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海洋细菌生物被膜可拉酸含量影响厚壳贻贝稚贝附着

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海洋学报 2023年第8期45卷 96-107页

作者：解静仪王小雨李局杨金龙梁箫上海海洋大学国家海洋生物科学国际联合研究中心上海201306 上海海洋大学水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室上海201306 上海海洋大学水产动物良种创制与绿色养殖协同创新中心上海201306

可拉酸是生物被膜上重要的胞外多糖之一,但细菌可拉酸对海洋无脊椎动物附着过程的影响还鲜少研究。本研究从自然生物被膜中分离出8株海洋细菌,对其种属进行鉴定及聚类分析,并测定其生物被膜的可拉酸含量及对稚贝附着的诱导能力。筛选所... 详细信息

可拉酸是生物被膜上重要的胞外多糖之一,但细菌可拉酸对海洋无脊椎动物附着过程的影响还鲜少研究。本研究从自然生物被膜中分离出8株海洋细菌,对其种属进行鉴定及聚类分析,并测定其生物被膜的可拉酸含量及对稚贝附着的诱导能力。筛选所得海洋细菌形成生物被膜并测定其成膜能力及胞外产物含量,发现β-多糖的生物量与厚壳贻贝稚贝附着率呈显著正相关趋势(p附着率之间关系的研究结果显示,海洋细菌生物被膜对厚壳贻贝稚贝附着率的诱导效果与其可拉酸含量呈显著正相关(p附着。本研究为探究海洋细菌生物被膜的化学物质与海洋贝类附着之间的相互作用及其对贝类附着机制提出了新的见解。

关键词：生物被膜厚壳贻贝稚贝可拉酸附着

人工鱼礁表面分离细菌形成单一生物被膜对厚壳贻贝稚贝附着的影响

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渔业科学进展 2024年第3期45卷 224-234页

作者：杨金龙于相冰胡晓梦贺楚晗梁箫上海海洋大学国家海洋生物科学国际联合研究中心上海201306 上海市水产动物良种创制与绿色养殖协同创新中心上海201306 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广东广州511458

为探讨存在于人工鱼礁表面的海洋细菌与贝类附着之间的互作关系,本研究从自然海域中的人工鱼礁表面上分离了9株海洋细菌,并分别构建单一细菌生物被膜,探索不同细菌种属形成的生物被膜特性与厚壳贻贝(Mytilus coruscus)稚贝附着之间的关... 详细信息

为探讨存在于人工鱼礁表面的海洋细菌与贝类附着之间的互作关系,本研究从自然海域中的人工鱼礁表面上分离了9株海洋细菌,并分别构建单一细菌生物被膜,探索不同细菌种属形成的生物被膜特性与厚壳贻贝(Mytilus coruscus)稚贝附着之间的关系。结果显示,9株人工鱼礁表面细菌形成的生物被膜对厚壳贻贝稚贝附着的诱导活性存在显著差异,其中,Mesoflavibacter sp.2对稚贝附着的诱导活性最高,Phaeobacter sp.2的诱导活性最低。Sutcliffiella sp.1和Jeotgalibacillus sp.1的细菌密度与诱导活性呈显著正相关,Cytobacillus sp.1和Phaeobacter sp.2的细菌密度与诱导活性呈显著负相关。通过比较分析Mesoflavibacter sp.2和Phaeobacter sp.2生物被膜的蛋白质及多糖含量发现,生物被膜对厚壳贻贝稚贝附着的诱导活性与多糖含量呈显著负相关,与蛋白质含量呈正相关。本研究初步探索了人工鱼礁表面细菌形成的生物被膜对厚壳贻贝稚贝附着的影响,为后续在自然海区进一步解析人工鱼礁表面生物被膜与海洋无脊椎动物附着的互作关系具有重要理论研究意义,同时,对于人工鱼礁表面海洋生物附着机制的研究具有重要的实践价值。

关键词：人工鱼礁厚壳贻贝稚贝附着生物被膜

八株深渊细菌生物被膜特性及其对厚壳贻贝附着的作用

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大连海洋大学学报 2024年

作者：李浩然何泽平王钰怡杨金龙梁箫上海市水产动物良种创制与绿色养殖协同创新中心上海海洋大学水产与生命学院国家海洋生物科学国际联合研究中心中国-葡萄牙星海“一带一路”联合实验室

