高鹽脅迫下細菌-微藻的相互作用研究.pdf

1、隨著人類活動的增加和氣候的變遷，越來越多的淡水環(huán)境面臨著鹽漬化的威脅。鹽是影響生物生長的重要環(huán)境因子，對藻類個體生長、光合效率、元素循環(huán)等生理生態(tài)活動有著重要影響。然而，高鹽條件對藻類與其他微生物之間的相互作用、以及這些相互作用如何影響藻類對鹽脅迫的適應等問題還存在諸多未解之謎。為探索高鹽條件對藻類與細菌相互作用的影響，本實驗利用微生物組學研究了鹽脅迫對實驗室培養(yǎng)條件下水體微生物群落結(jié)構(gòu)、物種關(guān)系的影響，構(gòu)建了在不同鹽條件下的藻類-水體

2、微生物共培養(yǎng)體系，并通過菌種分離純化首次獲得數(shù)株可促進微藻耐鹽能力的有益菌，最后對細菌調(diào)節(jié)微藻耐鹽的分子機制做出初步探索。本研究加深了對高鹽脅迫下微生物群落動態(tài)變化以及微藻與微生物互作抗鹽的認識，為進一步改造和利用微生物幫助微藻抗鹽的應用提供了科學依據(jù)。
　　本研究主要結(jié)果如下:
　　(1)通過微生物組學方法分析，發(fā)現(xiàn)在實驗室培養(yǎng)條件下高鹽環(huán)境對水體微生物群落組成與種間關(guān)系有重要影響。鹽脅迫會減少水體微生物的α多樣性;高鹽可

3、造成微生物群落結(jié)構(gòu)的較大變化。通過分析衣藻葉綠體16S rRNA基因與其他OTU的共現(xiàn)性來預測其物種相互作用網(wǎng)絡(luò)可以發(fā)現(xiàn)正常培養(yǎng)條件下衣藻可與多種微生物如Xanthomonadaceae、Pseudomonadaceae、Acidisoma等呈正相關(guān)，而這種正相關(guān)在高鹽條件下可以得到部分保留，有可能在衣藻耐鹽過程中起到一定有益作用。
　　(2)通過富集培養(yǎng)和分離純化，我們獲得12株能增強萊茵衣藻抗鹽能力的細菌，部分菌種與上述組學分

4、析結(jié)果一致。在高鹽脅迫下，有些細菌能有效保護萊茵衣藻的生長，表現(xiàn)為衣藻活細胞數(shù)、葉綠素含量和光系統(tǒng)Ⅱ最大光化學效率在與菌互作后有所提高。
　　(3)選取對衣藻耐鹽能力增強效果較強的ZX29菌株進行更多分子生物學與生化測定，發(fā)現(xiàn)該菌16S rRNA基因與紅球菌Rhodococcus baikonurensis同源性最高(99.4％)，在菌藻共接種時可顯著提高藻類在高鹽條件下的存活能力、葉綠素含量及光系統(tǒng)Ⅱ最大光化學效率;具備多種碳源