35286>0.05);锥状斯氏藻滤液对强壮前沟藻生长无显着影响,对其本身的生长则起到阻碍作用(阶段Ⅰ:P=0.60516>0.05;阶段Ⅱ:P=0.33872>0.05);滤液中生长的其他微藻各自受到的抑制作用稍有差异。3种化感藻种第Ⅱ生长阶段的胞外滤液的生长抑制作用明显强于第Ⅰ阶段,即当强壮前沟藻、海洋原甲藻和锥状斯氏藻的细胞密度分别达到6×105cells ml-1,1.1×104cells ml-1和1×105cells ml-1的滤液具有较强的化感抑制作用,说明化感作用的强弱与其产生化感作用的细胞密度的高低相关;当胞外滤液浓度被稀释1/8时,其化感抑制作用最弱,甚至会出现促进细胞生长的现象,化感物质的浓度状况决定了化感效应的表现形式—抑制、促进或无作用。而在中肋骨条藻指数生长阶段的去藻滤液中,这5种微藻的生长都没有受到显着的生长抑制作用。有机溶剂乙酸乙酯粗提强壮前沟藻、海洋原甲藻和锥状斯氏藻胞外滤液中的化感物质,生物检测知其具有生物活性,并具有“杀藻”、“溶藻”的作用,通过GC/MS分析得到几种可能的化感物质,其中仅二丁基羟基甲苯是3种粗提物中所共有的物质,可见不同的微藻会产生不同的化感物质。这些化感物质的产生机理和作用机制还有待进一步的研究。海洋微藻之间化感效应的研究对于生产实践中有害赤潮的生物治理及利用微藻化感作用机制诱导细胞加速生长以扩大培养经济微藻均具有可靠的参考价值和应用价值。

高静[6]2014年在《海洋微藻对酞酸酯的生物降解》文中进行了进一步梳理在近海水体中,酞酸酯(Phthalic Acid Esters,简称PAEs)作为一种常见的有机污染物已被普遍检出,而生物降解是其去除的主要方式之一。微藻作为生态系统中的主要初级生产者,对水体中的污染物具有一定的富集和降解作用。因此,研究海洋微藻对PAEs的生物降解可以为评估PAEs在近海水体中的迁移转化及近海水体PAEs修复提供依据。本文选取了3种海洋微藻(2种浮游微藻-杜氏盐藻和角毛藻,1种底栖微藻-新月柱鞘藻),研究了在渤海近岸沉积物浸出液中它们对酞酸二乙酯(DEP)和酞酸二正丁酯(DBP)的生物降解作用及其机制。无菌条件下,3种微藻对DEP和DBP的降解实验结果表明,当DEP与DBP共存时,在整个实验过程中杜氏盐藻和角毛藻对DEP没有明显的降解作用(p>0.05),而新月柱鞘藻仅在168 h对DEP有一定降解作用(18.0%)。与DEP不同,DBP降解显着且符合一级动力学方程;降解速率常数为:新月柱鞘藻(0.0169 h-1)>杜氏盐藻(0.0035 h-1)?角毛藻(0.0034 h-1),表明新月柱鞘藻对DBP的降解能力最强,而杜氏盐藻和角毛藻对DBP的降解能力相当。进一步分析了PAEs降解率与酯酶(参与PAEs初始水解的酶)活性的相关性,发现它们之间的相关性不显着(p>0.05),可能是因为微藻对PAEs的降解与某种酯酶含量有关。当DEP单独存在时,3种微藻对DEP均有明显降解;168 h时,杜氏盐藻、角毛藻和新月柱鞘藻对DEP的降解率分别为32.3%、26.3%和81.2%,明显高于与DBP共存情况,说明DBP对DEP的生物降解有抑制作用。有菌条件下的降解实验结果表明,DEP只有在单独混合菌中降解不显着(p>0.05),而DBP降解明显。藻-菌混合体系中,藻的存在抑制了菌的生长;杜氏盐藻也受到菌的抑制,而菌的存在有利于角毛藻和新月柱鞘藻的生长。在杜氏盐藻-菌体系中,DBP的生物降解是杜氏盐藻和菌共同作用的结果,而在角毛藻、新月柱鞘藻与菌的混合体系中,DBP的生物降解主要是藻的贡献。研究了DEP和DBP在藻的胞外和胞内粗酶液中的降解,结果表明,DEP和DBP都能够在藻的胞外和胞内粗酶液中降解,且降解趋势与微藻降解相同。微藻降解实验结束时,DEP主要分布在水相中(93.3~100.0%),而DBP同时分布在水相(65.3~78.0%)和藻相(22.0~34.7%)中,这是由于DBP比DEP更疏水。可见,DEP的生物降解主要是在胞外,DBP则是在胞外和胞内同时降解。