为了探究深渊细菌在近海贝类养殖中的应用可能性，本研究使用八株来自马里亚纳海沟海水中的细菌，检测了其生物被膜形成能力及对厚壳贻贝（Mytilus coruscus）的附着诱导活性。实验结果发现，8株深渊细菌均可以形成生物被膜，且均对厚... 详细信息

为了探究深渊细菌在近海贝类养殖中的应用可能性，本研究使用八株来自马里亚纳海沟海水中的细菌，检测了其生物被膜形成能力及对厚壳贻贝（Mytilus coruscus）的附着诱导活性。实验结果发现，8株深渊细菌均可以形成生物被膜，且均对厚壳贻贝稚贝附着具有诱导能力。不同种属细菌的诱导能力不同，其中北极假暗棕色杆菌（Pseudophaeobacter arcticus）、泰坦尼克号盐单胞菌（Halomonas titanic）、轴向海山盐单胞菌（Halomonas axialensis）、河豚毒素假交替单胞菌（Pseudoalteromonas tetraodonis）、塩屋埼假交替单胞菌（Pseudoalteromonas shioyasakiensis）生物被膜具有中等诱导活性（>30%），死亡或受损细菌占比附着的诱导活性与胞外多糖含量以及活/死菌比例显著正相关（P附着，附着诱导活性与胞外多糖、活/死菌比例正相关，生物被膜中活/死菌比例与eDNA含量负相关，并推断细菌死亡损伤裂解会导致eDNA含量增加。此结果为开发利用深渊微生物到近海贝类养殖中提供新的思路。

关键词：深渊细菌生物被膜厚壳贻贝附着

等离子蒸发沉积热障涂层抗CMAS附着研究进展

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稀有金属材料与工程 2020年第10期49卷 3646-3652页

作者：张宝鹏于新民刘伟霍鹏飞金鑫航天特种材料及工艺技术研究所北京100074

热障涂层是先进航空发动机核心热端部件高压涡轮叶片表面防护的关键技术。随着发动机服役温度的不断提高,一种主要化学成分为CaO-MgO-Al2O3-SiO2(简称CMAS)的环境沉积物对叶片的危害日益严重,不仅堵塞叶片表面气膜冷却孔,降低叶片冷却效... 详细信息

热障涂层是先进航空发动机核心热端部件高压涡轮叶片表面防护的关键技术。随着发动机服役温度的不断提高,一种主要化学成分为CaO-MgO-Al2O3-SiO2(简称CMAS)的环境沉积物对叶片的危害日益严重,不仅堵塞叶片表面气膜冷却孔,降低叶片冷却效率,而且导致热障涂层早期剥落失效,服役寿命大幅度降低。高温熔融CMAS在涂层表面的附着过程及防护方法是目前热障涂层研究领域的热点和难点。本文针对新型等离子蒸发沉积技术制备的热障涂层,梳理了近年来在热障涂层抗CMAS附着、渗入和腐蚀方面的最新研究成果,指出了涂层抗CMAS侵蚀研究的发展方向。

关键词：等离子蒸发沉积热障涂层 CMAS 氧化钇稳定氧化锆附着

外源添加胞外囊泡对海假交替单胞菌生物被膜形成及厚壳贻贝附着的影响

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大连海洋大学学报 2023年第6期38卷 994-1002页

作者：吴冠举缪天音胡晓梦张稳杨金龙梁箫上海海洋大学国家海洋生物科学国际联合研究中心上海201306 上海海洋大学水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室上海201306 上海市水产动物良种创制与绿色养殖协同创新中心上海201306

为探究胞外囊泡(outer membrane vesicles,OMVs)对海假交替单胞菌(Pseudoalteromonas marina)生物被膜形成及厚壳贻贝(Mytilus coruscus)(壳长为0.88 mm±0.16 mm,壳高为0.55 mm±0.12 mm)稚贝附着的影响,从海假交替单胞菌中提取并纯化了OMVs,并添加到海假交替单胞菌中共同孵育形成生物被膜,在OMVs终质量浓度为0.1、1、10、20μg/mL时检测形成的生物被膜对贻贝稚贝附着的诱导作用。结果表明:在海假交替单胞菌中成功提取到了OMVs,从菌体中提取获得的OMVs较上清液中更多;添加10μg/mL的OMVs时,形成的生物被膜对贻贝稚贝的附着诱导活性最高,稚贝附着率达到56.42%;随着OMVs添加量的增加,细菌密度和膜厚呈增长趋势,胞外产物中α-多糖、β-多糖、脂质和蛋白质含量呈升高趋势;相关性分析显示,生物被膜中的脂质含量与贻贝附着显著相关(P附着的诱导能力。

