Sulfitobacter pseudonitzschiae H46在不同藻际环境中的藻菌关系及抑藻机制研究

作     者：杨淋 

作者单位：自然资源部第一海洋研究所 

学位级别：硕士

导师姓名：郑立;郑明刚

授予年度：2023年

学科分类：0710[理学-生物学] 1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 100705[医学-微生物与生化药学] 07[理学] 071005[理学-微生物学] 10[医学] 

主      题：藻菌作用 二甲基巯基丙酸(Dimethylsulfoniopropionate,DMSP) 亚硫杆菌Sulfitobacter pseudonitzschiae 海洋卡盾藻Chattonella marina 抑藻活性与机制 

摘      要：藻际细菌是藻际环境的重要组成部分,促进或抑制微藻生长的细菌都能够生存在藻际环境。因此研究藻菌作用关系可深入了解微藻群落生态演替,从而为解决赤潮问题提供生物治理办法。目前对藻菌作用关系的研究多聚焦在单一物种作用水平,而对生存在不同藻际环境的同一种类细菌,它是否和不同种类微藻表现出差异性的作用关系;以及差异性作用受到何种信号分子调控,目前还缺乏研究。本论文以出现在多种藻际环境中的藻际细菌Sulfitobacter pseudonitzschiae H46作为研究对象,探究它和三角褐指藻,新月菱形藻,赤潮异弯藻和海洋卡盾藻的作用关系。实验采用藻菌共培养、转录组学、物质分析以及生理活性检测等方法,研究H46与四种微藻的差异性作用关系,并探讨差异性产生原因与微藻二甲基巯基丙酸(Dimethylsulfoniopropionate,DMSP)的关系。基于作用关系的结果,探究了H46对海洋卡盾藻的抑藻作用及机制。本文的主要研究结果如下:1.本研究中,H46抑制不产DMSP微藻(海洋卡盾藻)的生长,而对产DMSP微藻(三角褐指藻,新月菱形藻,赤潮异弯藻)的生长则表现为不抑制。同时,H46能够将微藻产生的DMSP降解为DMS,但不能利用DMSP作为唯一碳源进行生长。因此,DMSP可能是调节H46与微藻差异性作用关系的信号分子。***存在的环境下,H46菌液上清对海洋卡盾藻的抑藻效果降低。结合转录组结果发现,DMSP的存在下调了H46群体感应系统和生物膜合成活动基因,而上调抗生素相关基因的表达,推测H46抑藻功能和这些活动相关。3.H46对海洋卡盾藻的抑藻率可达90%以上。H46的整个生长阶段的菌液上清都具有抑藻活性。H46菌液上清在碱性环境和紫外线照射条件下抑藻率降低,但耐酸、耐高低温。在培养基中添加葡萄糖,或者低温环境以及静置环境培养能降低H46菌液上清抑藻率。4.H46菌液上清可导致海洋卡盾藻细胞氧化应激,膜脂质过氧化产物出现,蛋白质和总糖含量减少,光合系统受损,最终导致胞膜破裂,细胞裂解死亡。