刘斌[7]2014年在《微藻深度净化城市污水的实验研究》文中认为城市污水处理厂排放的二级出水中还含有大量的氮、磷等营养元素。其大量排放导致江河、湖泊中氮、磷含量过高,藻类大量繁殖而造成水体富营养化这一显着的环境问题。从源头遏制水体富营养化的发生就需要进一步降低污水处理厂二级出水中的氮、磷含量。在这方面,微藻能有效吸收污水中的氮、磷等营养物质,以CO2为碳源,通过光合作用进行生长代谢活动。此外,微藻还具有生长周期短、易于培养、生物质可利用等特点。因此,对微藻的恰当应用又能成为二级出水深度净化的有效解决之道,同时还具有生物质利用的良好潜力。本文利用实验室条件下培养的优势微藻(主要是蓝藻)对人工模拟的二级出水及实际二级出水进行氮、磷的去除实验。研究了优势微藻在人工模拟的二级出水中的生长规律及在特定工况下氮、磷的吸收规律,同时对处理过程中的重要参数进行了分析,探讨了溶液中氮/磷比值对优势微藻的生长影响。此外,对栅藻的自絮凝采收进行了实验研究,分别考察了钙镁金属离子和优势微藻及其胞外聚合物(EPS)对栅藻自絮凝的影响,分析了高pH诱导的自絮凝和EPS诱导自絮凝的机理特点。研究结果表明:优势微藻对人工模拟二级出水及实际二级出水均具有较好的处理能力,其中TN的去除率为60%左右,TP的去除率超过90%。通过对出水稳定期氮、磷吸收速率的比较发现,在换水后的前8小时内,氮、磷的吸收速率较高,随后逐渐降低。分析整个反应过程中氮/磷比值变化,同时结合优势微藻生物量变化曲线可以看出:低N/P比更有利于优势微藻的生长,其生长速率随氮/磷比值的升高而降低。优势微藻所含的油脂含量较低,约占干重的2.5%,并不具有生产生物柴油的潜力,但优势微藻细胞表面含有较多的胞外聚合物EPS,提取后的EPS对悬浮生长的栅藻具有良好的絮凝效果。当水中钙离子浓度为5mmoL/L时,EPS对栅藻的采收率超过80%。对高pH诱导栅藻自絮凝的研究发现,钙镁离子存在是栅藻自絮凝产生的前提条件,较高pH条件下生成的钙镁沉淀是诱导栅藻自絮凝产生的主要原因,自絮凝效果随着钙镁离子浓度及pH的升高而增强。

