短小芽孢杆菌溶藻效应研究

随着全球水体富营养化的加剧,有害藻类水华的暴发日趋频繁,其造成的环境和经济问题日益引起人们的重视,寻求有效的水华和赤潮防治途径势在必行。溶藻细菌作为水生生态系统中生物种群结构和功能的重要组成部分,对维持浮游植物生物量平衡具有非常重要的作用。不少研究认为水华和赤潮的突然消亡可能与溶藻细菌的感染有关。有些溶藻细菌能够分泌细胞外物质,对宿     

溶藻细菌

利用溶藻细菌防治水华和赤潮,作为富营养化水体藻类生物防治的方法已经受到广泛关注.多项研究表明,许多溶藻细菌能分泌胞外活性物质,对宿主藻类的生长起抑制作用.因此,分离筛选环保、高效、专一的溶藻活性代谢产物,最终开发安全、高效的生物杀藻剂已经日渐成为治理藻类水华和赤潮问题的方法之一.近年来,国内外相关人员和机构对溶藻细菌的溶藻机理以及溶藻活性物质的分离、提纯和鉴定进行了较为深入的基础性研究.     

溶藻微生物净化富营养化水体的作用

湖泊富营养化导致的水华藻类频繁暴发已成为当今世界性的环境问题,溶藻微生物作为生物法防治有害藻类水华具有广泛的研究前景,通过查阅文献对微生物控制有害藻类水华进行概述,并探讨进一步的研究趋势和应用前景,以期对微生物溶藻方面的研究及开发应用有一定的参考价值。     

溶藻类细菌的研究现状

随着全球水体富营养化的加剧,有害藻类水华和赤潮的爆发日趋频繁,所造成的环境和经济问题日益引起人们的重视.溶藻细菌作为水生生态系统生物种群结构和功能的重要组成部分,对维持藻的生物量平衡具有非常重要的作用.目前在物理、化学和其它生物方法治理水华和赤潮都不够理想的情况下,利用溶藻细菌治理水华,可保持水环境生态平衡,从而达到防止水华的目的.而且随着溶藻细菌的生物学活性不断被发现,以茵治藻将作为水华和赤潮生物防治的一个新对策,具有广泛的研究前景.本文通过查阅近年来国内外有关水生生态系统中溶藻细菌研究的最新研究成果并对溶藻细菌防治有害藻类的种类、分离方法、作用方式及可能的作用机理、作用效应、研究前景和存在问题做一阐述,以期对于细菌溶藻方面的研究及开发应用具有一定的参考价值.     

溶藻细菌的生态学作用及其生物量检测方法

有害藻类水华已成为当今世界水体普遍存在的环境问题,溶藻细菌作为水华和赤潮防治的可能生物,引起了众多科研人员的关注。介绍了溶藻细菌的研究概况,重点对溶藻细菌的生态学作用及其生物量的检测方法进行了综述。     

溶藻细菌对固氮藻氮代谢的影响

随着水体富营养化的加剧,有害藻类水华和赤潮的爆发日趋频繁,导致水质的恶化,水体资源丧失其功能和价值。修复藻型富营养化水体生态系统可以从控制藻类繁殖和调整藻类群落结构方面着手,使整个水生     

溶藻放线菌AN02的筛选及其培养条件的优化

探讨了开发利用土壤放线菌资源来进行水华防治的新途径。从土壤中分离到13株具有溶藻活性的放线菌菌株,经过进一步筛选得到AN02菌株,其胞外代谢产物对铜绿微囊藻具有较好的抑杀作用。研究了不同培养条件对AN02溶藻活性的影响,结果发现pH为7.5,28℃,培养6 d时的溶藻效果最好。此外,较强烈的振荡和充分的溶氧也有利于提高溶藻效果。     

溶藻细菌杀藻物质的研究进展*

溶藻细菌作为防治有害藻类水华的一种可能微生物,已引起了众多科研人员的关注。大多数溶藻细菌分泌的生物活性杀藻物质对宿主藻类具有强烈的杀灭作用。首先讨论了细菌活性杀藻物质的生态作用,重点阐述了目前已经报道的细菌杀藻物质的种类及其提取和分离方法,最后对细菌杀藻物质的进一步研究提出几点看法。     

醋酸钙不动杆菌的分离鉴定及溶藻特性

淡水微囊藻水华不仅造成水体动植物缺氧死亡,而且释放藻毒素,影响人类和其它动物的健康。利用液体感染技术,从河南省平顶山市白龟山水库分离一株能够溶解铜绿微囊藻PCC 7806的溶藻菌,命名为溶藻菌5,16S r DNA核苷酸序列测序证实该菌株为醋酸钙不动杆菌。它具有一定的溶藻特异性,只溶解PCC 7806,对FACHB-930和斜生栅藻没有影响,能够促进衣藻和红球藻的生长。最佳溶藻体积比为1∶1。溶藻菌5的菌体和无细胞培养物均具有相同的溶藻效果。显微观察藻细胞被溶解的黄化液显示细菌并未附着在藻细胞周围,也无菌胶膜形成。表明溶藻菌5可能通过释放杀藻物质和与藻竞争营养物质两种机制溶解藻细胞。     

