海洋微藻共棲細菌抑藻活性及群體感應(yīng)相關(guān)基因的初步研究.pdf

1、藻菌的相互作用是海洋生物群落種間關(guān)系的研究熱點,在微藻的生消與群落演替中占有重要地位。已有研究表明微藻的共棲細菌可以抑制藻類的生長,甚至裂解藻細胞,從而表現(xiàn)出溶藻效應(yīng),這類溶藻細菌對維持藻類生物量平衡具有非常重要的作用,而探明溶藻細菌的作用機制是研究藻菌相互作用的關(guān)鍵。本文針對微藻共棲細菌的溶藻活性具有密度依賴性的特點,創(chuàng)新性的提出微藻共棲細菌代謝溶藻物質(zhì)受到群體感應(yīng)(QuorumSensing,QS)系統(tǒng)調(diào)控的設(shè)想,并在本文中進行了初

2、步驗證。
　　本文從61株海洋微藻中共分離出206株共棲細菌,利用AgrobacteriumtumefaciensA136(pCF218/pCF372)生物傳感器的檢測方法篩選出11株細菌具有基于AHLs的群體感應(yīng)系統(tǒng),它們分屬于3類海洋細菌的系統(tǒng)分支:α-proteobacteria,γ-proteobacteria和Gram+細菌,通過GC-MS檢測,確定11株共棲細菌都含有C8-HSL,部分含有C6-HSL和C14-HSL,

3、其中9株細菌具有抑藻活性,分別對東海原甲藻、棕囊藻、海鏈藻和赤潮異灣藻具有不同程度的抑制作用。
　　利用生物自顯影方法建立了抑藻化合物跟蹤篩選模型,該模型中以四爿藻(Tetraselmis)作為目標(biāo)抑藻藻株,培養(yǎng)終濃度為105cell/mL,在固體培養(yǎng)基上進行光照培養(yǎng)6天。以篩選到的一株抑藻細菌Ponticoccussp.PD-2為研究對象,規(guī)?；囵B(yǎng)后,對其代謝產(chǎn)物進行分離純化?；谒⒌囊衷寤衔锖Y選模型,利用TLC制備和H

4、PLC檢測的方法,最終獲得一個抑藻化合物。通過LC-MS分析,該抑藻化合物的分子量為278.1643,初步判定其分子式中含有一個苯環(huán)。本文建立了抑藻化合物HPLC分析方法,對PD-2不同生長時期的代謝情況進行了跟蹤檢測,發(fā)現(xiàn)PD-2抑藻活性物質(zhì)的產(chǎn)生具有密度依賴性,即細菌PD-2產(chǎn)生的抑藻活性物質(zhì)受到群體感應(yīng)的調(diào)控。
　　通過Illumina測序技術(shù)對細菌PD-2進行全基因組測序,獲得基因組大小約為4.915Mb的PD-2全基因組

5、序列,通過對PD-2的測序數(shù)據(jù)利用Glimmer軟件進行編碼基因預(yù)測,并將預(yù)測得到的基因序列與COG、KEGG、GO、InterproScan、nr功能數(shù)據(jù)庫做Blast比對,進行基因功能注釋分析,最終在細菌PD-2中獲得了群體感應(yīng)信號分子AHLs合成酶基因LuxI和轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白LuxR同源基因片段,從而從分子水平上初步證實了細菌PD-2中確實存在類似LuxI/LuxR調(diào)控的群體感應(yīng)系統(tǒng)。
　　本項研究為微藻共棲細菌的抑藻活性受到