微生物在珊瑚礁生态系统中的作用与功能

珊瑚礁是由珊瑚、鱼类、底栖生物、藻类以及微生物等多种生命形式组成的聚集体,代表着一类典型的海洋生态系统.珊瑚礁存在于热带和亚热带的寡营养环境,拥有极高的初级生产力和生产效率,被誉为“海底热带雨林”.微生物在珊瑚礁生态系统的生物地球化学循环、物质转化以及健康维护上具有重要作用.随着分子生态学的发展,微生物在珊瑚中的作用和功能日益凸显.本文总结了微生物生态学的研究现状,包括珊瑚生态系统中微生物的定植方式,共生微生物的特性(专一性、可塑性、协同进化),共生微生物与珊瑚疾病的关系与信号调节,以及微生物应对全球变化(气温升高、海水酸化、富营养化)的响应.从“珊瑚 微生物”共生体的发生、共生微生物的特性与生态功能,以及全球环境变化下微生物的衍生效应来梳理最新理论与成果,明确珊瑚微生物生态学机制,为更好地保护珊瑚资源、维护海洋生物多样性提供理论借鉴.     

微生物对纲比甲藻生长以及区域雪卡毒性分布的影响

目的:雪卡鱼毒中毒(Ciguatera fish poisoning)严重危害人类健康,同时带来巨大经济损失。雪卡毒素起源于雪卡鱼食用了有毒的底栖生物纲比甲藻(Gambierdiscus spp.)。由于全球雪卡毒素中毒的分布呈现时空变化性,在小范围内又存在区域特异性分布的特征,科学家很难作出解释。一直以来对影响纲比甲藻生长的生物因素较环境因子的研究而言非常有限,本文从藻菌关系的角度出发,研究重要微生物对纲比甲藻生长的影响,进而解释雪卡毒性区域特异性分布的现象。方法:采用宏基因组多样性分析和相关性分析找出毒性相关微生物,结合生物被膜相关微生物筛选结果,选定重要细菌对一株纲比甲藻进行生长刺激试验,通过藻类计数方法研究微生物对纲比甲藻生长的影响。结果:不同毒性区域存在特异性的微生物群落组成,部分微生物与雪卡毒性分布具有相关性。四株刺激菌中三株显著提升了纲比甲藻的生长能力,一株对纲比甲藻具有抑制作用。结论:重要微生物可能通过影响纲比甲藻在食物链中数量的积累,导致雪卡毒性区域特异性分布。对生物因素的研究是今后雪卡毒素研究领域的新方向,具有重要的借鉴意义和应用价值。     

城市生活污水用于培养雨生红球藻的研究

虾青素是自然界广泛存在的一种橘红色类胡萝卜素,广泛应用于食品、药品和化妆品行业。在虾青素的制备中,雨生红球藻是生产虾青素的最有效来源,目前提高虾青素产量的方式主要为提高生物量和产物合成率。目前已有大量研究针对生物量的优化,但依然存在改善空间。为此,尝试用城市生活污水作为培养基对雨生红球藻进行培养。结果表明,生活污水能促进雨生红球藻的生长,其产量是现有BG11培养基的2倍;虾青素的合成时期显著提前（P<0.05）,且体内重金属含量未明显富集,处在安全浓度范围。此外,养藻后的城市生活污水中氮、磷含量显著降低（P<0.05）,高氮、磷富余的情形得到有效改善。证实利用污水培养雨生红球藻的双重效应,一方面有利于积累藻类生物量,另一方面有助于净化水质,在经济效益和生态效益上具有极好的发展潜力。