一株海洋殺藻細(xì)菌的殺藻過(guò)程與機(jī)制研究.pdf

1、有害赤潮作為一種全球性的海洋災(zāi)害，已引起世界各地區(qū)的高度關(guān)注。近年來(lái)，赤潮的頻繁爆發(fā)也使得我國(guó)濱海地區(qū)生態(tài)安全和沿海經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。菌-藻關(guān)系在種群演替和有害赤潮動(dòng)力學(xué)中起著重要作用，而殺藻細(xì)菌的發(fā)現(xiàn)為微生物防治赤潮提供了可能的途徑。
　　論文以本實(shí)驗(yàn)室前期篩選到的一株海洋殺藻細(xì)菌Vibrio sp.DHQ25為研究對(duì)象，針對(duì)其胞外活性成分脅迫下無(wú)菌塔瑪亞歷山大藻(Alexandrium tamarense)功能

2、生物分子、光合作用系統(tǒng)及基因表達(dá)展開較為系統(tǒng)的研究。獲得主要結(jié)果如下:
　　1.殺藻細(xì)菌DHQ25胞外活性成分能在短時(shí)間內(nèi)有效抑制目標(biāo)赤潮藻的生長(zhǎng)，其中1.0％處理組（細(xì)菌發(fā)酵濃縮液與塔瑪亞歷山大藻培養(yǎng)液的體積比為1∶100）在6h時(shí)后殺藻率接近60％，這說(shuō)明殺藻細(xì)菌DHQ25是潛在的有害赤潮調(diào)控者。
　　2.對(duì)塔瑪亞歷山大藻功能生物分子進(jìn)行追蹤，發(fā)現(xiàn)殺藻菌活性成分會(huì)引起藻細(xì)胞DNA斷裂，電泳條帶彌散;活性成分還會(huì)顯著地減少

3、藻細(xì)胞總蛋白含量，同時(shí)加劇脂質(zhì)過(guò)氧化受損，使得其產(chǎn)物丙二醛(MDA)水平持續(xù)增高。
　　3.殺藻細(xì)菌脅迫下，藻細(xì)胞光合元件葉綠體結(jié)構(gòu)嚴(yán)重受損，同時(shí)伴隨著光合色素濃度降低以及ATPase活性的波動(dòng);受脅迫的藻細(xì)胞光合系統(tǒng)PS(Ⅱ)的最大光化學(xué)量子產(chǎn)量(Fv/Fm)水平減弱，光飽和值降低;而藻細(xì)胞中PS(Ⅱ)的電子傳遞速率，比PS(Ⅰ)的更敏感于殺藻細(xì)菌活性成分的脅迫，殺藻活性成分對(duì)電子傳遞鏈的抑制位點(diǎn)據(jù)推測(cè)是在PS(Ⅱ)上。認(rèn)為這些

4、是藻細(xì)胞受到外界脅迫時(shí)機(jī)體表現(xiàn)出來(lái)的行為適應(yīng)機(jī)制。
　　4.借助實(shí)時(shí)定量PCR(real-time PCR)技術(shù)，發(fā)現(xiàn)PS(Ⅱ)中心反應(yīng)蛋白D1和D2的編碼基因psbA和psbD，其相對(duì)表達(dá)量下調(diào);而細(xì)胞色素代謝相關(guān)基因cob和cox轉(zhuǎn)錄則異?；钴S，另一個(gè)關(guān)于二氧化碳固定的基因rbcL表達(dá)量相對(duì)穩(wěn)定。這說(shuō)明殺藻細(xì)菌DHQ25活性成分確實(shí)使PSⅡ光反應(yīng)中心受損，干擾電子傳遞鏈運(yùn)作，擾亂光合作用，進(jìn)而威脅細(xì)胞的生長(zhǎng)生存。
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5、.殺藻細(xì)菌脅迫下，藻細(xì)胞產(chǎn)生的活性氧物質(zhì)(ROS)可能是塔瑪亞歷山大藻行為響應(yīng)的誘導(dǎo)因子，它會(huì)啟動(dòng)機(jī)體抗氧化酶系連鎖效應(yīng)，使得多余的ROS被抗氧化酶系清除，SOD和POD是藻細(xì)胞抗氧化防御的兩個(gè)重要因子。
　　6.SPSS軟件分析發(fā)現(xiàn):相對(duì)于殺藻細(xì)菌活性成分的脅迫濃度，脅迫時(shí)間對(duì)各指標(biāo)的影響更為顯著;在鎖定的葉綠素a(Chl a)、類胡蘿卜素(Car)、ATPase、Fv/Fm、總蛋白、SOD及POD七個(gè)指標(biāo)中，總蛋白對(duì)活性成分脅