全 文 :第 30 卷 第 4 期 海 洋 学 报 Vol.30 , No.4
2008 年 7 月 ACTA OCEANOLOGICA SINICA July 2008
条斑紫菜外生细菌的遗传多样性
杨锐1 , 2 ,方文雅1 , 2 ,单媛媛1 , 2 ,陈海敏1 , 2 ,孙雪1 , 2 ,叶央芳1 , 2
(1.宁波大学 应用海洋生物技术教育部重点实验室 ,浙江 宁波 315211;2.宁波大学 海洋生物工程重点实验室 , 浙
江 宁波 315211)
收稿日期:2007-07-18;修订日期:2008-06-02。
资助项目:国家自然科学基金资助(40776077);宁波市科技项目(2005C100023 , 2006A10082)。
作者简介:杨锐(1972—),女 ,山东省青岛市人 ,副研究员,博士 ,主要从事藻类遗传学与生物技术研究。 E-m ail:yangrui@nbu.edu.cn
摘要:为研究藻际微生物多样性与紫菜健康养殖的关系 ,从江苏南通(养殖)、山东青岛(野生)、浙
江温州(养殖)三地的条斑紫菜叶状体和江苏东台条斑紫菜贝壳丝状体及其周围的海水样品中分离
了条斑紫菜外生细菌 。根据菌落特征和菌体形态将获得的 63 株细菌分为 21 种表型。16S
rDNA-V3片段 DGGE 分析结合序列测序比对结果表明:这些菌株与假交替单孢菌(Pseudoalter-
omonas)、嗜冷单胞菌(P sychrobacter)和芽孢杆菌(Baci llus)等 10属相应菌株具有较高的同源性。
通过对条斑紫菜外生细菌区系多样性分析得出:条斑紫菜藻体外生细菌组成与生活环境相关 ,但不
同于周围海水细菌群落;不同来源(地点)、不同生理状况(健康与病烂)和不同生长阶段(叶状体和
丝状体)的条斑紫菜外生菌种群组成差异较大 。许多外生细菌对常见测试菌 、海水养殖动物致病菌
和人致病菌具有抑菌活性 ,其抑菌特点与紫菜生理性状相关 。从健康条斑紫菜样品分离的外生菌
中假交替单孢菌占优势 ,病烂紫菜未分离到假交替单孢菌 ,提示假交替单孢菌可能与紫菜健康生长
有密切关系 。
关键词:条斑紫菜;外生细菌;遗传多样性;抑菌活性
中图分类号:143+.1 文献标识码:A 文章编号:0253-4193(2008)04-0161-08
1 引言
藻类在生长过程中向环境释放大量的有机物
质 ,使藻细胞周围形成了一种独特的微环境 ,被称为
“藻际微环境(Phyco sphere)”[ 1] 。在藻际微环境中
聚集大量的微生物 ,形成了具有独特结构与功能的
微生物群落 ,称为“藻际微生物” 。藻际微生物同藻
细胞间具有复杂的相互关系[ 2] 。藻类在生长过程中
不断向外释放大量有机物质 ,吸引微生物的附生[ 3] ,
同时为平衡这种附着而产生抑菌物质或过氧化物等
化学防御剂[ 4-5] ;而细菌一方面通过利用藻类所释
放的或表面营养物质产生酶等物质为宿主提供营养
或产生生长因子调控藻体生理状况[ 6-9] ,另一方面
又发展出新的代谢途径以对抗紫菜所产生的化学防
御 ,甚至抑制藻类生长或裂解其细胞[ 10-11] 。因此 ,
藻类与外生细菌之间既相互利用又拮抗 ,二者通过
相互作用进行双向选择[ 12] 。当藻际微环境处于动
态平衡时 ,藻类与环境微生物各取所需 ,协同发展;
一旦平衡被破坡 ,菌群失控 ,致病菌爆发 ,就会造成
藻类病害。鉴于藻际微生物与藻类生长的密切关
系 ,全面了解藻际微环境中微生物区系的信息及其
与藻类的相互作用为藻类病害防治 、生理调控及健
康养殖研究提供了新思路。
紫菜是我国重要的经济海藻 ,每年创造几十亿
美元的产值 。条斑紫菜(Porphy ra yezoensis)是我
国主要紫菜栽培种 ,在其栽培过程中经常会遇到病
害 、发育调节等各种问题 。以往人们多从紫菜本身
寻找解决途径 ,忽略了在此过程中区系微生物的重
要作用 。月馆润一 、恒芝男和陈国耀等学者曾分别
对紫菜 P.teuxost ica ,P .suborbiculata和条斑紫菜
的叶状体外生菌进行了初步调查[ 13] 。先前关于紫
菜外生微生物的研究多集中在紫菜病原菌和具有特