胡晓丽[8]2016年在《磷和光照对海带生理状况的影响及微藻种群间关系对磷、重金属的响应》文中研究表明本论文在探讨海带白烂病与光照和磷源关系的同时,运用新建的“滤膜间隔混合培养法”研究了磷浓度及金属污染离子铜(Cu2+)、镉(Cd2+)和锌(Zn2+)对小球藻与叁角褐指藻种群间相互作用影响。研究结果表明:1.不同磷浓度及光照对海带生长影响不同磷浓度及光照下海带的培养,初步得出海带白烂病由低磷高光照引发。磷浓度以及光照对海带的生长有很大影响,高光照与低磷浓度都会对海带的生理状况造成一定的损害。实验中24000 lux光照下磷浓度为0.64 mg/L和0.32mg/L的先出现白烂现象,最终30000 lux光照下磷浓度为0mg/L、0.08 mg/L组的海带出现了严重的白烂的现象,相应的SOD、POD的活性升到最高,最后一天却降到最低,说明该条件下的海带组织已经受到严重破坏。同时,测量记录海带的生长,高光照、高磷组海带生长速度最快。高光照、低磷条件下,SOD、POD的活性较高。得出结论,海带白烂病为高光照与低磷共同作用产生2.不同磷浓度对微藻种间关系的影响研究不同磷浓度下绿藻与硅藻的竞争,得出在磷元素竞争中绿藻占据优势。在设定的磷浓度范围内,单独培养时,随着磷浓度的降低,藻细胞密度呈显着降低的趋势,磷营养限制显着抑制了藻的生长。混合培养时,叁角褐指藻和小球藻争夺有限磷营养盐资源,相对于单独培养组,混合叁角褐指藻生长受到小球藻的抑制作用,混合小球藻受到轻微的促进作用。对于微藻光合作用参数QY和Fv/Fo,磷浓度低时光合作用较弱,说明低磷浓度使藻的光合作用受到抑制。混合叁角褐指藻的QY和Fv/Fo高于同一浓度同一时间下的单独叁角褐指藻,差异性显着(P<0.05),单独的小球藻与混合小球藻QY和Fv/Fo差异性不显着。光合作用参数QY和Fv/Fo不仅受磷浓度影响还要受光吸收影响。虽然混合叁角褐指藻细胞数相对较少,但是光合作用相对于单独叁角褐指藻并没有受到影响,即在绿藻与硅藻的生长竞争中,低磷胁迫并没有产生什么毒性对光合作用造成胁迫。绿藻与硅藻在磷元素竞争环境中,绿藻的种群生长占优势。3.重金属对微藻种群间关系的影响在实验浓度设定范围和实验周期内,Cd2+、Zn2+、Cu2+叁种重金属离子的毒性表现出Cu2+>Cd2+>Zn2+趋势。其中Cu2+毒性作用最强,Cd2+与Zn2+次之。重金属影响下,混合叁角褐指藻相对于单独叁角褐指藻受到小球藻的抑制作用,而在某些浓度下,混合小球藻相对单独小球藻受到叁角褐指藻的促进作用。该实验结果表明,在某些离子刺激下,混合培养的微藻之间产生了化感效应(Allelopathy)。1)Cd2+浓度对于小球藻和叁角褐指藻的细胞数以及光合作用过程荧光参数的影响,发现小球藻与叁角褐指藻生长均受Cd2+浓度影响,低浓度促进,高浓度抑制。其中叁角褐指藻的适应能力优于小球藻,即生存下来的叁角褐指藻光合作用能力较强,生命力较旺盛。因此,Cd2+浓度对于小球藻生存胁迫作用更显着。2)Zn2+浓度对于小球藻和叁角褐指藻的细胞数以及光合作用过程参数的影响,发现小球藻与叁角褐指藻生长均受Zn2+浓度影响,低浓度促进,高浓度抑制。小球藻在不同Zn2+浓度下光合作用随着培养时间增长而慢慢增强,叁角褐指藻则是培养初期增强然后开始减弱,因此小球藻藻的适应能力优于叁角褐指藻。因此,Zn2+浓度对于叁角褐指藻生存胁迫作用更显着。3)Cu2+浓度对于小球藻和叁角褐指藻的细胞数以及光合作用过程参数的影响,发现小球藻与叁角褐指藻生长均受Cu2+抑制。小球藻在不同Cu2+浓度下光合作用随着培养时间增长而慢慢增强,叁角褐指藻则是培养初期增强然后开始减弱,因此小球藻的适应能力优于叁角褐指藻。因此,Cu2+浓度对于叁角褐指藻生存胁迫作用更显着。

