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摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
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基于生物多样性保护的兴安落叶松与白桦最佳混交比例要要要以阿尔山林区为例
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中国能源消费碳排放的时空特征 舒娱琴 渊源怨缘园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
黄土丘陵沟壑区坡面尺度土壤水分空间变异及影响因子 姚雪玲袁傅伯杰袁吕一河 渊源怨远员冤噎噎噎噎噎噎噎噎
新疆艾比湖流域土壤有机质的空间分布特征及其影响因素 王合玲袁张辉国袁秦摇 璐袁等 渊源怨远怨冤噎噎噎噎噎噎
雅鲁藏布江山南宽谷风沙化土地土壤养分和粒度特征 李海东袁沈渭寿袁邹长新袁等 渊源怨愿员冤噎噎噎噎噎噎噎噎
一株溶藻细菌对海洋原甲藻的溶藻效应 史荣君袁黄洪辉袁齐占会袁等 渊源怨怨猿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
砷形态对黑藻和竹叶眼子菜有机酸含量的影响 钟正燕袁王宏镔袁王海娟袁等 渊缘园园圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
七项河流附着硅藻指数在东江的适用性评估 邓培雁袁雷远达袁刘摇 威袁等 渊缘园员源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
杭州湾滨海湿地不同植被类型沉积物磷形态变化特征 梁摇 威袁邵学新袁吴摇 明袁等 渊缘园圆缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎
剪形臂尾轮虫形态的时空变化及其与生态因子间的关系 葛雅丽袁席贻龙袁马摇 杰袁等 渊缘园猿源冤噎噎噎噎噎噎噎
太湖流域河流水质状况对景观背景的响应 周摇 文袁刘茂松袁徐摇 驰袁等 渊缘园源猿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
荒漠植物白刺属 源 个物种的生殖分配比较 李清河袁辛智鸣袁高婷婷袁等 渊缘园缘源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
臭氧浓度升高对香樟叶片光合色素及抗过氧化的影响及其氮素响应 牛俊峰袁张巍巍袁李摇 丽袁等 渊缘园远圆冤噎噎
不同密度下凤仙花重要形态性状与花朵数的关系 田旭平袁常摇 洁袁李娟娟袁等 渊缘园苑员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
五种高速公路边坡绿化植物的生理特性及抗旱性综合评价 谭雪红袁高艳鹏袁郭小平袁等 渊缘园苑远冤噎噎噎噎噎噎
散孔材与环孔材树种枝干尧叶水力学特性的比较研究 左力翔袁李俊辉袁李秧秧袁等 渊缘园愿苑冤噎噎噎噎噎噎噎噎
北京城区行道树国槐叶面尘分布及重金属污染特征 戴斯迪袁马克明袁宝摇 乐 渊缘园怨缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
南亚热带米老排人工林碳贮量及其分配特征 刘摇 恩袁 刘世荣 渊缘员园猿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
植物生活史型定量划分及其权重配置方法要要要以四棱豆生活史型划分为例 赵则海 渊缘员员园冤噎噎噎噎噎噎噎
半干旱区湿地鄄干草原交错带边界判定及其变化 王摇 晓袁张克斌袁杨晓晖袁等 渊缘员圆员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
氮肥运筹对晚播冬小麦氮素和干物质积累与转运的影响 吴光磊袁郭立月袁崔正勇袁等 渊缘员圆愿冤噎噎噎噎噎噎噎
氮肥形态对冬小麦根际土壤氮素生理群活性及无机氮含量的影响 熊淑萍袁车芳芳袁马新明袁等 渊缘员猿愿冤噎噎噎
基于数字相机的冬小麦物候和碳交换监测 周摇 磊袁何洪林袁孙晓敏袁等 渊缘员源远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
黄土高原半湿润区气候变化对冬小麦生长发育及产量的影响 姚玉璧袁王润元袁杨金虎袁等 渊缘员缘源冤噎噎噎噎噎
基于土地破坏的矿区生态风险评价院理论与方法 常摇 青袁邱摇 瑶袁谢苗苗袁等 渊缘员远源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于生态位的山地农村居民点适宜度评价 秦天天袁齐摇 伟袁李云强袁等 渊缘员苑缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