殊作用微生物的分离 、培养与鉴定等方面[ 14-18] 。由
于藻际微生物以整体方式对藻体产生影响 ,了解以
多样性为基础的整体信息 ,能够提供多方位的资讯 ,
为综合考量藻际微生物之间及其与藻类相互作用提
供基础。
本研究拟借鉴国内外对陆生植物根系微生物和
其他藻类共附生微生物研究的思路 ,采用分离培养
和经典检测结合细菌 16S rDNA 序列分析和变性梯
度凝胶电泳(denaturing g radient gel elect ropho re-
sis简称 DGGE)等方法 ,对条斑紫菜外生细菌进行
遗传多样性分析 ,综合评价条斑紫菜藻际微生物多
样性及由之带来的功能多样性与紫菜生长发育的相
关性 ,为藻菌互作研究提供基础。
2 材料与方法
2005年 12月从江苏南通(养殖)、山东青岛(野
生)、浙江温州苍南(养殖)三地采集了条斑紫菜叶状
体样品及其周围的海水 , 2006 年 9月从江苏东台水
产养殖场育苗池采集条斑紫菜贝壳丝状体及育苗
水 ,其中南通 、青岛 、东台的紫菜为健康样本 ,温州的
紫菜有大量的病烂现象。将采集的紫菜样品及海水
样品分别装于盛有无菌海水的 50 mL 的离心管中 ,
就地立即处理或者用冰盒带回实验室后处理 。
2.2 方法
2.2.1 细菌的分离 、纯化 、观察及编号
方法参照文献[ 19-20] 。采集样品去除表面杂
质 ,灭菌海水简单冲洗后 ,加入少量灭菌海水旋涡振
荡 10 min , 将去除藻体后的悬液离心 ,沉淀物用少
量无菌海水悬浮制成悬浊液 1(获得非紧密结合
菌)。振荡后的紫菜放入灭菌的研钵中加少量灭菌
石英砂充分磨碎 ,用无菌筛绢过滤 ,收集滤液 2(获
得紧密结合菌)。将悬液 1 和 2 分别稀释成不同梯
度浓度 ,涂布于 Zobell2216E 海水培养基平板(酵母
1 g 、蛋白胨 5 g 、柠檬酸铁 0.1 g 、琼脂 20 g 、陈海水
1 000 mL ,pH7.6 ~ 7.8)。35 ℃培养 48 h ,按形态
特征挑取单菌落 ,划线分离纯化 ,纯化 2 ~ 3次后移
于斜面 4 ℃下保存备用。
观察细菌菌体及菌落形态特征并进行革兰氏染
色。根据不同采集地区和处理方式对菌株命名。编
号方式如下:首字母表示采集地区 ,如:温州(W),青
岛(Q),东台(D)和南通(N);中间两个字母表示样
本为条斑紫菜(Py),或青岛 、南通和东台的海水对
照(Sw);第四位字母表示处理方法 ,振荡法(S)和研
磨法(G),东台贝壳丝状体海水(C)和温州条斑紫菜
周围海水(Sw)同样处理方法获得的不同菌株以数
字编码 。例如WPyG1表示从温州条斑紫菜上用研
磨法得到的 1号菌株。
2.2.2 DNA 模板的制备
采用 UNIQ-10柱式细菌基因组 DNA 抽提试
剂盒(上海生工生物工程技术服务有限公司 ,
SK1202),对 63 株菌株分别抽提总 DNA ,获得的
DNA 样品于-20 ℃冰箱保存备用。取 5 μL DNA
样品 ,0.8%琼脂糖凝胶电泳 ,100 V , 30 min , FR复
日紫外/可见光分析生物凝胶成像系统(ZF 型)观察
拍照 ,检测 DNA 质量和浓度。
2.2.3 PCR扩增
以提取的 DNA 为模板 ,以细菌 16S rDNA 通
用引物进行 PCR 扩增。引物序列如下:正向引物
BSF8/20:5′-AGAGT T TGA T CCTGG CTC
AG-3′(E. coli 对应位置为 8 ~ 27);反向引物
BSR1541/20:5′-AAGGA GGTGA TCCAG CCG-
CA -3′(E. coli 对应位置为 1541 ~ 1522)[ 21] 。
PCR反应体系 25μL(终浓度为:1×Buffer , MgC l2
1.5 mmol/dm3 , dNT P 0.12 mmol/dm3 , 引物
0.4 mmol/dm3 ;Taq 酶 0.04 U/mm3 ;DNA 模板
4 ng/ mm3)。 PCR 反应条件为:94 ℃预变性
5 min ,94 ℃变性1 m in ,58 ℃复性1 min , 72 ℃延伸
1.5 min ,35个循环 , 72 ℃温育 10 min , 4 ℃保存。
