三角褐指藻藻液细菌的分离鉴定及其对藻细胞生长的影响

为了解藻液分离细菌的种类及其对微藻生长的影响,本研究采用梯度稀释涂布法从三角褐指藻培养液分离得到3株细菌,基于16S rDNA基因序列分析,鉴定3株细菌P1、P2和P3分别为Loktanella vestfoldensis,Erythrobacter citreus和Aquamicrobium sp。将3株分离菌分别以10~4、10~6和10~8cfu/mL3个浓度梯度加入三角褐指藻培养液中比较其对微藻生长的影响。结果表明,P1和P3菌株在中浓度促进微藻生长,但高浓度却存在不同程度的抑制效应,而P2菌株在本实验浓度范围内均表现出促进作用,且促进作用随浓度升高而加强。这说明P2菌株可作为促进三角褐指藻生长的候选菌株构建有利微藻生长的藻菌共培养体系。     

藻际可培养细菌对雨生红球藻生长和虾青素积累的影响

为探究雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)藻际可培养细菌多样性及可培养细菌对雨生红球藻生长和虾青素积累的影响,本实验采用培养分离法,在乙酸钠兼养条件下,共分离到8株雨生红球藻藻际细菌,通过16S rDNA测序鉴定,并在NCBI网站比较序列发现,编号为DBQ、HS、BTH、DBB、XBL、HB、FH、JH的菌株分别与Pseudomonas sp.、Methylobacterium sp.、Chryseobacterium sp.、Bacillus sp.、Paracoccus sp.、Planctopirus hydrillae、Rhodobacter vinaykumarii、Brevundimonas vesicularis的16S rDNA序列具有最高的相似性。分别将8株细菌与通过抗生素处理获得的纯种雨生红球藻共培养,测定了8株藻际细菌对雨生红球藻细胞密度、藻液pH、叶绿素及虾青素含量的影响。实验发现,HS处理组在绿色阶段培养第9天获得最高细胞密度,为3.65×10~5cells/mL,且显著高于对照组;DBB处理组虽然能够促进藻细胞密度增加,但与对照组并无显著差异;DBQ处理组藻细胞密度显著低于对照组及其他处理组。第1～7天,藻液叶绿素浓度的变化与藻细胞密度变化趋势有一定相似性,绿色阶段后期,叶绿素浓度呈现下降趋势,也说明藻细胞内部叶绿素向其他色素转变,同时标志着绿色阶段的结束。绿色阶段培养过程中,藻液pH变化幅度较大,由初始值7.0左右上升到9.30左右,但是培养后期处理组与对照组藻液pH并无显著差异。在测定藻液虾青素含量时,仅HS处理组虾青素含量略高于对照组,但并无显著差异;通过计算单个藻细胞虾青素含量发现DBQ处理组单个藻细胞虾青素含量显著高于对照组。     

不同无机氮浓度下三角褐指藻藻际细菌群落变化研究

藻际环境细菌和微藻间存在着独特的生态关系，它们可以通过转化和交换浮游植物分泌的有机质来影响其生理和代谢。尽管一些功能微生物在藻际环境的营养循环中具有重要作用，例如氮代谢，但是关于细菌群落与共生藻类如何响应环境中氮营养条件的改变目前并不十分清楚，其对于我们了解全球营养物质循环、藻华的形成以及生态系统功能至关重要。本文基于16S rRNA基因的高通量测序技术，分析了不同形态、不同浓度无机氮培养条件下三角褐指藻藻际环境中相关细菌群落的多样性和群落结构。系统发育分析结果表明，变形菌（Proteobacteria）和拟杆菌（Bacteroidetes）是所有样品中的优势菌，占序列总数的99.5%。同时发现，不同氮浓度培养条件下，细菌群落结构随微藻丰度的变化而改变。氮浓度及形态的变化对菌群结构的影响不显著。此外，γ-变形菌纲中三种细菌（Marinobacter；Algiphilus；Methylophaga）的相对丰度在氮限制培养条件下明显增加，它们可能在共生体系的氮转化过程中具有重要作用。     