氯虫苯甲酰胺对黑肩绿盲蝽实验种群的影响 杨摇 洪袁王摇 召袁金道超 渊缘员愿源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎远 种植物次生物质对斜纹夜蛾解毒酶活性的影响 王瑞龙袁孙玉林袁梁笑婷袁等 渊缘员怨员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
云南元江芒果园桔小实蝇成虫日活动规律及空间分布格局 叶文丰袁李摇 林袁孙来亮袁等 渊缘员怨怨冤噎噎噎噎噎噎
重庆市蝴蝶多样性环境健康指示作用和环境监测评价体系构建 邓合黎袁马摇 琦袁李爱民 渊缘圆园愿冤噎噎噎噎噎
专论与综述
生态系统服务竞争与协同研究进展 李摇 鹏袁姜鲁光袁封志明袁等 渊缘圆员怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
中国沿海无柄蔓足类研究进展 严摇 涛袁黎祖福袁胡煜峰袁等 渊缘圆猿园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
冰雪灾害对森林的影响 郭淑红袁薛摇 立 渊缘圆源圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
不同干扰因素对森林和湿地温室气体通量影响的研究进展 杨摇 平袁仝摇 川 渊缘圆缘源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
采石场废弃地的生态重建研究进展 杨振意袁薛摇 立袁许建新 渊缘圆远源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
研究简报
基于地统计学和 悦云陨样地的浙江省森林碳空间分布研究 张摇 峰袁杜摇 群袁葛宏立袁等 渊缘圆苑缘冤噎噎噎噎噎噎噎
期刊基本参数院悦晕 员员鄄圆园猿员 辕 匝鄢员怨愿员鄢皂鄢员远鄢猿源源鄢扎澡鄢孕鄢 预 苑园郾 园园鄢员缘员园鄢猿远鄢圆园员圆鄄园愿
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封面图说院 秋色藏野驴群要要要秋天已经降临在海拔 源圆园园 多米的黄河源区袁红色的西伯利亚蓼渊生于盐碱荒地或砂质含盐碱土
壤冤铺满大地袁间有的高原苔草也泛出了金黄袁行走在上面的藏野驴们顾不上欣赏这美丽的秋色袁只是抓紧时间在严
冬到来之前取食袁添肥增膘以求渡过青藏高原即将到来的漫长冬天遥
彩图提供院 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 耘鄄皂葬蚤造院 糟蚤贼藻泽援 糟澡藻灶躁憎岳 员远猿援 糟燥皂
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第 32 卷第 16 期
2012 年 8 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 32,No. 16
Aug. ,2012
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:广东省渔业生态环境重点实验室开放基金( LFE鄄 2011鄄 19);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(2007ZD07,
2012TS13);广东省科技计划项目(2006A36502003;2006B60202026);国家“十二五冶科技支撑计划(2011BAD13B02)
收稿日期:2012鄄02鄄14; 摇 摇 修订日期:2012鄄06鄄25
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: jxhuanghh@ 21cn. com
DOI: 10. 5846 / stxb201202140194
史荣君,黄洪辉,齐占会,胡维安,田梓杨,戴明.一株溶藻细菌对海洋原甲藻的溶藻效应.生态学报,2012,32(16):4993鄄5001.
Shi R J,Huang H H,Qi Z H,Hu W A,Tian Z Y,Dai M. Algicidal activity against Prorocentrum micans by a marine bacterium isolated from a HABs area,
South China. Acta Ecologica Sinica,2012,32(16):4993鄄5001.