用 1%的琼脂糖凝胶电泳检测 , EB 染色观察 ,
-20℃保存备用。
16S rDNA-V3区的 PCR扩增:以 16S rDNA的
PCR产物为模板进行 16S rDNA-V3区的 PCR扩增
产物 , 引物序列 338F:5′-CGCCCGCCGCGCGCG-
GCGGGCGGGGCGGGGGCACGGGGGGACTCCTAC
GGGAGGCAGCAG -3′;518R:5′-ATTACCGCG-
GCTGCTGG -3′[ 22] 。PCR反应体系同上。PCR反
应条件:94 ℃预变性8 min , 95 ℃变性 30 s ,50 ℃复
性 45 s , 72 ℃延伸 2 min , 35 个循环 , 72 ℃温育
10 min ,4 ℃保存。用 1%的琼脂糖凝胶电泳检测 ,EB
染色观察 , -20 ℃保存备用。
2.2.4 变性梯度凝胶电泳(DGGE)
采用Bio-Rad公司D—codeTM分析系统 ,实验条
件如下:8%(W/V)聚丙烯酰胺(37.5∶1),60 ℃, 1×
TAE 电泳缓冲液 , 60 ℃电压 150 V ,电泳时间 5 h 。
162 海洋学报 30 卷
变性剂尿素与去离子甲酰胺的线性梯度为 40%~
55%[ 23] 。变性胶(丙烯酰胺:甲叉双丙烯酰胺为
35.7∶1 , W/W)进 样量:10 μL 进样缓 冲液 加
10μLPCR产品。银染 ,DGGE胶扫描并比对条带 。
2.2.5 16S rDNA基因序列测定
扩增 100μL 体系的 16S rDNA ,送交上海南方
基因科技有限公司测序。通过 GenBank 在线
BLAST 比对 ,得到同源性最高的序列 ,利用 MEGA
3.1软件制作聚类分析树。
2.2.6 广谱抗菌活性测定
以金黄色葡萄球菌 、溶藻弧菌 、肺炎链球菌等敏
感指示菌 、海水养殖动物致病菌和人致病菌作为受
试菌 ,将其涂布于牛肉膏蛋白胨液体培养基上 。将
测试菌株涂布于 Zobell2216E 固体海水培养基 ,
35 ℃培养 2 ~ 3 d ,待其布满 ,压出直径约6 mm的布
满菌的琼脂柱 ,利用琼脂柱叠法[ 24] 进行广谱抗菌活
性检测 ,以氨苄青霉素为阳性对照。培养皿于 4℃
冰箱中过夜 ,次日于 37 ℃培养箱中培养 24 h后观
察结果 ,根据抑菌圈大小判别抑菌活性。
3 结果与分析
3.1 条斑紫菜外生细菌多样性特点
3.1.1 细菌的培养及形态观察
从四个地区条斑紫菜及其周围海水中共分离获
得 63株细菌 。根据菌落特征 、菌体形态和革兰氏染
色结果将其归成 21种表型(表 1)。
表 1 条斑紫菜外生细菌的菌落形态特征及菌体形态特征
序号 颜色 形状 透明度 表面 隆起 边缘 形状 革兰氏 菌株编号
1 无 圆 透明 光滑 低凸 完整 杆状 + NPyG1 , DPyS4 , 5 ,WPyS9
2 无 不规则 透明 光滑 低凸 完整 杆状 + DPyG1 , 3 ,WPySw 2
3 无 不规则 透明 光滑 低凸 完整 杆状 - DPyC1
4 乳白 圆 透明 光滑 低凸 不规则 杆状 + NPyG2 , 4 , DSW2 , 3 , DPyG4
5 乳白 圆 透明 光滑 低凸 不规则 杆状 - WPyS3 ,WPyS10 , wPyG5
6 乳白 不规则 不透明 光滑 中凸 不规则 球状 - WPyG2
7 乳白 圆 透明 光滑 低凸 完整 球状 - DPyS2 , 3 , QPyS2 , QPyG3
8 淡乳黄 圆 透明 光滑 低凸 完整 杆状 + QPyS4 , DSw 1
9 淡乳黄 圆 透明 光滑 低凸 完整 杆状 - NSw 1 , 2 , 3
10 乳黄 圆 不透明 光滑 低凸 完整 杆状 + NPyS3 , NPyG3 , QSw 1 , 3 , QPyG2
11 乳黄 圆 不透明 光滑 低凸 完整 杆状 - NPyS1 , 4 , 5 , DPyC5 , 6 , QSw 2 , QPyS1 , 3 , 5 , QPyG1
12 淡桔黄 不规则 透明 光滑 低凸 不规则 杆状 + DPyG2 ,WPyG4