关键词：胞外囊泡生物被膜厚壳贻贝稚贝附着

化学物质诱导对马氏珠母贝眼点幼虫附着的影响

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广东海洋大学学报 2022年第1期42卷 29-34页

作者：杨创业章佳斌曾业涛廖永山邓岳文王庆恒广东海洋大学水产学院广东海洋大学珍珠研究所广东省珍珠养殖与加工工程技术研究中心广东湛江524088

【目的】研究血清素(5-HT)、蜕皮激素、γ-氨基丁酸(GABA)、腺嘌呤核苷、次黄嘌呤核苷和次黄嘌呤对马氏珠母贝眼点幼虫附着的影响。【方法】以不同浓度的5-HT、蜕皮激素、GABA、腺嘌呤核苷、次黄嘌呤核苷和次黄嘌呤溶液处理马氏珠母贝... 详细信息

【目的】研究血清素(5-HT)、蜕皮激素、γ-氨基丁酸(GABA)、腺嘌呤核苷、次黄嘌呤核苷和次黄嘌呤对马氏珠母贝眼点幼虫附着的影响。【方法】以不同浓度的5-HT、蜕皮激素、GABA、腺嘌呤核苷、次黄嘌呤核苷和次黄嘌呤溶液处理马氏珠母贝眼点幼虫,不同时间后,分析眼点幼虫附着率的变化。【结果】在24~96 h作用时间里,5-HT、蜕皮激素、GABA对眼点幼虫附着的诱导效果整体上均呈上升趋势;在24~120 h作用时间里,腺嘌呤核苷、次黄嘌呤核苷和次黄嘌呤对眼点幼虫附着的诱导效果整体上呈上升趋势。眼点幼虫在10^(-5) mol/L的5-HT和GABA处理24、48、72和96 h后,附着率均显著高于对照组(P附着率均显著高于对照组(P附着率均显著高于对照组(P附着率均显著高于对照组(P附着率均显著高于对照组(P附着,其中10^(-5) mol/L的5-HT处理24 h对附着率的诱导效果最佳,可达对照组的6.3倍。

关键词：马氏珠母贝眼点幼虫附着化学物质

厚壳贻贝肠道细菌的生物被膜对其幼虫和稚贝附着的影响

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海洋学报 2021年第9期43卷 81-91页

作者：徐嘉康王劲松方怡涵杨金龙梁箫上海海洋大学国家海洋生物科学国际联合研究中心上海201306 上海海洋大学水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室上海201306 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广东广州511458

为研究肠道细菌在厚壳贻贝(Mytilus coruscus)幼虫和稚贝生长发育过程中的作用,本研究从成体厚壳贻贝肠道中分离出了10株细菌,通过分别形成单一细菌生物被膜,检验其对厚壳贻贝幼虫和稚贝附着的影响和生物被膜特性。实验结果发现,10株肠... 详细信息

为研究肠道细菌在厚壳贻贝(Mytilus coruscus)幼虫和稚贝生长发育过程中的作用,本研究从成体厚壳贻贝肠道中分离出了10株细菌,通过分别形成单一细菌生物被膜,检验其对厚壳贻贝幼虫和稚贝附着的影响和生物被膜特性。实验结果发现,10株肠道细菌所形成的生物被膜均能诱导厚壳贻贝幼虫和稚贝的附着,但不同种类肠道细菌的诱导能力不同,其中Bacillus sp.4对厚壳贻贝幼虫具有高诱导活性,Phaeobacter sp.1具有低诱导活性;Phaeobacter sp.1对厚壳贻贝稚贝具有高诱导活性,Bacillus sp.4具有低诱导活性。通过比较分析Bacillus sp.4和Phaeobacter sp.1生物被膜的生物量及胞外产物发现,肠道细菌被膜细菌密度、膜厚和胞外脂类对厚壳贻贝幼虫的附着变态无影响,而胞外蛋白和胞外多糖可以影响幼虫的附着变态;对于厚壳贻贝稚贝的附着,肠道细菌被膜细菌密度、膜厚和胞外α-多糖均能影响其诱导活性,而胞外脂类和胞外蛋白无影响。本研究成果可为提高厚壳贻贝的健康生态养殖相关技术提供相关的指导,为解析生物被膜调控厚壳贻贝附着机制和该物种生态健康养殖提供理论依据。