针胞藻海洋卡盾藻(Chattonella marina)和硅藻中肋骨条藻(Skeletonema costatum)藻际细菌的分离、鉴定及影响研究

对实验室培养的两株海洋微藻海洋卡盾藻和中肋骨条藻的可培养细菌进行了分离鉴定，分别在海洋卡盾藻和硅藻中肋骨条藻不同生长时期分离得到48株和34株可培养细菌，去除重复序列后得到12株不同的菌株。这些菌株分属α-变形杆菌纲、γ-变形杆菌纲、拟杆菌和放线菌。α-变形杆菌纲在两种藻的藻际环境中占据优势，其中红杆菌科是最为常见的科，中肋骨条藻的藻际细菌比海洋卡盾藻更为多样化。海洋卡盾藻生长后期细菌密度大幅度上升，可能导致了藻细胞的衰亡。中肋骨条藻相关细菌中有一株对旋链角毛藻的生长具有明显抑制作用，而大部分海洋卡盾藻相关细菌对角毛藻的生长具有抑制作用。本研究结果说明海洋卡盾藻的藻际细菌也许对其与硅藻的种间竞争中具有一定作用。     

基于多种培养基和不同培养温度的马里亚纳海沟异养细菌多样性分析

马里亚纳海沟具有低温、高压、永久黑暗以及营养匮乏等深海环境特征,其中的细菌多样性对深海环境具有极为重要的作用。为研究马里亚纳海沟海水中异养细菌的物种多样性,采用多种培养基、不同培养温度同步筛选,单菌落16S rRNA基因序列鉴定,邻近法系统发育树构建分析等方法,对25个海水样品进行异养细菌多样性分析。共获得细菌531株,对其中371株进行16S rRNA基因鉴定,共分布41属,97种。经系统进化分析,异养菌株分布于4门:厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)。优势菌群为Proteobacteria,占鉴定菌株数量的58%,其中γ-Proteobacteria占总菌数的52%。此外,还发现4株潜在新物种。     

抑藻细菌HSY-03的分离、鉴定及对赤潮异弯藻生长的影响

从福建云霄红树林区分离筛选出一株对赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)具有较强抑藻作用的细菌,命名为HSY-03。结合16S rDNA序列分析,该菌与芽孢杆菌属(Bacillus sp.)同源性高达99.0%。通过抑藻方式研究发现菌株是通过分泌胞外活性物质抑藻,属于间接杀藻;胞外活性物质为非多糖、非脂肪、非蛋白类化合物,具有较好的光、热和酸碱稳定性;对供试13株赤潮藻未表现出溶藻效果,表明该菌株抑藻具有一定的种属特异性。菌株HSY-03抑藻效果具有浓度效应,初始终浓度高于5.0%抑藻效果较好。不同生长时期菌株HSY-03对赤潮异弯藻均表现出较好的抑藻效果,但菌株处于稳定期和衰亡期时抑藻效果最好。     

海洋细菌对赤潮藻生长及其产毒量的影响

采用麻痹性贝类毒素小白鼠生物测定法 ,研究了在可控生态条件下两株海洋细菌S1 0 、P42 对塔玛亚历山大藻生长及其产毒量的影响。结果表明 ,菌株S1 0 在较高浓度下对藻细胞的生长有明显的抑制作用 ,在较低浓度下抑藻生长作用较弱 ,不同浓度的菌株S1 0 均能有效地抑制藻细胞内麻痹性贝类毒素的产生 ,且在较低浓度下效果较好 ;菌株P42 对该藻的作用恰好与S1 0 相反 ,在较低浓度下明显抑制藻细胞的生长 ,不同浓度的菌株P42 也能有效地抑藻产毒 ,且在较高浓度下作用较明显。实验用的藻株毒力约为 ( 0 .95— 1 2 .1 4)× 1 0 - 6MU/cell,属于低毒藻株 ,该藻株在培养第 1 4天达到毒性最高峰 ,峰值为 1 2 .1 4× 1 0 - 6MU/cell,之后逐渐下降。讨论了海洋细菌在赤潮生物防治中的应用前景     