13 淡桔黄 不规则 透明 光滑 低凸 不规则 杆状 - WPySw1
14 淡桔黄 圆 不透明 光滑 低凸 完整 球状 + NPyG7 , DPyS1
15 淡桔黄 圆 不透明 光滑 低凸 完整 球状 - DPyC2
16 深黄 圆 不透明 光滑 高凸 完整 球状 + DPyC7
17 桔黄 圆 不透明 光滑 低凸 完整 球状 + NPyS2 ,WPySw3 , 4
18 桔黄 圆 不透明 光滑 低凸 完整 球状 - NPyG6
19 桔红 圆 不透明 光滑 低凸 完整 球状 + WPyG1 , 3
20 桔红 圆 不透明 光滑 低凸 完整 球状 - WPyS1 , 2 , 4 , 5 ,6 , 7 , 8 ,WPyG3
21 桔红 圆 透明 光滑 低凸 完整 杆状 - DPyC3 , 4
3.1.2 变性梯度凝胶电泳的结果与分析
16S rDNA-V3区的 PCR扩增结果获得长约
为 200 bp 的 PCR产物 ,对其进行变性梯度凝胶电
泳 ,银染显影后得到若干清晰的条带(结果如图 1)。
很多形态特征一致的菌株 , DGGE 谱带差异较大。
理论上讲 ,DGGE技术可以分离 1个碱基差异的条
带 。对相同带型进行测序 ,结果表明同一条带在属
的水平上具有高度一致性。
1634 期 杨锐等:条斑紫菜外生细菌的遗传多样性
图 1 条斑紫菜外生细菌 DGGE 分离图谱
3.1.3 16S rDNA测序结果
根据形态比较和 DGGE 带型分析 ,对不同类型
的条斑紫菜外生细菌 16S rDNA 测序 , 结果上传
NCBI的 GenBank 数据库 , 序列号为 EU710685 ~
EU710708 和 EU710721 ~ EU710735。 通 过
BLAS T 在线比对发现:条斑紫菜代表性外生细菌
与假交替单孢菌(Pseudoalteromonas)、嗜冷单胞菌
(Psychrobacter)、芽孢杆菌(Baci l lus)、节杆菌(Ar-
throbacter)、考克斯菌(Kocuria)、微球菌(Macro-
coccus)、海杆菌(Marinobacter)、微单胞菌(Marino-
monas)、动性 球菌(P lanococcus)和盐水 球菌
(S alinicoccus)等 10 个属相应菌株具有较高同源
性 ,相似度达到 96%~ 100%。将其进行聚类(图
2)。除了温州地区研磨方法处理得到的考克斯菌
(K ocuria)和南通海水中存在的节杆菌(Ar-
throbacter)单独形成分支外 ,其他的种属都能按照
类群进行聚类。
比较不同海区条斑紫菜之间及其与周围海水所
分离到细菌的差异(表 2)可见:(1)条斑紫菜外生细
菌组成与环境密切相关 ,表现出地域和季节的差异。
东台地区紫菜贝壳丝状体中特有微球菌(Macrococ-
cus)和海杆菌(Marinobacter);南通地区紫菜上特有
动性球菌(P lanococcus);温州海区病烂紫菜上聚集的
表 2 条斑紫菜外生细菌各属的分布情况
NSw NPyS NPyG DSw DPyS DPyG DPyC QSw QPyS QPyG WPySw WPyS WPyG
节杆菌
A rth robacter
√
芽孢杆菌
Bacil lus
√ √ √ √
考克斯菌
Kocur ia
√
微球菌
Macrococcus
√
海杆菌
Marinobacter
√
微单胞菌
Marinomonas
√
动性球菌
P lanococcus
√ √
假交替单孢菌
Pseudoal tero-
monas
√ √ √ √ √ √ √
嗜冷单胞菌
Psychrobacter
√ √ √ √ √ √
盐水球菌
Sa linicoccus
√
164 海洋学报 30 卷
图 2 条斑紫菜外生细菌的 16S rDNA 基因序列
聚类分析结果
考克斯菌(Kocuria)和盐水球菌(Salinicoccus)未从健
康紫菜上分离到;条斑紫菜外生细菌群落组成具有明
显的地域性。从青岛叶状体各处理组 、南通和温州叶
状体研磨组中均分离到嗜冷单孢菌(Psychrobacter)
体现出叶状体冬季生长的季节性。(2)从条斑紫菜叶