一株溶藻细菌对海洋原甲藻的溶藻效应
史荣君1,2,黄洪辉1,*,齐占会1,胡维安1,2,田梓杨1,2,戴摇 明1
(1. 农业部南海渔业资源开发利用重点实验室,广东省渔业生态环境重点实验室,
中国水产科学研究院南海水产研究所,广州摇 510300; 2. 上海海洋大学海洋科学学院,上海摇 201306)
摘要:从深圳大鹏湾南澳赤潮爆发海域的表层海水中分离得到 1 株对海洋原甲藻(Prorocentrum micans)具有溶藻活性的海洋细
菌,菌株编号为 N10。 利用液相感染法研究了该溶藻细菌的溶藻效果和溶藻作用方式。 结果表明,菌株 N10 能使藻细胞失去运
动活性,并膨胀变形,细胞膜内物质聚集于一端,藻细胞最终破裂死亡。 菌悬液接种到藻液中的量越大,初始细菌密度越高,其
溶藻效果越强。 菌悬液以 1颐10 的体积比接种到藻液中时,藻细胞在 24 h 的死亡率为 83% ,至 72 h 全部溶解死亡;体积比为
1 颐20的藻细胞在 24 h的死亡率为 71% ,之后藻细胞密度略有波动,120 h时死亡率达 77% ;而体积比为 1颐100 的藻细胞密度在
前 24 h有所下降,死亡率达 39% ,之后藻细胞密度又开始明显上升;对照组的藻细胞密度均呈明显上升趋势。 菌悬液过滤液和
高温加热处理后的菌悬液过滤液对海洋原甲藻均无溶藻活性,表明菌株 N10 的溶藻方式为直接溶藻。 通过 16S rRNA 序列分
析并与 GenBank数据进行同源性检索,并结合细菌形态及生理生化特征,菌株 N10 隶属于黄杆菌科(Flavobacteriaceae)中的
Muricauda sp. 。
关键词:溶藻细菌;海洋原甲藻;溶藻效应;大鹏湾
Algicidal activity against Prorocentrum micans by a marine bacterium isolated
from a HABs area, South China
SHI Rongjun1,2,HUANG Honghui1,*,QI Zhanhui1,HU Weian1,2,TIAN Ziyang1,2,DAI Ming1
1 Key Laboratory of South China Sea Fishery Resources Development and Utilization, Ministry of Agriculture; Key Laboratory of Marine Fishery Ecology
Environment of Guangdong Province; South China Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences; Guangzhou 510300, China
2 College of Marine Science of Shanghai Ocean University; Shanghai 201306, China
Abstract: Harmful algal blooms (HABs) in coastal waters have made a great negative impact on marine environment and
ecosystem, aquaculture industry and human health worldwide. There are a number of strategies that can mitigate HABs,
including physical and chemical means, but none of these methods has been totally successful due to the high cost and
potential hazard to the aquatic ecosystems. Therefore, it is urgent and beneficial to develop a more economical and
environment鄄friendly algicidal agents to control HABs. It has been reported that certain marine bacteria play an important
role in inhibiting the growth of red tide phytoplankton. Many bacterial strains isolated from HABs affected waters have
algicidal effects on several HABs species. Thus, the algicidal bacteria could potentially be of great use in HABs controlling.