关键词：肠道细菌厚壳贻贝生物被膜诱导活性附着

荚膜多糖合成基因capC对海假交替单胞菌生物被膜形成及厚壳贻贝附着与变态的影响

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荚膜多糖合成基因capC对海假交替单胞菌生物被膜形成及厚壳贻贝附...

作者：贺楚晗上海海洋大学

学位级别：硕士

厚壳贻贝(Mytilus coruscus)是一种典型的大型海洋污损生物,研究其附着和变态机制对大型海洋生物污损的防治工作具有重要的生态意义及经济意义。假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)作为海洋中广泛存在的一类细菌种属,其中大多数菌株形... 详细信息

厚壳贻贝(Mytilus coruscus)是一种典型的大型海洋污损生物,研究其附着和变态机制对大型海洋生物污损的防治工作具有重要的生态意义及经济意义。假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)作为海洋中广泛存在的一类细菌种属,其中大多数菌株形成的细菌生物被膜被证实可定向诱导海洋无脊椎动物幼虫的附着和变态。根据本实验室的研究,已知生物被膜的胞外产物如多糖、蛋白质、脂质等对厚壳贻贝幼虫变态及稚贝二次附着均具有一定诱导作用,其中胞外多糖如藻酸盐、可拉酸、纤维素对生物被膜及幼虫变态均有不同影响,而脂多糖合成基因缺失则被证明可显著降低生物被膜对稚贝二次附着的诱导效果。以往的研究结果表明荚膜多糖可通过促进细菌细胞间和细菌与基质之间的附着使形成的生物被膜上细菌更加聚集。但荚膜多糖对于海假交替单胞菌(Pseudoalteromonas marina)形成的生物被膜是否存在同样的影响及其可能通过何种分子机制影响生物被膜的形成、形成的生物被膜是否对厚壳贻贝幼虫变态或稚贝二次附着具有诱导效果的影响等问题目前尚不明晰。本文主要通过构建荚膜多糖合成调节基因capC缺失型菌株等方式探讨荚膜多糖对P.marina生物被膜及幼虫附着变态、稚贝二次附着的影响,得出以下结论:1.P.marina荚膜多糖合成调控基因capC缺失突变体形成的生物被膜上胞外多糖含量下降,经生物被膜诱导的厚壳贻贝幼虫附着变态率及稚贝附着率显著下降。为研究荚膜多糖合成基因对细菌生物被膜形成的影响,构建了ΔcapC菌株,并与P.marina菌株进行比较分析,结果表明capC基因的缺失没有使得P.marina菌株的表型发生明显的变化,在比较二者生长曲线时发现,进入平台期后菌株的生长并未受到影响;同时ΔcapC的运动性也并未出现显著变化,但菌株产生荚膜多糖的能力下降了38.07%,而胞内第二信使环二鸟苷酸(cyclic diguanosine monophosphate,c-di-GMP)水平升高1.94倍。利用两株细菌形成生物被膜,并对两者进行相关生物学特性观察与分析,结果表明:capC基因缺失后生物被膜的细菌密度、膜厚未发生显著变化,但相较于野生型P.marina菌株,ΔcapC菌株形成的生物被膜胞外多糖中α多糖下降了35.93%,β多糖下降了36.85%。经分光光度法检测多糖类物质含量发现生物被膜中可拉酸和藻酸盐含量分别下降了20.55%和22.25%,而脂多糖的含量则没有表现出显著性变化。利用ΔcapC形成的生物被膜诱导厚壳贻贝幼虫及稚贝发现其相较于野生菌诱导活性均显著下降。因此,荚膜多糖合成调控基因capC的缺失会减少细菌荚膜多糖的合成,调控了胞内c-di-GMP的分泌水平,同时影响生物被膜胞外产物的含量和生物被膜对厚壳贻贝幼虫附着变态及稚贝二次附着的诱导活性。2.荚膜多糖对ΔcapC菌株生物被膜形成及厚壳贻贝稚贝二次附着的影响本研究中对P.marina的胞外多糖和荚膜多糖分别进行提取,并分别检测了两者对厚壳贻贝稚贝二次附着的直接诱导活性。实验表明,胞外多糖对稚贝二次附着的影响存在阈值,整体趋势呈先上升后下降;而荚膜多糖对厚壳贻贝的稚贝二次附着相较于胞外多糖诱导活性较低,但当添加荚膜多糖溶液浓度达到50 mg/L时,表现出的诱导效果与添加浓度为0.5 mg/L时没有显著差异。为探讨荚膜多糖在生物被膜形成和稚贝二次附着的分子机制,在ΔcapC形成生物被膜的过程中添加提取自P.marina菌株的荚膜多糖,并对生物被膜的生物学特性进行观察与分析。结果显示,ΔcapC形成生物被膜的过程中添加荚膜多糖溶液浓度达到0.5 mg/L时,能够恢复生物被膜对稚贝二次附着的诱导能力,同时胞外多糖的生物量也恢复到了与野生菌相同的水平。同时根据定量分析发现,该基因的缺失导致生物被膜上可拉酸含量降低,在回补了浓度为0.5 mg/L的荚膜多糖溶液时,生物被膜上可拉酸含量水平恢复到了与野生菌同一水平。因此推测荚膜多糖可以促进生物被膜胞外多糖可拉酸的增加,提高生物被膜对稚贝二次附着的诱导能力。综上所述,capC突变菌株的荚膜多糖合成量减少,c-di-GMP水平上升,胞外多糖含量减少,对厚壳贻贝的幼虫附着变态及稚贝二次附着两种生理过程的诱导均显著下降。而添加提取自P.marina菌株的荚膜多糖可以使得突变菌株的胞外多糖生产能力恢复同时其诱导能力也能恢复到野生菌水平,表明荚膜多糖可以通过促进生物被膜胞外多糖可拉酸的产生诱导稚贝二次附着。