米氏凯伦藻(Km02)共培养细菌群落的研究

米氏凯伦藻作为我国沿岸典型的有毒赤潮甲藻,近年来赤潮频度越来越密,赤潮规模越来越大,持续时间也越来越长,造成了严重的经济损失,并且威胁到海洋生态系统的健康。众多研究表明藻际细菌可能是影响赤潮生消与有毒藻产毒的关键生物影响因子。为揭示米氏凯伦藻共培养菌群的物种多样性信息,本文通过高通量测序技术手段,分析了我国沿岸产米氏凯伦藻(Km02)共培养菌群的种类、丰度、多样性及系统发育信息。结果显示,米氏凯伦藻(Km02)共培养菌群共有40个种与已有数据库匹配,隶属于4个门(Phylum),11个纲(Class),21个目(Order),26个科(Family),37个属(Genus)。其中优势菌属有8个(5%),分别为Balneola(20.28%)、 Marinobacter(19.25%)、Rhodobacteraceae科下的未知属(13.15%)、Alteromonas (8.88%)、Methylophaga (8.17%)、Thalassospira(6.24%)、Reichenbachiella (5.92%)及Mesoflavibacter (5.41%)。研究结果表明我国沿岸产米氏凯伦藻(Km02)含有生物多样性较高的共培养菌群,且具有探寻未知海洋细菌的潜力,同时该研究结果也为未来更进一步研究细菌群落对米氏凯伦藻赤潮暴发与消亡,以及产毒特性等机制的研究提供了实验方法与奠定了理论基础。     

卡德藻自养、异养与兼养培养的比较研究

本文对卡德藻在自养、异养和兼养培养条件下的比生长速率、细胞密度、细胞色素组成及脂肪酸组成等方面进行了比较研究。兼养卡德藻的细胞密度大于自养条件和异养条件下细胞密度之和。兼养培养的卡德藻比生长速率是自养的 2倍 ,异养的 1.3倍。兼养和异养生长的对数期较自养的长。光合自养培养卡德藻最适光强为 10 0 0 0 lx,而兼养培养最适光强范围为 10 0 0～ 2 0 0 0 lx。在自养和兼养培养时亚油酸的含量很高 ,自养和兼养状态下分别为 16 .6 %和 17.4 9%。 EPA合成的量较低。异养藻的多不饱和脂肪酸的产量较自养藻和兼养藻要低。兼养藻细胞光合色素组成和含量与自养藻细胞的基本一致 ,但在异养条件下藻细胞色素组成发生明显改变。     

兼养对雨生红球藻细胞生长的促进作用及藻株差异性

结合叶绿素荧光技术,对比研究了不同雨生红球藻藻株在兼养(光照+乙酸钠)培养过程中细胞生长和光合作用的共性与差异性反应。结果表明:兼养明显提高红球藻细胞密度和比生长速率;乙酸钠不仅为红球藻提供异养的有机碳源,而且还明显导致藻细胞光自养的光合综合性能指数发生改变,兼养对细胞生长促进作用的贡献在前期主要来自于其中的异养部分,而在后期却明显来自于自养部分;兼养对细胞生长的促进作用在藻株之间存在一定差异,不同藻株对乙酸钠的适应能力和最适质量浓度也存在明显差异,藻株H0可适应的乙酸钠质量浓度较高,而藻株H6对乙酸钠需求和适应性相对较低。上述结果意味着规模化培养红球藻过程中,针对不同藻株采用适宜乙酸钠兼养方式可有效缩短培养周期,提高生产效率。     

海南养殖罗非鱼(Oreochromis niloticus)致病链球菌的分离、鉴定及其药敏试验

采用常规的形态及生理生化特性检验、API20strep快速鉴定及分子生物学等方法,对引起2009年海南罗非鱼大规模死亡的病原菌进行了致病性、表型生物学,分子生物学及药敏试验的系统研究。结果表明,2株分离菌均为无乳链球菌,对罗非鱼具有很强的致病性。分离菌16SrRNA基因序列(GenBank登录存取号分别为GU363869和GU363870)与其它链球菌的16SrRNA基因同源性相似性在96.5%—100%之间,所测2株病原菌16SrRNA基因之间的同源性为100%。16SrRNA基因构建的系统进化树表明,2株病原菌均与无乳链球菌聚类。药敏试验结果表明,分离菌株对头孢类药物、阿莫西林、强力霉素等27种试验药物较敏感,对复方新诺明、卡那霉素等11种试验药物不敏感,对庆大霉素的敏感性不同。     

皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)肠道潜在益生菌的筛选及对幼鲍生长的影响

采用体外实验筛选益生菌结合16SrDNA序列分析法,从124株不具有溶血作用的皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)肠道细菌中筛选得到5株潜在益生菌并进行了分子鉴定,进一步对5株潜在益生菌进行了安全性实验及体内饲喂实验。结果表明,2株具有拮抗哈维弧菌和灿烂弧菌能力的潜在益生菌分别被鉴定为Shewanella sp.(WA64)和Shewanella sp.(WA65),一株产海藻酸酶和淀粉酶的潜在益生菌被鉴定为Vibrio sp.(WA51),产蛋白酶潜在益生菌被鉴定为Bacillus sp.(FA12),产琼脂酶潜在益生菌被鉴定为Tamlana sp.(FA86);安全性实验表明5株潜在益生菌在107cfu/ml下对皱纹盘鲍没有明显的毒害作用;通过体内饲喂实验发现,潜在益生菌WA64、WA65的复合作用能够显著提高幼鲍增重率和存活率(P<0.05),并在生产条件下能够明显降低幼鲍的死亡量。经抗生素敏感性实验,WA64菌株对15种抗生素均敏感或中度敏感,WA65菌株仅对庆大霉素和链霉素2种抗生素产生耐药。     

北部湾海域球形棕囊藻遗传多样性分析

南海北部湾海域近年来连年暴发球形棕囊藻赤潮，严重威胁近海生态安全，亟待探明赤潮成因。球形棕囊藻是一种广泛分布于温带至热带海域的有害藻华微藻，具有明显的种下遗传分化。为了解北部湾海域球形棕囊藻的遗传多样性及其对赤潮藻种来源的指示意义，本研究针对分离于北部湾海域赤潮发生期间的4株棕囊藻，以核糖体28S大亚基rRNA基因（28S rDNA）D1-D2区和转录间隔区（ITS区）为靶区构建克隆文库，通过测序分析了北部湾海域球形棕囊藻的遗传多样性。结果表明，从北部湾分离的4株棕囊藻均为球形棕囊藻，但不同年份分离的球形棕囊藻藻株之间存在明显的遗传差异。部分球形棕囊藻藻株（PG2015和PG2017）的不同克隆间也存在遗传差异，这种遗传差异在由单一藻细胞建立的克隆培养系中仍存在，表明遗传差异是来自细胞内多拷贝的基因序列，可能源自不同地理种群球形棕囊藻之间的基因交流。与ITS区相比，28S rDNA D1-D2区能更好地反映球形棕囊藻遗传多样性状况，具有作为分子标记指示球形棕囊藻地理种群的潜力，但仍需深入研究。研究结果深化了对北部湾球形棕囊藻遗传多样性的认识，有望为进一步解析北部湾海域球形棕囊藻赤潮原因种来源提供判据。     

大黄鱼(Pseudosciaena crocea)致病性维氏气单胞菌的分离鉴定与药敏特性研究

本研究从自然发病的养殖大黄鱼(Pseudosciaena crocea)肝脏处分离得到1株优势菌9L2,经形态学观察和传统生理生化鉴定,显示该菌为发酵型革兰氏阴性短杆菌,有动力,氧化酶阳性,水解赖氨酸及色氨酸等。利用Biolog细菌鉴定方法进行种属鉴定,确定9L2为维氏气单胞菌(Aeromonas veronii),相似性达100%。同时对其16S rDNA基因进行PCR扩增、测序和系统发育分析,结果表明该菌与气单胞菌属的菌株亲缘关系最近,与维氏气单胞菌(登录号为LMG13695)的16S rRNA基因序列相似性达99.79%。经人工腹腔注射感染吉富罗非鱼(Oreochromis niloticus)的试验结果表明,9L2对罗非鱼的半数致死剂量LD_(50)为1.08×10~3CFU/g。24种抗生素药敏试验结果表明,该菌株对诺氟沙星、新生霉素、呋喃妥因、头孢曲松等13种药物高度敏感,对洛美沙星、卡那霉素等5种药物中度敏感,对利福平、青霉素等6种药物产生耐药性。20种中药体外抑菌试验结果表明,其中11种对致病菌体外抑菌效果较好,平均抑菌浓度范围为0.11—7.20mg/mL。     