状体或丝状体样本分离菌株数和种类都多于相邻海
水分离的样本 ,其群落组成有差别 ,南通和东台海水
样本中特有节杆菌(Arthrobacter)和微单胞菌(Mari-
nomonas)。(3)外生细菌群落组成与藻体生长状态相
关。健康紫菜中普遍分离到假交替单孢菌(Pseud-
oalteromonas),且为优势种群 ,这类细菌没有在海水和
病烂紫菜中分离到;病烂紫菜中分离到大量的芽孢杆
菌并未出现在健康紫菜叶状体和丝状体当中。这种
差异是否代表健康与病烂紫菜藻际微生物的主要差
别有待进一步检验。
3.2 条斑紫菜外生细菌广谱抗菌性测定
我们希望通过测试紫菜外生细菌广谱抗菌性从
一个侧面来揭示由藻际微生物群落物种多样性带来
的功能多样性。以紫菜外生细菌为测试菌 ,以常见
敏感菌 、海水养殖动物和人常见致病菌进行紫菜外
生细菌抑菌活性检测(见表 3)。青岛 、东台 、南通和
温州样本分别获得具有较高抑菌活性的菌株数为
0 , 2 ,1和 3株;具有中等抑菌活性的菌株数为 2 ,4 ,4
和 1株;具有低抑菌活性的菌株数为 1 , 4 , 3 和 5。
约半数紫菜外生菌对常见受试菌具有广泛的抑菌作
用 ,海水中也均获得具有抑菌活性的菌株 。菌株表
现的抑菌活性与紫菜生理性状相关:温州海水分离
细菌具有抑菌活性的菌株较该地区病烂条斑紫菜外
生菌数量多且活性强;而其他健康紫菜外生细菌的
抑菌活性和菌株数量要远远大于其对应的海水细
菌 。具有抑菌活性的外生细菌种类遍布本研究所涉
及的各个属 ,其中健康紫菜上分离的 Pseudoaltero-
monas和温州病烂紫菜及周围海水中Bacil lus 属细
菌在抑菌菌株数量和活性强度上都比较突出。
4 讨论
藻际微生物区系的组成非常复杂[ 25] 。由于藻
类和微生物群落间存在双向选择 ,在海藻周围形成
具有独特结构与功能的与藻共栖的微生物群落 ,而
且他们在组成上具有以下特性:藻际微生物组成与
环境密切相关 ,其组成因物种和藻体自身生长状态
而异[ 26-28] 。本研究的结果证明条斑紫菜藻际微生
物群落的组成也符合该特点 。
陈国耀等[ 13] 对条斑紫菜叶状体外生菌的研究
表明从正常叶状体分离的优势及常见菌对藻体生长
无不良影响 ,而且在藻体上的数量和组成十分稳定;
健康叶状体同病烂叶状体上的琼脂降解菌附生数量
不同。本研究中 ,区别于周围海区和病烂紫菜外生
细菌 ,处于健康状态(或未明显发病)状态的条斑紫
菜叶状体和丝状体上普遍存在假交替单孢菌。徐
涤[ 2 9] 曾报道青岛海区健康海带外生菌中假交替单
孢菌占优势;闫咏等[ 30]研究发现一株柠檬假交替单
孢菌可引起条斑紫菜绿斑病。在上述报道中 ,假交
替单孢菌对藻体的作用有正向的也有反向的 ,但是
该类细菌在藻际生态系统中的作用应该是不容忽视
的 。假交替单孢菌是藻类外生菌报道中常见类别。
假交替单孢菌属中的许多种类能产生胞外酶 、胞
外毒素 、抗生素和胞外多糖 、病毒活性等物质 ,因
此在同多种海洋生物(如海绵 、海洋鱼类 、贝类 、被
囊动物以及许多海洋藻类)共生的过程中起到重
要作用[ 3 1-36] 。本研究中健康海区的假交替单孢菌
普遍具有抑菌活性;通过进一步实验 ,我们还发现
这些细菌分别可以抑制 、促进或不影响病烂紫菜
1654 期 杨锐等:条斑紫菜外生细菌的遗传多样性
表 3 条斑紫菜外生细菌广谱抑菌活性检测结果
测试菌
编号 归属类别
受试菌编号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
WPySw1 Bac ill us +++ + +++ + + + +
WPySw2 Bac ill us ++++ + + + + + +
WPyS10 Bac ill us + ++
WPyG2 Bac ill us ++ +
WPyG4 Bac ill us + +++
DPyG2 Exiguobacterium + + + +
DPyC5 Macrococcus ++ ++ + +
NPyG7 Pl anococcus + ++
NPyS2 Pseudoalteromonas + + +