关键词：荚膜多糖 capC基因海假交替单胞菌生物被膜厚壳贻贝附着

海假交替单胞菌(Pseudoalteromonas marina)鞭毛蛋白对生物被膜形成及厚壳贻贝附着的影响

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海洋学报 2021年第4期43卷 75-83页

作者：蔡雨珊张秀坤竹攸汀杨金龙梁箫上海海洋大学国家海洋生物科学国际联合研究中心上海201306 上海海洋大学水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室上海201306 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广东广州511458

大多数海洋无脊椎动物在发育过程中都经历浮游、底栖附着阶段,厚壳贻贝(Mytilus coruscus)作为海洋经济物种与大型污损生物,其附着机制受到广泛关注。为探究海洋细菌与厚壳贻贝附着的互作关系,选取了对厚壳贻贝稚贝附着具有较高诱导活... 详细信息

大多数海洋无脊椎动物在发育过程中都经历浮游、底栖附着阶段,厚壳贻贝(Mytilus coruscus)作为海洋经济物种与大型污损生物,其附着机制受到广泛关注。为探究海洋细菌与厚壳贻贝附着的互作关系,选取了对厚壳贻贝稚贝附着具有较高诱导活性的海洋细菌--海假交替单胞菌(Pseudoalteromonas marina),采用酸解超速离心法提取P.marina的鞭毛蛋白。将提取的鞭毛蛋白与琼脂糖溶液混合,形成凝胶直接刺激稚贝;再用提取的鞭毛蛋白处理P.marina生物被膜进行稚贝附着实验。通过共聚焦激光扫描分析形成的生物被膜上生物量、细菌密度和胞外产物含量的变化。结果表明:P.marina鞭毛蛋白与琼脂糖形成的混合凝胶可显著促进厚壳贻贝稚贝的附着;鞭毛蛋白处理的生物被膜对厚壳贻贝稚贝附着的诱导活性显著提高;生物被膜上的生物量、细菌密度、膜厚、胞外β-多糖、脂质和蛋白浓度都有所增加。研究表明,鞭毛蛋白可以直接调控厚壳贻贝稚贝的附着,也可通过改变P.marina生物被膜的生物学特性,间接影响厚壳贻贝稚贝的附着,为探究细菌鞭毛蛋白与厚壳贻贝附着互作机制提供理论依据。

关键词：生物被膜鞭毛蛋白厚壳贻贝稚贝附着