苗祯[9]2013年在《北极微藻藻际细菌类群结构及其相互作用机制研究》文中研究说明浮游微藻与细菌是构成极区海洋浮游生态系统极为重要的一环,对极地微食物环有着重要的意义。本研究以五株北极微藻:脆杆藻(Fragilariopsis_cfsp.)、微单胞藻(Micromonas sp.)、四棘藻(Attheya septentrionalis)、海链藻(Thalassiosira sp.)和小球藻(Chlorella sp.)为研究对象,对这五株微藻进行藻际环境的细菌多样性分析。并且对夏季北极海域的优势微微型浮游植物-微单胞藻与其关联菌群的生理生态学关联进行实验研究,选择了两种不同生理时期(指数生长期、稳定生长期)的微单胞藻,并对微单胞藻与添加希瓦菌及添加北极海水自然菌群的生理生态学差异进行了比较。基于对北极的优势浮游植物—细菌相互作用机制的探索为目的,从北极各生境中分离出的具重要生态地位的微藻,并对与这些微藻紧密关联的微生物群落多样性进行研究,将对人们认识北极海域微食物环以及微食物环中的各个生态学角色有了更深入的认知。并评估对能量物质流通的可能影响,为极地海域“微食物环-浮游植物-关键微生物菌群”耦合互作提供实验和理论依据。DGGE|图谱和聚类分析显示五株微藻具有不同的关联微生物群落结构组成。其中微单胞藻、脆杆藻、四棘藻和海链藻的藻际细菌主要由Cyanobacteria、 a-Proteobacteria和y-Proteobacteria组成,仅微单胞藻和脆杆藻检测出CFB菌群。小球藻是由Cyanobacteria、CFB菌群、α-Proteobacteria、β-Proteobacteria,而无γ-Proteobacteria。微单胞藻关联菌群结构稳定,小同生长时期的游离细菌和粘附细菌差异不明显。脆杆藻、四棘藻、海链藻和小球藻藻际环境中游离细菌的组成不同于粘附细菌。叁株硅藻的游离细菌主要由γ-Proteobacteria组成,小球藻的游离细菌主要为β-Proteobacteria,而这四株微藻的粘附细菌主要由Cyanobacter组成。从DGGE图潜来看,脆杆藻的游离细菌和粘附细菌的条带在延滞期、指数期和稳定期显着不同,但是优势条带比较稳定,其他四株藻不同生长期的粘附细菌和游离细菌的条带比较稳定,说明藻菌关联是比较稳定的。采用依次加入抗生素法(依次加入青霉素,新霉素,庆大霉素,卡那霉素),获得了微单胞藻的无菌株系。选用两种不同生理时期(指数生长期和稳定生长期)的藻种作为初始实验样品。无论微单胞藻加入自然细菌还是希瓦细菌,对指数生长期和稳定生长期的微单胞藻的数量没有明显的影响,藻类数量的变化趋势基本相同的,微单胞藻均能保持正常的生长。稳定生长期(EM)和指数生长期(SM)的细菌数量变化趋势是类似的。整个稳定生长期微单胞藻的关联细菌数量变动范围比指数期微单胞藻的关联菌群数量变动大。TEP的数量在500~3500个/mL之间波动,EM和SM组的TEP数量与对照组之间并无显着差异。指数生长期DOC浓度基本在400~600μM,而稳定生长期DOC浓度在500~800μM变化。稳定生长期的DOC浓度高于指数期的DOC浓度。添加外源菌类的DOC浓度要略低于无添加外源菌的实验组,显示了添加的外源细菌消耗微藻释放的有机碳源。指数生长期,DFAA在实验组和对照组中无显着差异,但在稳定生长期,加入自然海水(SM2)和加入希瓦菌(SM3)在实验早期显着高于对照组。加入自然海水(SM2) DFAA的浓度在第3天时由20μM升到最高值90μM,加入希瓦菌(SM3)的DFAA的浓度则由25μM升到最高值140μM,显示微藻生长减慢,释放更多的有机物。微单胞藻加入外源细菌,对其影响生长不显着;从藻际细菌多样性结构来看,藻菌关系是比较稳定的,也说明了其不易受外源菌影响。

参考文献:

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[7]. 微藻深度净化城市污水的实验研究[D]. 刘斌. 北京建筑大学. 2014

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[9]. 北极微藻藻际细菌类群结构及其相互作用机制研究[D]. 苗祯. 山东大学. 2013

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海洋微藻胞外产物的实验研究
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