基于线粒体16S rRNA基因序列对3种珍珠贝的鉴定

传统的形态鉴定主要依赖于分类者的经验和水平,容易产生分类错误。为提高物种鉴定的准确性,作者采用形态学与线粒体16S rRNA基因序列分析相结合的方式对广西北海涠洲岛采获的3种珍珠贝进行了鉴定。研究结果表明,基于形态学可将3种珍珠贝分别鉴定为企鹅珍珠贝(Pteria penguin)、宽珍珠贝(P.loveni)和中国珍珠贝(P.chinensis),但基于16S r RNA基因序列,形态学鉴定为P.loveni的标本应为P.lata。P.loveni和P.lata是两个完全独立的种,并非为同物异名。珍珠贝属16S rRNA基因序列的种间遗传距离明显大于种内遗传距离,适宜作为该属种类鉴定的分子标记。在基于16S r RNA基因序列构建的系统树中,相同种类的不同个体均形成单系群,并获得很高的支持率。分布于中国沿海的珍珠贝属种类应包括P.lata,是否有P.loveni的分布尚需进一步证实。     

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)循环水养殖系统中养殖效果及菌群结构和功能研究

循环水养殖可有效减少病原体的入侵,是我国水产养殖业发展的重要方向。为完善凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)循环水养殖系统,采用生态调控、16S rRNA高通量测序、宏基因组学分析与数理统计等方法,系统分析了对虾循环水养殖系统中水质指标变化与菌群结构和基因功能的关系。结果显示,养殖池水质指标包括温度、溶解氧、盐度、pH以及氨氮0.11~1.16mg/L,亚硝酸氮0.10~0.66mg/L,硝酸氮0.84~35.40mg/L均在安全范围内;经过63d养殖,凡纳滨对虾平均体重达到11.78g左右,产量为3.28kg/m³左右,存活率为69.59%左右。菌群结构与功能分析结果显示:在开始运行期与水质变化平稳期生物滤池中菌群结构差异较大。在开始运行期海杆菌属(31.37%)占绝对优势,而在平稳期则以分枝杆菌属(6.65%)、分枝菌酸杆菌属(6.39%)、食烷菌属(5.21%)、海杆菌属(3.36%)、中慢生根瘤菌属(2.30%)、红杆菌属(1.34%)、副球菌属(1.29%)等反硝化细菌和硝化杆菌属(1.17%)占据优势。通过比对KEGG数据库发现涉及碳水化合物代谢和氨基酸代谢的蛋白数目最多,说明异养反硝化菌需要利用多种碳源来执行反硝化功能。     