水华蓝藻对鱼类的营养毒理学效应

水体富营养化导致蓝藻水华的发生已成为全球关注的水环境问题,很多鱼类处于水生态系统食物链的最高级,蓝藻水华的主要次级代谢产物-微囊藻毒素可通过鱼类的摄食活动或生物富集作用在鱼体组织中累积,并通过食物链危及人类健康。近年来,微囊藻毒素对鱼类的毒性效应引起众多科学家的关注。在天然水体中不少鱼类可以主动摄食蓝藻,所以,水华蓝藻对鱼类来说既具有营养物作用、也具有潜在的毒性作用。鉴于目前机械收获的水华蓝藻生物量资源化利用问题以及水产饲料业亟需大力开发鱼粉替代蛋白源的需要,从营养学和毒理学这两个角度来研究水华蓝藻对鱼类的营养作用和毒性效应具有较高的理论和现实意义。主要概述了蓝藻粉、蓝藻细胞对鱼类的营养学和毒理学效应,以期拓展水华蓝藻对鱼类毒性效应的研究视野,同时也为水华蓝藻的资源化利用提供新的思路。     

汉江硅藻水华优势种的形态及18S rDNA序列分析

我国汉江下游在1992、1998、2000、2003年初春曾先后多次发生水华。水华发生期间,硅藻大量增殖,形成肉眼可见的褐色颗粒悬浮于江水中,使江水呈现黄褐色,在以往的研究中认为汉江硅藻水华优势种为小环藻^[1,2],但并未从分类上展开研究。传统上硅藻种类的鉴定主要是以硅藻壳的形态及壳表面上的花纹为依据。目前国内外学者利用18S rDNA基因分析对水华赤潮原因种的鉴定方面也作了许多相关的研究。陈丽芬等利用18SrDNA序列分析确定香港海域一株棕囊藻为球形棕囊藻^[3]。     

模拟生态系统中噬藻体裂解蓝藻宿主的生态学效应

实验采用模拟生态系统,研究了噬藻体裂解蓝藻宿主后营养物质循环变化的过程,以及细菌和漂浮植物对这个过程的影响。结果表明噬藻体裂解宿主所释放的营养元素在细菌的作用下迅速进入新的循环并形成新的水华,而加入浮萍则可以有效吸收水体营养,防止新的水华发生。因此推测单纯地利用包括噬藻体在内的微生物裂解藻类的方法,并非治理水华的有效方法,但如果能够结合漂浮植物等其它治理手段,则有可能同时实现水华的控制和水质的改善。     

溶藻细菌NP23液体培养基的优化及 生物安全性的研究

【目的】为快速培养高浓度菌液以治理水体富营养化导致的藻类水华。【方法】首先用Plackett-Burman(PB)法筛选出影响NP23菌浓的3个重要因素KNO3、MnSO4.H2O和K2HPO4,然后对筛选出的重要因素在最佳值区域里用响应面方法(RSM)来优化NP23菌培养条件,最后用急性毒性试验和致突变试验对NP23菌液投入水体的生物安全性进行评价。【结果】优化后菌浓达到1013CFU/mL,比优化前菌浓大4个数量级。NP23菌液即使在大剂量下对鱼类也无急性毒性,对鱼类无致突变效应。【结论】研究结果为NP23菌实际应用提供参考。     

河道水华防治的研究进展

水华的防治是水环境保护的一个重要部分,它对水生生物、水产养殖、景观美化以及人类健康等方面有较大的影响。水华问题也是目前乃至今后很长一段时间内国内外关注的一个主要环境问题。为探索河道水华的防治措施,分析了水华的形成与水体富营养化间的相关性,综述了目前对水华成因、影响因素及其危害的一般认识,结合国内外水华治理的研究现状,讨论了今后在实际应用中的可行性策略。     

太湖水华程度及其生态环境因子的时空分布特征

湖泊水华是全世界面临的严重生态环境问题之一,对人类和生态系统健康都有重大影响。由于湖泊水华受流域面源、点源污染、气候、水文因子以及湖泊生态系统自身特征等众多因素影响,水华是否爆发、其严重程度及时空分布特征呈现明显的复杂性。以我国太湖为研究区域,基于近年的水华及水环境的监测数据,用自组织特征映射神经网络对太湖不同监测点的水华程度进行了自动聚类分析。结果表明,太湖水华程度呈现为明显的无水华、轻度、中度和重度水华4类。不同程度水华的叶绿素a、水温、COD_(Mn)、营养盐、浮游植物生物量以及藻种(蓝藻、绿藻、硅藻)结构的时空差异显著,不同变量间的关系复杂,有助于深入认识太湖近年水华发生的时空变异特性。     

溶藻细菌DC-L5的分离、鉴定及其溶藻特性

从滇池蓝藻水华集聚区分离获得一株溶藻细菌DC-L5,通过形态及16S rDNA测序分析鉴定为短小芽孢杆菌.用小白鼠进行生物安全实验,小白鼠无中毒症状.研究表明当细菌处于对数生长期时溶藻效果最强,共培养5d使铜锈微囊藻的叶绿素α含量下降83.33%,使惠氏微囊藻、绿色微囊藻、水华束丝藻和水华鱼腥藻4种蓝藻叶绿素α下降率最高为67.6%,最低为58.5%,平均为62.25%.离心沉降后,发现沉淀菌体和无菌上清液对铜锈微囊藻都有溶藻效果,但溶藻效果不及原菌液,推测DC-L5可能是通过直接接触使藻细胞凝聚下沉及进一步的生物降解,同时存在抑制藻细胞生长的胞外分泌物.高温热处理后菌液溶藻作用不明显,推测高温可能使菌体或胞外分泌物质失活.     

