大型海藻分泌物亚麻酸对东海原甲藻的化感效应

东海原甲藻是常见有毒有害赤潮藻。本文从种群生长、光合效率和抗氧化系统等角度研究大型海藻分泌物亚麻酸胁迫下东海原甲藻的生理生化响应。结果表明:低浓度亚麻酸(200μg·L~(-1))对东海原甲藻的生长具有促进作用,200~1000μg·L~(-1)浓度下,东海原甲藻的生长受到显著抑制,当亚麻酸浓度为1000μg·L~(-1)时,抑藻率达90%;200~1000μg·L~(-1)亚麻酸胁迫下,藻细胞光合色素含量显著降低,最大光能转化效率Fv/Fm降低,当亚麻酸浓度为1000μg·L~(-1)时,F_v/F_m为对照组的33.87%;随着亚麻酸浓度的增大,抗氧化酶活性(过氧化氢酶CAT、超氧化物歧化酶SOD和谷胱甘肽过氧化物酶GPx)与抗氧化非酶物质(还原型谷胱甘肽GSH、氧化型谷胱甘肽GSSG、抗坏血酸As A和脱氢抗坏血酸DHA)含量呈现出先升高后降低趋势;亚麻酸胁迫下丙二醛含量显著升高,表明膜脂过氧化程度加剧。以上结果说明,低浓度亚麻酸对东海原甲藻的生长具有促进作用,高浓度亚麻酸主要通过降低光合效率和细胞过氧化损害抑制东海原甲藻的生长。研究结果为生物法防控以东海原甲藻为优势藻种的赤潮提供了理论基础。     

红色荧光蛋白基因标记产鼠李糖脂铜绿假单胞菌SG及其在油藏中的应用

【背景】微生物在油田注采系统中的迁移直接影响到油藏微生物群落组成及其在油田生产中的应用。然而,由于缺少特异性标记,很难将目标微生物同众多的土著微生物区分开。因此,需要构建携带特异性基因的微生物菌株。【目的】为了有效追踪定位微生物在油田注采系统中的迁移,本文构建一株红色荧光蛋白标记假单胞菌。【方法】运用染色体同源重组的方法,将带有组成型表达启动子的红色荧光蛋白编码基因(red fluorescent protein gene,rfp)插入到一株分离自油藏环境且产鼠李糖脂的铜绿假单胞菌SG染色体上编码β-内酰胺酶基因内部,获得标记菌株SG-rfp。【结果】构建的菌株SG-rfp能够在非诱导条件下表达红色荧光蛋白,而且对氨苄青霉素、卡那霉素、链霉素和庆大霉素不具有耐受性。与野生型菌株SG相比,构建的SG-rfp菌株也能够在有氧和缺氧条件下产生鼠李糖脂,在岩芯驱油实验中能够较好地提高原油采收率。此外,应用菌株SG-rfp,本文研究并证实了微生物在含油多孔介质中的迁移扩散及所受限制。【结论】本文所构建的菌株SG-rfp为深入研究微生物在油田注采系统中的迁移及微生物在油田生产中的应用提供了有力工具。     

16S rRNA基因高变区V4和V3−V4及测序深度对油藏细菌菌群分析的影响

【背景】16S rRNA基因测序是当前研究微生物群落组成及其分布的重要手段。【目的】揭示16S rRNA基因高变区V4 (515-806)和V3-V4 (338-806)及测序深度(1-2万条和10万条)对油藏微生物细菌群落组成和多样性分析的影响。【方法】所用油水样细菌16SrRNA基因拷贝数为(6.51±0.56)×108/L,16SrRNA基因V4区测序使用IlluminaMiSeqPE250测序平台,V3-V4区测序使用MiSeqPE300测序平台。【结果】测序深度达到1-2万条时,V4和V3-V4区测序文库覆盖率均达到99.6%以上,且具有较好的可重复性;V4区测序深度为1-2万和10万时,菌群α多样性指数受测序深度影响不显著;与V4区测序相比,同样测序深度(1-2万)下,V3-V4区测序获得的菌群α多样性指数有所降低。V4测序1-2万与10万获得的菌群中几乎未出现显著性差异微生物类群;同样测序深度(1-2万)下,V4与V3-V4测序相比,优势微生物类群Epsilonproteobacteria(51.37%:64.23%)和Deltaproteobacteria (17.96%:11.40%)相对丰度表现出显著差异。【结论】测序深度达到一定水平,增加测序深度会一定程度上影响菌群α多样性指数,对菌群β多样性分析的影响十分有限;同一测序深度下,V4区与V3-V4区测序获得的细菌菌群α多样性指数明显不同,部分优势微生物类群的相对丰度值之间具有显著性差异。鉴于测序读长的提升和测序成本降低,与V4区测序相比,V3-V4区测序在更低的测序深度下文库覆盖率更高,可提供更多用于反映物种亲缘关系的16S rRNA碱基信息,本文认为V3-V4区测序可作为当下菌群分析的首选区域。     

油藏微生物的代谢特征和生态结构调控

油藏环境中孕育着多种多样的微生物,这些微生物代谢类型多、变异性大,在微生物生态系统中占有重要位置。研究油藏中微生物的代谢特征和相互之间的生态关系,有助于提升对微生物提高采收率机理的认识。本文对油藏环境中常见微生物类群的代谢特征与功能、生态结构与调控等进行了简要综述。     

有害微藻抑藻细菌多样性及抑藻机制研究进展

有害藻暴发能够破坏水生生态系统,对水环境、人类健康及各国经济构成严重威胁。寻找能够有效防治有害藻华或赤潮的方法是现阶段水生生态保护与修复领域的重要研究内容之一。其中,微生物因其分布广、种类多和易繁殖等特点,在有害藻华或赤潮防治方面表现出巨大潜力,正逐渐得到广泛关注。本文从抑藻细菌分布、物种多样性及抑藻机制(抑藻方式、细胞形态、光合作用和氧化损伤)等角度对当前有害微藻抑藻细菌研究进展进行梳理总结,为微生物控藻提供理论参考。