In this paper, a marine algicidal bacterial strain N10 against Prorocentrum micans was isolated from a HABs area in Mirs
Bay in south China. The algicidal activity and algicidal mode of strain N10 were tested using 48鄄well microplate liquid
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infection methods. Results showed that P. micans which exposed to strain N10 lost its moveability, then inflated and
cellular components aggregated, and finally lysed. The algicidal activity was in a concentration鄄dependent manner. The test
of bacterial cultures added to algal cultures at volume ratio of 1颐10 showed the strongest algicidal activity, 83% P. micans
lysed within 24 h, and all lysed at 72 h, simultaneously, bacterial density decreased slowly from 7. 6伊108 CFU / mL to 5. 3伊
108 CFU / mL in 72 h, then decreased sharply to 2. 5伊106 CFU / mL at 120 h. In the test of 1颐20, 71% P. micans lysed
within 24 h, and 77% lysed at the end of 120 h, companied by the bacterial density increasing from 4. 0伊108CFU / mL to
5. 8伊108CFU / mL within 24 h, then decreasing sharply to 9. 0伊105CFU / mL at 120 h. In the test of 1颐100, 39% P. micans
lysed within 24 h, then alga cells kept increasing, and only showed a significant inhibiting effect on the growth of alga
comparing to that of control test, while the bacterial density decreased sharply from 8. 3伊107 CFU / mL to 8. 8伊105 CFU / mL
within 48 h, and maintaining at this low density level to the end with 1. 2伊106 CFU / mL. The density of P. micans exposed
to bacterial cultures decreased from (1. 75依0. 3)伊104 cells / mL to (0. 53依0. 1) 伊104 cells / mL within 48 h, while that of
bacterial culture filtrates, heated bacterial filtrates and control test increased to (4. 7依0. 2) 伊104 cells / mL, (5. 0依0. 6) 伊
104 cells / mL and (5. 0 依0. 3) 伊104 cells / mL, respectively. It indicated that P. micans lysed by strain N10 in a direct
manner. Sequence analysis based on 16S rRNA and performed by BLAST, combined with morphological and physiological
biochemical characteristics of bacterium showed the strain N10 belonged to genus of Muricauda sp. in Flavobacteriaceae.
Key Words: algicidal bacteria; Prorocentrum micans; Algicidal activity; Mirs Bay
由于水体富营养化等原因导致的赤潮灾害,对水生生态系统、水产养殖产业和人类健康造成严重影
响[1鄄2],已经成为全球性的环境问题之一。 采用硫酸铜等化学药剂可以有效抑制和杀灭赤潮藻类[3鄄4],但易对