水华束丝藻对磷的生理响应研究

束丝藻(Aphanizomenon Morr. ex Born. et Flah.)是我国淡水水体常见的水华蓝藻之一, 由其引发的水华已产生了严重的环境及生态安全问题。然而, 目前对束丝藻的研究仍相对较少。为了揭示环境因子对束丝藻的影响, 研究从淡水水体限制因子?磷入手, 探讨其对束丝藻的生理生态效应, 研究了不同磷浓度(0.00、0.02、0.05、0.50、1.00 mg/L)对水华束丝藻的生长、光合作用及碱性磷酸酶变化的影响。结果表明: 水华束丝藻在磷浓度低于0.50 mg/L 条件下, 其比生长速率()、最大光合反应(Pm)、饱和光强(Ik)、PSⅡ光化学效率(Fv/Fm)和最大电子传递速率(ETRmax)均下降, 而暗呼吸(Rd)显著增加, 这表明培养基磷浓度低于0.50 mg/L 时,水华束丝藻产生磷营养胁迫, 导致其光合作用受到抑制, 呼吸作用增强, 进而抑制其生长。为了应对这种胁迫, 束丝藻显著增加了其碱性磷酸酶活性(APA), APA 的增加, 使得水华束丝藻能够分解有机形态磷物质转化为其可利用无机磷来缓解磷胁迫。当磷浓度高于0.50 mg/L 时, 水华束丝藻各种参数并没显著性差异, 表明磷浓度高于0.50 mg/L 能够保证水华束丝藻的正常生理特征。这些结果揭示了在低磷条件下, 水华束丝藻能通过调节光合作用和APA 等生理响应, 使其保持生存和竞争优势。       

氮磷对水华束丝藻生长及生理特性的影响

从滇池分离得到水华束丝藻藻株,以BG11为基础培养基,在(25±1)℃,光照强度20μE/m2.s,光/暗周期为16h:8h的培养条件下,水华束丝藻的生长周期约为28d,以光密度(OD665)为指标的生长曲线符合典型的"S"型;在实验浓度范围内,N、P的浓度变化均对水华束丝藻的生长产生影响,在一定范围内([NO3--N]:1.6—245.1 mg/L;[PO43--P]:0.3—1.4 mg/L),高浓度的N、P有利于水华束丝藻的生长,但浓度过高([NO3--N]>245.1 mg/L;[PO43--P]>6.9 mg/L)时,则对其生长产生抑制作用;N、P在缺乏和浓度很低时可对水华束丝藻光系统Ⅱ活性(Fv/Fm)产生显著影响(p<0.01);本实验结果还表明,N、P浓度的改变可影响水华束丝藻硝酸还原酶、酸性磷酸酶和碱性磷酸酶的活性;在低N、P浓度下,水华束丝藻的硝酸还原酶和酸性磷酸酶活性升高,显著高于正常BG11培养时的活性(p<0.05)。这一结果表明,在低N、P营养环境中,水华束丝藻可通过调节自身的酶系统来提高对营养的吸收和利用,从而满足自身生长和细胞增殖的需要。     

水华的发生、危害和防治

简要论述了淡水水体富营养化、水华的含义、水华发生的原因和危害,并对富营养化和水华的各种防治措施进行了介绍。     

三峡水库香溪河库湾夏季藻类水华的时空动态及其影响因素

2008年6-8月,三峡水库香溪河库湾相继暴发蓝藻和绿藻水华.依据香溪河库湾夏季的每周监测,对研究区2次水华分别进行聚类和判别分析,研究了2次水华的时空动态及其影响因素.结果表明：研究区2次水华过程均可划分为无水华组、过渡组和水华组;2次水华的暴发对可溶性硅(DSi)、硝态氮与亚硝态氮(NO₃--N+NO₂^--N)和磷酸盐(PO₄^3--P)3种营养盐的吸收程度不同;蓝藻水华暴发期间的DSi、总氮/总磷(TN/TP)、DSi/TN和DSi/TP值均低于绿藻水华;判别蓝藻水华暴发的参数为叶绿素a(Chl a)、TN和PO₄^3--P,而Chl a和DSi则是绿藻水华暴发的判别因子,将2次水华过程划分为水华组和无水华组的判别效果更好;判断蓝藻和绿藻水华暴发的叶绿素a临界浓度分别为40和20 μg·L^-1.