一株高含玫红品的红树林海洋紫色硫细菌分离鉴定及特性

摘要:【目的】挖掘我国海洋紫色硫细菌物种资源、深入理解紫色硫细菌在红树林生态系统中的作用。【方法】采用琼脂振荡稀释法、显微技术、紫外可见吸收光谱法、TLC、HPLC 和MS 法。【结果】从福建泉州洛阳桥红树林潮间带泥水样分离获得一株细胞内含多个硫粒的细菌菌株,光合内膜呈囊状、含细菌叶绿素a 和螺菌黄质系类胡萝卜素,结合16S rRNA 基因序列分析和系统发育分析,表明该菌株属于海洋着色菌属(Marichromatium)。该菌株细胞球杆状;最适pH 范围5.7－6.7;最适盐度范围2%－3.5%;温度范围20℃ －35℃;能耐受3.6 mmol/L 硫化物;主要积累玫红品类胡萝卜素,而不是螺菌黄质;3 种细菌叶绿素组分中,一种为BChl aP,另2 种未见报道;不需要生长因子;可光同化固定CO2、能很好利用多种有机酸盐、多价态氮化物和硫化物,尤其能利用柠檬酸、葡萄糖、蔗糖、果糖和丙醇;对氯霉素、头孢唑林、苯、对羟基联苯、恩诺沙星、啶虫脒、HgCl2 和CdCl2的IC50 值分别为70、100、20、20、3、170、5 mg /L和25 mg/L。【结论】该菌株是一株轻度耐酸、高含玫红品类胡萝卜素的紫色硫细菌,被鉴定为Marichromatium gracile 新菌株,编号YL28。该菌株具有广泛利用多种碳源、氮源和硫源物质的能力,对抗生素氯霉素和头孢唑啉、农药啶虫脒、重金属汞和镉具有较强耐受性,对抗生素恩诺沙星较敏感。     

从营养扰动实验看原绿球藻在近海分布的制约因素

地球上细胞最小、丰度最大的放氧光合自养原核生物原绿球藻 (Prochlorococcus)发现于热带大洋 ,并被证实可在某些近海甚至近岸水域大量分布。但除温度之外 ,原绿球藻自然分布的控制因子尚不明了。从近海和大洋生态条件的主要差别考虑 ,在南海进行了主要营养盐———氮、磷和微量元素———铁、钴扰动的现场培养实验 ,并应用流式细胞技术监测原绿球藻及聚球藻 (Synechococcus)、超微型真核浮游植物 (pico_eukaryotes)的细胞丰度和单细胞色素含量的响应以及细菌的影响。结果表明 ,磷和钴的添加有利于原绿球藻 ,而氮和铁的添加更有利于聚球藻和超微型真核浮游植物。同时 ,由环境条件引起的生物响应又间接地导致超微型生物之间的相互作用。因而 ,原绿球藻在近海的分布 ,可能受到营养盐组成等环境因子以及生物之间的相互作用等多方面的限制和影响     

从营养扰动实验看原绿球藻在近海分布的制约因素

地球上细胞最小、丰度最大的放氧光合自养原核生物原绿球藻( Prochlorococcus )发现于热带大洋,并被证实可在某些近海甚至近岸水域大量分布.但除温度之外,原绿球藻自然分布的控制因子尚不明了.从近海和大洋生态条件的主要差别考虑,在南海进行了主要营养盐--氮、磷和微量元素--铁、钴扰动的现场培养实验,并应用流式细胞技术监测原绿球藻及聚球藻( Synechococcus )、超微型真核浮游植物(pico-eukaryotes)的细胞丰度和单细胞色素含量的响应以及细菌的影响.结果表明,磷和钴的添加有利于原绿球藻,而氮和铁的添加更有利于聚球藻和超微型真核浮游植物.同时,由环境条件引起的生物响应又间接地导致超微型生物之间的相互作用.因而,原绿球藻在近海的分布,可能受到营养盐组成等环境因子以及生物之间的相互作用等多方面的限制和影响.     

水生细菌生物量的估算方法*

细菌的生物量是海洋微生物研究的关键参数之一。目前,细菌生物量估算方法主要根据其体积的大小进行换算,但换算的方式也不尽一致。对细菌体积和细菌碳含量主要的测定方法、体积与生物量之间换算系数、换算模式进行介绍,评述。认为流式细胞术是测定细菌体积较为合适的方法,X-射线微量分析法是测定单个细菌生物量(碳含量)最合适的方法,异速生长模式是目前生物量换算过程较为常用的模式。     

海洋浮霉状菌多样性与生态学功能研究进展

浮霉状菌为一个独立的细菌门,具独特的细胞结构与基因组组成,是一类重要的环境微生物。有趣的是,浮霉状菌在海洋环境中具多样的生态学功能,如参与海洋碳循环、海洋厌氧氨氧化过程、矿物质富聚作用、及藻赤潮等,现已成为国际海洋环境微生物研究最热门的领域之一。然而,目前国内对该细菌门的研究进展尚无综合报道,由此,本文综合最新和最重要的文献综述了海洋浮霉状菌多样性及生态学功能的最新进展,并结合自己的工作对该领域未来的研究进行了展望。     