环境产生二次污染。 利用改性粘土等物理方法可以絮凝沉淀赤潮藻[5],但是可能对底栖生物造成负面影
响[6鄄7]。 有研究发现,赤潮藻类的数量变化与环境中细菌的数量有关[8鄄9],赤潮爆发水域中很多细菌对赤潮藻
类具有显著的抑制和杀灭效果[7,10鄄11]。 利用溶藻细菌抑制或防治赤潮藻类具有高效快速、安全可靠,对环境
负面影响小的优点[12鄄13],已经成为国内外赤潮防治研究的热点问题[2,14]。 我国学者开展了应用溶藻细菌防
治铜绿微囊藻[13,15]、蓝藻[16]和塔玛亚历山大藻[17]等有毒藻类的研究。
海洋原甲藻(Prorocentrum micans)是世界性赤潮种,广泛分布于沿海、河口和大洋海域,是南海北部近岸
水域诱发赤潮的主要种类[18鄄19]。 目前,对于海洋原甲藻赤潮的治理,一般采用缓释铜离子或其它化学药剂进
行杀灭或利用栽种大型藻类抑制其生长[20鄄21],利用溶藻细菌治理尚处于实验室研究阶段。 本研究从深圳大
鹏湾赤潮爆发海域分离筛选出了 1 株对海洋原甲藻有溶藻作用的细菌,进行了藻菌数量变化、溶藻方式及菌
种鉴定的研究,旨在为海洋细菌控藻技术的开发及赤潮的生物防治提供基础资料,探讨赤潮治理的有效方法。
1. 1摇 材料
1. 1. 1摇 培养基
(1)细菌分离培养基:2216E琼脂培养基;(2)藻类液体培养基:f / 2 培养基[22鄄23];(3)藻类无菌液体培养
基:抗生素鄄藻类液体混合培养基[10]。
1. 1. 2摇 实验藻种
海洋原甲藻(Prorocentrum micans),由暨南大学水生生物研究所提供,采用 f / 2 培养基于 23 益,11 h 颐13 h
光暗循环比的光照培养箱中培养。
1. 2摇 方法
1. 2. 1摇 海洋细菌样品的采集与前处理
从深圳大鹏湾南澳赤潮爆发海域采集表层海水和表层沉积物样品。 0. 7 滋m 玻璃纤维素膜过滤 100 mL
海水,4 益保存备用。 取 20 g表层沉积物样品于灭菌的三角锥瓶中,加入 180 mL无菌海水,振荡 20 min,充分
混匀后用 0. 7 滋m玻璃纤维素膜膜过滤,4 益保存备用。
4994 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
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1. 2. 2摇 海洋细菌的分离和纯化
将低温保存的样品分别梯度稀释后涂布细菌分离培养基平板,(28依1) 益恒温培养 48 h,挑取特征差异
明显的菌落划线,(28依1) 益恒温培养 48 h。 重复以上操作两次,得到纯培养的细菌。 将纯化的菌株转接到
固体斜面培养基上,(28依1) 益恒温培养 48 h后,4 益保存。
1. 2. 3摇 无菌藻液的制备
取 1 mL处于对数生长期的藻液接种于 20 mL藻类无菌液体培养基中,浸泡 4—8 h后用藻类液体培养基
稀释 500 倍,置于光照培养箱中培养,获得的无菌藻液备用。
1. 2. 4摇 溶藻细菌的筛选
从固体斜面培养基上挑取 1 环菌落在固体培养基平板上划线,(28依1) 益恒温培养 48 h后,用 4 mL无菌
海水洗脱,获得细菌悬液备用。
细菌悬液(细菌浓度约 109 CFU / mL)与处于对数生长期的无菌藻液(藻细胞浓度约 1. 0伊104个 / mL)以
1 颐10的体积比混合加到 48 孔细胞培养板的板孔中(每个板孔容积约 1. 2 mL),每株菌加 2 个板孔作为筛选试
验组,对照组则以无菌海水代替细菌悬液。 用石蜡密封筛选试验的细胞培养板,置于光照培养箱中培养(温
度 23 益,光暗循环比 11 h 颐13 h)。 每天用倒置显微镜(Olympus IX70,日本)观察板孔中的藻细胞形态变化及
其存活情况,连续观察 120 h。 当有大量的藻细胞死亡时,则认为该菌株具有溶藻作用,确定其为溶藻细菌。
1. 2. 5摇 溶藻细菌的溶藻效应
将溶藻细菌悬液与无菌藻液按 1颐10、1颐20 和 1颐100 的体积比混合于细胞培养板板孔中作为处理组,并设 4
个平行试验,对照组为对应比例的无菌海水与无菌藻液混合。 所有试验组的细胞培养板用石蜡密封后置于光
照培养箱中培养。 每隔 24 h用血球计数板对藻类生长情况进行藻细胞显微镜(Leica LB30s,德国)观察计数,
同时利用平板涂布法对溶藻细菌进行计数。
1. 2. 6摇 溶藻方式
取部分细菌悬液置于 50 mL无菌离心管中 12000 r / min离心 20 min,上清液经 0. 22 滋m滤膜过滤后得滤
液,部分滤液经 105 益加热 5 min 备用。 同时,利用涂布平板法检测滤液及高温加热滤液是否已完全除去
菌体。
分别将制备好的溶藻细菌的菌悬液、滤液和高温加热滤液(对照组为无菌海水)与无菌藻液按 1颐10 的体
积比混合,每个处理组设 3 个平行,用石蜡密封后置于光照培养箱中培养。 48 h 后用血球计数板对藻类生长
情况进行藻细胞显微镜观察计数。
1. 2. 7摇 菌株的鉴定
细菌 N10 的菌悬液染色后用透射电镜(Hitachi鄄7650,日本)观察细菌形态,同时进行生理生化鉴定及 16S
rRNA序列分析[24鄄25],16S rRNA 的测序结果提交至 GenBank 数据库并采用 BLAST(http: / / www. ncbi. nlm.