NPyS3 Pseudoalteromonas ++ + +++ + + + +
NPyS4 Pseudoalteromonas ++ ++ + + +
NPyG1 Pseudoalteromonas + + + + + +
NPyG4 Pseudoalteromonas + + + +
DPyG1 Pseudoalteromonas ++ ++ + + + + + + ++
DPyS1 Pseudoalteromonas + ++ + + +
DPyS5 Pseudoalteromonas + + + + ++
DPyC1 Pseudoalteromonas + + +
DPyC4 Pseudoalteromonas +
DPyC7 Pseudoalteromonas + +
QPyS2 Pseudoalteromonas + ++ ++ + +
QPyG1 Pseudoalteromonas + +
QPyG3 Psychrobacter + ++ + + +
WPyG5 Psychrobacter + + +
WPyS1 Sal inicoccus + ++
WPyG1 Sal inicoccus +
WPySw3 Uncultured bacterium +
对照 氨苄青霉素 ++++ + +++++ ++++++++ + ++ +++ + + ++ +++ ++++
注:1)常见敏感菌 1-5:金黄色葡萄球菌 、啤酒酵母 、枯草芽孢杆菌 、大肠杆菌 、根瘤菌;海水养殖动物常见致病菌 6-7:溶藻弧菌 、嗜水气单孢菌;人体常见致病菌
8-14:肺炎链球菌 、卡他不兰汉菌 、肺炎克雷伯菌 、大肠埃希菌 、鲍曼立杆菌 、溶血葡萄球菌和嗜麦芽窄食单孢菌。
2)“+”表示 6 mm<抑菌圈直径<10 mm , “ ++”表示 10 mm<抑菌圈直径<15 mm , “ +++”表示 15 mm<抑菌圈直径<20 mm ,“ ++++”表示 20 mm<抑菌
圈直径<25 mm ,抑菌圈直径每增加 5 mm多一个“ +”号 ,以此类推。
获得的细菌和真菌;相反 ,从病烂紫菜分离获得的真
菌对于假交替单孢菌普遍具有抑制作用(结果另文
发表)。温州病烂紫菜外生细菌与海水细菌在种类 、
数量以及抑菌活性等方面与健康紫菜样本具有明显
的差别 ,这让我们推测:假交替单孢菌是否通过某种
机制调节紫菜藻际微生物群落的构成 ,使之达到平
衡 ,促进紫菜健康生长。当这个平衡被打破 ,无论是
由于假交替单孢菌群落缺失造成病原菌爆发 ,还是
病原菌爆发抑杀假交替单孢菌 ,其结果均可能造成
紫菜病烂死亡 ,并因此导致周围海水微生物群落发
生相应的变化。
藻际微生物的群落组成非常复杂 ,不仅体现在
物种多样性的层面 ,还体现在由此带来的功能多样
性 。例如本研究中不同类型样本分离的具有不同抑
菌活性的菌株在其藻际生态系中的地位如何? 那些
没有活性的菌株是否是可有可无的类群 ? 细菌之
间 、细菌与真菌之间的相互关系怎样 ? 细菌对藻类
的贡献是否单纯维持外环境 ,是否也参与藻类自身
代谢? 这些问题值得我们去深入研究 。从假交替单
孢菌对紫菜生长的影响 ,及其与致病菌类群的相互
作用入手 ,应该是我们正确理解紫菜健康养殖和病
害防治的突破口。
感谢宁波大学医学院王国良教授和宁波市第二
医院许晓敏医生分别提供海水养殖动物常见致病菌
166 海洋学报 30 卷
和人体致病菌等受试菌株 ,宁波大学科技学院 07届 本科生林虹和陆贤艳同学在实验中给与支持。
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Genetic diversity of epiphytic bacteria in Porphyra yezoensis
YANG Rui1 ,2 , FANG Wen-ya1, 2 , SHAN Yuan-yuan1 , 2 , CHEN Hai-min1 , 2 , SUN Xue1 , 2 , YE Yang-fang1 , 2
