南海浮游病毒分布特征研究及汕頭近海噬藻體多樣性研究.pdf

1、浮游病毒指游離在水體中各類病毒的總稱，主要包括噬菌體、噬藻體和真核藻類病毒，其在控制群落結(jié)構(gòu)多樣性、宿主多樣性、生物地球化學(xué)循環(huán)和赤潮發(fā)生以及調(diào)控海洋生物生產(chǎn)量、碳循環(huán)和維持海洋生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定等方面發(fā)揮了十分重要的作用。噬藻體是一類可侵入藻類的細(xì)菌性病毒，代表著自然環(huán)境中的大部分病毒，豐度大，分布廣，非常具有研究價(jià)值。目前關(guān)于噬藻體在不同環(huán)境中的具體分布情況尚未完全清楚。研究不同環(huán)境、不同海域中浮游病毒豐度分布規(guī)律及遺傳多樣性，有助于探究

2、浮游病毒的生態(tài)學(xué)地位和進(jìn)化史，同時(shí)也為進(jìn)一步分析生物群落結(jié)構(gòu)變化規(guī)律奠定基礎(chǔ)以及環(huán)境評價(jià)等提供理論依據(jù)及數(shù)據(jù)參考。
　　本文研究主要包括兩個(gè)部分：第一部分是采用流式細(xì)胞儀技術(shù)(FCM)分析了南海海域浮游病毒和異養(yǎng)細(xì)菌的豐度及其與環(huán)境因子間的相關(guān)性；第二部分則是分別運(yùn)用FCM分析了汕頭近海浮游病毒豐度的晝夜變化規(guī)律以及采用PCR-DGGE技術(shù)，對汕頭近海海域噬藻體g20基因的遺傳多樣性進(jìn)行了初步的探究，結(jié)果如下：
　　南海海域

3、表層水域夏季浮游病毒的豐度范圍在7.07×105個(gè)/mL~1.35×107個(gè)/mL之間，平均值5.55×106個(gè)/mL；異養(yǎng)細(xì)菌的豐度2.99×104個(gè)/mL~2.06×106個(gè)/mL，平均值4.01×105個(gè)/mL。水平分布上，浮游病毒的分布和異養(yǎng)細(xì)菌的分布趨勢相似，其豐度變化趨勢是由近海的珠江口流域往外海逐漸遞減，但是在南海東部的黃巖島海域，豐度又逐漸升高。垂直分布上，浮游病毒、異養(yǎng)細(xì)菌豐度的最大值和最小值均出現(xiàn)在表層和底層，且隨著

4、水深的遞增，二者豐度均呈遞減趨勢。相關(guān)性分析表明，南海海域浮游病毒的豐度與異養(yǎng)細(xì)菌豐度、溫度(<20℃)、Virus-Bacteria-Ratio以及電導(dǎo)率均呈極顯著性正相關(guān)(P<0.05)，與壓力和鹽度呈極顯著性負(fù)相關(guān)(P<0.05)，與溫度(>20℃)無相關(guān)性；異養(yǎng)細(xì)菌與溫度(<20℃)和電導(dǎo)率呈極顯著性正相關(guān)(P<0.05)，與 VBR、鹽度和壓力呈極顯著性負(fù)相關(guān)(P<0.05)，與溫度(>20℃)無相關(guān)性。VBR與電導(dǎo)率呈顯著性

5、正相關(guān)，與鹽度呈顯著性負(fù)相關(guān)，與溫度、壓力無相關(guān)性。另外浮游病毒豐度與異養(yǎng)細(xì)菌和VBR顯著正相關(guān)，這也說明了異養(yǎng)細(xì)菌的裂解釋放是南海海域浮游病毒的主要來源。
　　本文是在課題組對噬藻體研究的基礎(chǔ)上，首先運(yùn)用FCM技術(shù)分析探討了汕頭近海浮游病毒和異養(yǎng)細(xì)菌豐度的晝夜變化趨勢，結(jié)果顯示，浮游病毒和異養(yǎng)細(xì)菌豐度一直處于動(dòng)態(tài)變化中，二者晝夜變化之間是顯著正相關(guān)關(guān)系，浮游病毒的豐度在異養(yǎng)細(xì)菌豐度升高或降低以后才上升或下降，即浮游病毒豐度隨著異

6、養(yǎng)細(xì)菌豐度的變化而呈現(xiàn)規(guī)律性變化。采用PCR-DGGE的技術(shù)手段，對汕頭近海海域噬藻體g20基因的遺傳多樣性進(jìn)行初步探究的結(jié)果顯示，汕頭近海的三個(gè)站位共獲得了18個(gè)OTUs(operational taxonomic units)。具體分布是濠江3個(gè)，牛田洋9個(gè)，汕頭港6個(gè)，其中牛田洋和汕頭港有一個(gè)完全相同的OUT。獲得的18個(gè)OUTs在氨基酸水平的相似性比較，相似性在59.4％-98.8%之間。而且18條g20基因的氨基酸序列與NCB

7、I上的相似序列對比，其相似率在76%-99%。汕頭海域獲得的18條不同g20基因型翻譯的衣殼蛋白的氨基酸序列比對結(jié)果顯示氨基酸序列中有兩個(gè)比較保守的區(qū)域CV-1(conserved region-1)和CV-2(conserved region-2)以及一個(gè)可變區(qū)域VR-1(variable region-1)，可變區(qū)域使得大量的遺傳突變和基因漂移得以發(fā)生，使得多樣性十分豐富。系統(tǒng)進(jìn)化分析結(jié)果顯示，18個(gè)OTUs分布在四個(gè)不同的簇群中，