海水养殖鱼类鳗弧菌(Vibrio anguillarum)临床分离株的血清型和抗生素耐药谱

鳗弧菌(Vibrio anguillarum)是常见的海水鱼类病原菌,有23种血清型,其中O1—O3为主要的致病血清型。我国海水养殖鱼类鳗弧菌的血清型种类尚未明确。本研究对实验室分离和收集自海水养殖鱼类的31株鳗弧菌临床菌株进行了生理生化、16S r RNA基因序列、血清分型、抗生素敏感性的分析,旨在系统了解存在于我国海水养殖环境的鳗弧菌血清学型及耐药特征。首先用API ID32E生化反应鉴定系统对鳗弧菌进行生理生化鉴定,结果未能将待测菌株鉴定到种的水平;然后测定鳗弧菌的16S r RNA基因序列并构建系统发育树,结果显示所有分离株聚为一簇,与鳗弧菌有最近的亲缘关系(相似性99%—100%),据此可将临床菌株鉴定为鳗弧菌。以鳗弧菌O1—O5血清型标准菌株为O抗原制备兔抗血清,采用玻片凝集反应对鳗弧菌菌株进行血清学分析,结果显示属于O1、O2、O3、O5血清型菌株分别有16、5、3、1株,表明我国海水鱼类养殖存在3种血清型的致病性鳗弧菌,O1为主要流行的血清型。用ATB药敏检测系统检测鳗弧菌对28种抗生素的敏感性,结果显示菌株对7种抗生素(林可霉素、夫西地酸、甲硝唑、阿莫西林、阿莫西林/克拉维酸、苯唑西林、青霉素)的耐药率为100%,对3种抗生素(红霉素、原始霉素、泰洛星)的耐药率为94.4%(34株),有83%以上的菌株(30株)对12种以上的抗生素产生耐药,表明我国海水鱼类养殖鳗弧菌普遍存在多重耐药性。研究结果为进一步揭示鳗弧菌的流行病学规律和防控弧菌病奠定了良好的基础。     

大黄鱼病原副溶血弧菌拮抗菌的筛选

用点种法从大黄鱼肠道优势菌群中筛选出104株病原性副溶血弧菌的拮抗菌,进一步研究拮抗效果最好的11株拮抗菌的抗菌谱和生长曲线,其中NAC平板上筛选的4株拮抗菌的抗菌范围较广,锰营养琼脂培养基上筛选的3株拮抗菌具有生长优势。用BIOLOG板测定了抗菌谱较广、有一定生长优势3株拮抗菌(R22,Y58和J312)的碳源利用情况,结果表明,3株拮抗菌的碳源谱都比较广,都能利用糖类、有机酸和氨基酸等,而且与鱼类营养的竞争较小。16S rRNA基因同源性分析的结果显示与R22,Y58,J312同源性达99%以上的菌株分别来自弧菌属、芽孢杆菌属和假单胞菌属。进一步对R22,J312和Y58三株拮抗菌进行生化鉴定,结果显示R22为溶藻弧菌,J312为荧光假单胞菌,但Y58的种属未能得到确认。所得到的3株拮抗菌R22,Y58,J312在拮抗病原菌、抗菌谱、生长特性和营养利用等方面都初步满足益生菌的筛选条件,有待进一步检测其安全性和实用效果以便能够成为能实用的益生菌。     

溶藻细菌MS7的分类鉴定及其溶藻活性的初步研究

采用形态学、生理生化指标和16SrRNA基因序列同源性分析的方法,对菌株MS7进行鉴定,并通过溶藻试验测定该菌株对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的溶藻活性和溶藻方式。结果表明,MS7菌株为苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis),对铜绿微囊藻具有高效溶藻效果,当菌浓度为108cells/mL,初始藻液叶绿素a浓度为0.7mg/L时,48h溶藻率达到91%。主要通过分泌胞外物质的间接方式溶藻,溶藻物质属于具有很强的热稳定性的非蛋白质类物质。     

中心硅藻梅尼小环藻淡水株和海水株亚显微结构的形态学差异

本文利用18S r RNA基因对4株经形态学初步鉴定的梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)进行了分子鉴定。结果显示,这4株分离自淡水环境(2株)和海水环境(2株)的梅尼小环藻的18S r RNA基因序列基本一致,并与已经报道的梅尼小环藻(登录号为GQ148712和AY496212)聚为一支,不同方法所构建的系统树的支持率分别为99%(邻接法)和98%(最大似然法),表明这4株来自不同环境的藻为同一物种——梅尼小环藻。随后作者利用扫描电镜技术在亚显微水平上对这4株梅尼小环藻进行了观察,结果显示:梅尼小环藻淡水株和海水株具有相当不同的亚显微结构特征。生活在海水的梅尼小环藻藻株具有更大的细胞以及更多的中央支持突。此外,本文还对造成梅尼小环藻种内高水平形态差异的原因以及18S r RNA基因序列是否可以作为小环藻属物种鉴定的分子标记做了分析和讨论。