nih. gov / blast)进行对比分析,以 16S rRNA序列相似度逸97%作为属水平上的鉴定划分标准[26]。
1. 2. 8摇 数据处理
实验中藻细胞密度均以平均值依标准差(x依s)表示,藻细胞死亡率(% )= (1-Nt / N0) 伊100(Nt:培养时间
为 t时的藻细胞密度,N0:初始藻细胞密度)。 数据采用 Statistica 6. 0 (Statsoft,Tulsa,OK,USA)进行分析,并利
用 t检验进行差异显著性分析。 细菌 N10 的系统进化树利用 MEGA 4. 0[27]作图。
2摇 实验结果
2. 1摇 溶藻细菌的筛选
将分离纯化得到的 44 株海洋细菌分别与海洋原甲藻混合培养,最后分离筛选出了 1 株对海洋原甲藻有
溶藻效果的细菌,编号为 N10。 在藻菌混合培养过程中,菌株 N10 可致海洋原甲藻细胞膨胀变形,细胞膜内物
质聚集于一端并失去运动活性,藻细胞最终破裂死亡(图 1)。
图 2摇 菌株 N10 与海洋原甲藻以体积比为 1 颐10、1 颐20 和 1 颐100 混合时的藻菌数量变化
Fig. 2摇 Population dynamics of strain N10 and Prorocentrum micans with the volume ratio of 1 颐10, 1 颐20 and 1 颐100
5994摇 16 期 摇 摇 摇 史荣君摇 等:一株溶藻细菌对海洋原甲藻的溶藻效应 摇
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图 1摇 正常海洋原甲藻细胞(a)及溶藻菌 N10 作用下海洋原甲藻(b)的细胞形态
Fig. 1摇 The normal cells (a) and cells under the effects of N10 of Prorocentrum micans (b) observed by inverted microscope
2. 2摇 细菌的溶藻效果及藻菌数量变化
菌株 N10 的细菌悬液与海洋原甲藻藻液按不同体积比进行混合培养后,处理组(1颐10)的藻细胞密度呈
明显下降趋势,24 h死亡率达 83% ,至 72 h 全部溶解死亡;而处理组(1颐20)的藻细胞密度在前 24 h 下降明
显,死亡率达 71% ,之后藻细胞密度略有波动,120 h时死亡率为 77% ;处理组(1颐100)的藻细胞密度在前 24 h
有所下降,死亡率达 39% ,之后藻细胞密度开始明显上升;而对照组的藻细胞密度均呈明显上升趋势(图 2)。
此外,细菌悬液接种于藻液中的体积比越大,其初始细菌密度就越高,藻菌混合培养过程中各处理组的细
菌密度总体上均随时间而下降(图 2)。 除处理组(1颐20)的细菌密度在前 24 h由 4. 0伊108CFU / mL上升至 5. 8
伊108 CFU / mL,之后又迅速下降,至 120 h降为 9. 0伊105CFU / mL外,处理组(1颐10 和 1颐100)的细菌密度均呈下
降趋势。 处理组(1颐10)的细菌密度在 72 h内由 7. 6伊108 CFU / mL 缓慢下降至 5. 3伊108 CFU / mL 后即开始迅
速下降,至 120 h降为 2. 5伊106 CFU / mL。 处理组(1颐100)的细菌密度在 48 h内即由 8. 3伊107 CFU / mL迅速下
降至 8. 8伊105 CFU / mL,并维持在该密度水平小幅波动,至 120 h的密度为 1. 2伊106 CFU / mL。
摇 图 3摇 海洋原甲藻初始密度及不同处理方式的细菌悬液作用 48 h
的藻细胞密度
Fig. 3 摇 Population dynamics of Prorocentrum micans with
different treatment of bacterial cultures in 48 h
图中相同字母表示无显著差异 P>0. 05
2. 3摇 细菌的溶藻方式