中国近海浮游植物生产的二甲基硫和二甲基硫丙酸的分布状况及其影响因素

于1994-1998年期间调查了浮游植物生产的生源气候气体二甲基硫(DMS)及其前身二甲基硫丙酸(DMSPp)在我国胶州湾、芝罘湾、东海的分布状况及其影响因素。结果表明,自然海区中二者浓度都存在明显的时空变化。地理分布规律是,高值出现在沿岸海区和陆架海区,低值出现在外海特别是贫营养海区。就不同季节而言,高值出现在春季或夏季,低值出现在秋季。DMS或DMSPp的分布在大尺度上主要受海流和水团的影响,而在小尺度上营养条件和生物因子则更重要。在近岸海区,硅藻是DMS和 DMSPp的重要贡献者。研究海区硝酸盐与DMSPp的关系有两种情况：当硝酸盐浓度低于1 μmol／L时,二者为正相关,硝酸盐浓度高于这个阈值时,二者为负相关。表明浮游植物细胞中二甲基硫丙酸作为渗透压调节物质其含量受到氮源可得性的调控。此外,研究结果还显示,生活污水入海、海水养殖等也对DMS和DMSPp的浓度分布有一定影响。     

中国近海浮游植物生产的二甲基硫和二甲基硫丙酸的分布状况及其影响因素

于1994～1998年期间调查了浮游植物生产的生源气候气体二甲基硫(DMS)及其前身二甲基硫丙酸(DMSPp)在我国胶州湾、芝罘湾、东海的分布状况及其影响因素.结果表明,自然海区中二者浓度都存在明显的时空变化.地理分布规律是,高值出现在沿岸海区和陆架海区,低值出现在外海特别是贫营养海区.就不同季节而言,高值出现在春季或夏季,低值出现在秋季.DMS或DMSPp的分布在大尺度上主要受海流和水团的影响,而在小尺度上营养条件和生物因子则更重要.在近岸海区,硅藻是DMS和DMSPp的重要贡献者.研究海区硝酸盐与DMSPp的关系有两种情况:当硝酸盐浓度低于1μmol/L时,二者为正相关,硝酸盐浓度高于这个阈值时,二者为负相关.表明浮游植物细胞中二甲基硫丙酸作为渗透压调节物质其含量受到氮源可得性的调控.此外,研究结果还显示,生活污水入海、海水养殖等也对DMS和DMSPp的浓度分布有一定影响.     

海洋厌氧氨氧化细菌分子生态学研究进展

厌氧氨氧化细菌是能在厌氧的条件下将氨氧化为氮气的一类细菌,这类细菌执行着以前未被人们所认知的一个独特的过程--氧氨氧化过程,据估计厌氧氨氧化过程对于海洋氮气的形成有30%～50%的贡献率;海洋厌氧氨氧化细菌能与氨氧化细菌及氨氧化古菌存在潜在的耦合作用,对于海洋氮循环复杂机制的阐述有着非常重要的意义;同时海洋厌氧氨氧化细菌独特的细胞和基因组结构,也成为了解海洋细菌进化重要的模式微生物之一.本文综述了近年来国内外厌氧氨氧化细菌分子生态学方面的进展,并结合作者的工作对未来的研究进行展望.     

海洋异养细菌利用溶解有机碳的定量评估

【目的】惰性溶解有机碳(refractory dissolved organic carbon,RDOC)是海洋总有机碳的主体组分,RDOC在深海中可保存数千年,构成了巨大的碳储库,在调节气候变化中有重要作用。但RDOC的定量评估尚未有统一的标准方法。通过测定环境中能被异养细菌利用的溶解有机碳(biodegradable DOC,BDOC)可以反过来评估RDOC的量。本文对BDOC测定中一些关键步骤进行验证,为制定海洋RDOC评估标准奠定基础。【方法】本文评估了3种过滤方式及5种滤膜对DOC测定的影响,并评估了瓶子效应和稀释效应对细菌生长和DOC利用的影响。【结果】研究发现,(1) GF/F滤膜、GF-75滤膜、聚四氟乙烯(PTFE)滤膜(孔径0.2μm)、聚碳酸酯(PC)滤膜(孔径0.2μm)和聚四氟乙烯材质针孔过滤器(HA)(孔径0.2μm) 5种滤膜不会引入DOC污染;抽滤过滤和重力过滤方式过滤效果稳定、无污染,而在线过滤效果不稳定,易污染;(2)不同大小培养体系(30–480 mL;表面积/体积比为:1.64–0.67 cm–1)之间的细菌生长速率和DOC利用量没有显著性差异;(3)培养体系稀释度越高,细菌生长速率越高,对数生长期细菌丰度及DOC利用量越低。【结论】综合考虑,建议BDOC和RDOC测定实验中采用抽滤过滤的方式及不进行稀释的培养体系;常用的滤膜和培养体积对BDOC评估无显著影响。结合研究结果,我们提出了评估海洋RDOC的方法。