(1.Key Laboratory o f Ap plied Marine Biotechnology (Ningbo University), Ministry of Education , Ningbo 315211 , China;
2 Marine Biotechnology Laboratory (NingBo University), Zhej iang P rov ince , N ingbo 315211 , China)
Abstract:Epiphy t ic bacteria w ere isolated f rom Porphy ra yezoensis cul tivated in the fields or w ildly dis-
t ributed in na tural coasts f rom Nantong (Jiang su);Qingdao (Shandong)and Wenzhou (Zhejiang)in Chi-
na , and the conchocelis cul tured in Dong tai(Jiang su)in order to invest igate their diversity and the rela-
tionship w ith healthy cul ture of Porphyra.On the basis of mo rpholo gical observat ion , DGGE of 16S rD-
NA -V3 fragments and 16S rDNA sequence , 63 iso lated st rains w ere g rouped into 21 mo rphotypes , which
had high sim ilari ties wi th st rains of 10 genus such as Pseudoal teromonas , Psychrobacter , Bacil lus and so
on.The analy sis showed tha t the epiphy tic bacteria f lora in P. yezoensis were relevant w i th it s grow th
habitats but di fferent f rom its surrounding s.T he f lo ra of epiphy tic bacteria f rom dif ferent origins , di ffer-
ent phy siolog ical status (health and disease)and dif ferent development stages (thallus and conchocelis)
were quite various.The bio activi ties o f the epiphy tic bacte ria w ere measured by the normal tested bacteria
and pathogenic bacteria of animal aquaculture or human being s , which showed co rrelation wi th the physio-
logical status of their hosts.Dominating bacteria f rom healthy Porphyra belonged to the genus Pseud-
oal teromonas , which w ere not found in ro tted samples.The significant dif ference of epiphy tic bacterial flo-
ra might have some relationships w ith the healthy g row th of P.yezoensis.
Key words:Porphy ra yezoensis;Epiphy tic bacteria;Genet ic diversi ty;bioact ivity
168 海洋学报 30 卷