浮游植物藻華期間浮游細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)及代謝活性研究.pdf

1、浮游細(xì)菌作為海洋生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在海洋生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動中起著重要作用。一方面，浮游細(xì)菌通過再礦化作用，將海水中的有機(jī)化合物轉(zhuǎn)變?yōu)闊o機(jī)物質(zhì)，為藻類的生長提供各種必需營養(yǎng)元素。另一方面，某些細(xì)菌具有抑藻殺藻特性，對藻類的生長起著調(diào)控作用。因此，菌-藻關(guān)系研究已成為當(dāng)前海洋浮游植物藻華研究的熱點之一。
　　本論文運(yùn)用16S rDNA技術(shù)探究了不同類型浮游植物藻華期間浮游細(xì)菌群落結(jié)構(gòu);運(yùn)用宏蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)分析了東海原甲

2、藻藻華爆發(fā)期中期和后期浮游細(xì)菌群落蛋白質(zhì)表達(dá)譜，探討了主要浮游細(xì)菌類群的代謝活性及其在藻華生消過程中的作用。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)運(yùn)用流式細(xì)胞技術(shù)分析了0-1.6μm粒徑間的細(xì)菌豐度，發(fā)現(xiàn)赤潮異彎藻藻華爆發(fā)期的浮游細(xì)菌數(shù)量低于藻華爆發(fā)期初期以及未爆發(fā)藻華海域，表明赤潮異彎藻對浮游細(xì)菌增殖起抑制作用;東海原甲藻藻華期間，浮游細(xì)菌數(shù)目隨東海原甲藻藻華的推進(jìn)而增加，并在藻華爆發(fā)期中期達(dá)到峰值。
　　(2)運(yùn)用16S rDN

3、A技術(shù)分析了藻華區(qū)與非藻華區(qū)表層海水浮游細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)藻華和非藻華區(qū)的浮游細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)存在著明顯差異，而不同類型浮游植物藻華的優(yōu)勢菌種存在差異。非藻華區(qū)的浮游細(xì)菌以Candidatus portiera，Alteromonas，SAR11 clade及OCS155 group為主。赤潮異彎藻藻華爆發(fā)期后期，Alteromonas，Pseudoalteromonas為優(yōu)勢類群;東海原甲藻藻華爆發(fā)前期，優(yōu)勢浮游細(xì)菌類群與非藻華區(qū)類似，也

4、以Candidatus portiera，SAR11 clade及OCS155group為主;但在藻華爆發(fā)期后期，Pseudoalteromonas在浮游細(xì)菌群落中占絕對優(yōu)勢。
　　(3)運(yùn)用宏蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)在東海原甲藻藻華爆發(fā)期中期和后期分別鑒定到595和1034個高可信度蛋白質(zhì)。其中，高可信度細(xì)菌蛋白質(zhì)數(shù)目分別為476和955個。藻華爆發(fā)期中期的浮游細(xì)菌類群主要為Oceanospirillales，Rhodobacterale

5、s，SAR11 clade及Flavobacteriales。藻華爆發(fā)期后期的浮游細(xì)菌主要以Alteromonadales為主，其中又以Pseudoalteromonas的蛋白質(zhì)數(shù)量為最多。宏蛋白質(zhì)與16S rDNA分析結(jié)果所揭示的浮游細(xì)菌種群結(jié)構(gòu)類似。
　　(4)宏蛋白質(zhì)組結(jié)果表明，TonB依賴性受體，膜蛋白和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白占據(jù)較高比例，表明在藻華爆發(fā)期間浮游細(xì)菌對有機(jī)物質(zhì)的吸收利用活躍。東海原甲藻藻華爆發(fā)期中期及后期細(xì)菌參與磷、氮代

6、謝的蛋白質(zhì)表達(dá)存在較大差異:參與有機(jī)磷分解利用的蛋白質(zhì)在兩個時期表達(dá)量相近，但參與有機(jī)氮分解利用的蛋白質(zhì)在爆發(fā)期中期的表達(dá)量明顯高于爆發(fā)期后期，可能將更多的有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為無機(jī)氮并進(jìn)一步促進(jìn)了東海原甲藻藻華的爆發(fā)。MFS、TRAP、SSS和ABC等吸收轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白質(zhì)在不同浮游細(xì)菌類群中的表達(dá)存在差異，表明不同浮游細(xì)菌類群對底物的利用不同，存在不同的營養(yǎng)物質(zhì)攝取策略。
　　(5)東海原甲藻藻華爆發(fā)期后期，在假交替單胞菌中鑒定到絲氨酸蛋白酶、