涂布平板检测表明,菌株 N10 的滤液与高温加热
滤液中均无菌体。 由图 3 可见,细菌悬液处理组的海洋
原甲藻在 48 h内大量死亡,藻细胞密度由初始的(1. 75
依0. 3)伊104个 / mL降至(0. 53依0. 1)伊104个 / mL,二者间
有显著差异(P<0. 05)。 而对照组、滤液和高温加热滤
液处理组的海洋原甲藻细胞密度至 48 h 分别为(5. 0依
0. 3)伊104个 / mL、(4. 7依0. 2) 伊104个 / mL 和(5. 0依0. 6)
伊104个 / mL,三组间的藻细胞密度均无显著差异(P>
0郾 05),但与初始密度及细菌悬液处理组间均有显著差
异(P<0. 05)。
2. 4摇 溶藻菌株的鉴定
2. 4. 1摇 溶藻细菌的菌落形态和生理生化特征
电镜观察菌株 N10 呈杆状,两端或一端卷曲,不具
鞭毛(图 4)。 菌株 N10 为革兰氏阴性菌、无运动性、接
触酶和氧化酶反应呈阴性、菌落颜色为黄色且不透明(表 1)。
2. 4. 2摇 16S rRNA序列分析
溶藻细菌 N10 的 16S rRNA的序列长度为 1475 bp。 利用 BLAST程序将此序列与 GenBank数据库中的已
6994 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
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图 4摇 溶藻细菌 N10 形态特征的透射电镜观察
Fig. 4摇 Transmission electron micrographs of algicidal bacterial strains N10
知序列进行同源性检索,其系统进化树如图 5 所示,最近似菌株为 Muricauda olearia CL鄄SS4(相似度 99% ,基
因库序列号 NR_044579),溶藻细菌 N10 隶属于 Muricauda sp. 。
3摇 讨论
3. 1摇 菌株 N10 的溶藻效果与细菌密度的关系
溶藻细菌 N10 的菌悬液接种到海洋原甲藻藻液中的量越大,初始细菌密度越高,其溶藻效果越强,这与
裴海燕等[28]和 Bai等[2]的研究结果相一致。 菌悬液以 1颐10 和 1颐20 的体积比接种到藻液中时,因细菌密度较
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表 1摇 菌株 N10 的菌落形态及生理生化特征
Table 1摇 Colony and phenotypic characteristics of strain N10
鉴定内容
Research contents
鉴定结果
Results
鉴定内容
Research contents
鉴定结果
Results
菌落 Colony 摇 摇 Tween40 -
摇 摇 颜色 Colour 黄 摇 摇 Tween80 +
摇 摇 隆起状况 Elevation 平 摇 摇 酪蛋白 Casein -
摇 摇 硬度 Hardness 适中 摇 摇 明胶 Gelatin -
摇 摇 透明度 Transparency 不透明 可利用 Utilization
摇 摇 边缘状况 Edge condition 光滑 摇 摇 丙氨酸 Alanine -
革兰氏染色 Cram staining - 摇 摇 L鄄精氨酸 L鄄Arginine +
运动性 Motility - 摇 摇 果糖 Fructose +
接触酶 Catalase - 摇 摇 葡萄糖 Glucose +
氧化酶 Oxidase - 摇 摇 谷氨酸 Glutamate +
兼性好氧或厌氧 Facultative anaerobe + 摇 摇 乳糖 Lactose +
生长条件 Growth condition 摇 摇 甘露糖 Mannose +
摇 摇 温度范围 Temperature range / 益 10—45 摇 摇 丙酮酸盐 Pyruvate -
摇 摇 最适温度 Optimal temperature / 益 30—37 摇 摇 蜜三糖 Raffinose -
摇 摇 生长盐度 NaCl concentration / % 0. 5—3 摇 摇 琥珀酸盐 Succinate -
摇 摇 最适盐度 Optimal salinity / % 2 摇 摇 L鄄阿拉伯糖 L鄄Arabinose -
摇 摇 pH范围 pH range 5. 0—8. 5 摇 摇 D鄄半乳糖 D鄄Galactose -
摇 摇 最适 pH Optimal pH 7. 0 摇 摇 D鄄核糖 D鄄 Ribose +
可水解 Hydrolysis of: 摇 摇 D鄄木糖 D鄄Xylose -
摇 摇 “+冶表示阳性,“-冶表示阴性
图 5摇 溶藻细菌 N10 的系统进化树
Fig. 5摇 Phylogenetic tree of strain N10 based on 16S rRNA gene sequences
高,藻细胞在 24 h内均出现大量死亡;处理组(1颐10)因较高的细菌密度维持时间较长,72 h 即致藻细胞全部
死亡;而处理组(1颐20)细菌密度下降较快,其溶藻效果也随着明显减弱,至 120 h 的死亡率仅达 77% ;体积比
降低至 1颐100 时,细菌的密度更低,相对于对照组藻细胞的不断增长,细菌只起到轻微抑制藻细胞生长的作
用。 可见,溶藻细菌需达到一定密度才能起到明显的溶藻作用,细菌密度总体上均随时间呈明显下降趋势,这
是影响细菌溶藻效果的关键因素。 细菌密度的降低可能与藻液(培养基或藻类代谢产物)中细菌生长所需的
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营养物质供应不足,也可能与藻对细菌也有抑制作用有关,具体原因还有待进一步研究。
3. 2摇 菌株 N10 的溶藻方式
细菌的溶藻方式主要分为直接溶藻和间接溶藻两大类[29]。 直接溶藻是指溶藻细菌在溶藻过程中需要活
菌参与直接进攻宿主,细菌与藻细胞直接接触,甚至侵入藻细胞内从而溶藻[30],CFB 菌群的细菌大多通过此
方式溶藻[14,31]。 间接溶藻是指细菌通过分泌某种代谢产物溶解藻类或者通过营养竞争抑制藻类的生长[32],
分泌的杀藻物质主要为热不稳定物质和热稳定物质[2,32],前者包括多肽和蛋白质等,后者主要包括氨基酸衍
生物、抗生素、哈尔碱、含氮化合物、灵红菌素以及其它一些尚未确定的溶藻物质[33]。 本研究中,菌株 N10 的
滤液及高温加热滤液均没有显著的溶藻活性,而菌悬液则有显著的的溶藻活性,由此可说明菌株 N10 的溶藻
作用方式为直接溶藻,但细菌是附在藻细胞表面或是进入藻细胞内部进行溶藻作用尚需进一步研究。
3. 3摇 菌株 N10 的鉴定
已报道的溶藻细菌的种类中,有 50%属于噬细胞菌属鄄黄杆菌属鄄拟杆菌属类细菌,即 CFB (Cytophaga鄄
Flavobacterium鄄Bacteroides)组群,45%的属于 酌鄄变形菌纲,而剩余的菌株则为革兰氏阳性的微球菌属、芽胞杆
菌属和动性杆菌属等[34]。 本研究筛选得到对海洋原甲藻具有溶藻活性的菌株 N10 隶属于黄杆菌科
(Flavobacteriaceae)中的 Muricauda sp. 。 黄杆菌科作为海洋浮游细菌的一个重要组成成分,其中黄杆菌属
(Flavobacterium)细菌已有研究证明具有溶藻活性[35],另外,黄杆菌科中的其它属细菌如嗜鳍黄杆菌
(Flavobacterium branchiophila) [36] 和 Kordia algicida gen. nov. , sp. nov. [37] 也发现具有溶藻活性。 而
Muricauda sp.的细菌曾有报道其具有降解多环芳烃的活性[38],但暂时未有溶藻活性的报道。
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