论文部分内容阅读
异养细菌在海洋中分布广泛,是微食物环(MirobialLoop)和微型生物碳泵(MicrobialCarbonPump,MCP)的重要参与者,它们吸收食物链中的有机质并产生惰性溶解有机碳(RefractoryDissolvedOrganicCarbon,RDOC),长期保留在海洋中,这一过程对海洋储碳和全球气候变化有着重要的意义。前人的研究表明,无机营养盐和光照会影响异养细菌的生理活性,并改变海洋溶解有机质(DissolvedOrganicMatter,DOM)的组成。然而,在MCP理论框架下,考察它们影响异养细菌参与碳代谢过程的研究才刚刚起步。本研究结合生物指标和化学参数,通过现场海水细菌群落和室内纯菌株培养的方式,分别考察无机营养盐、碳氮比和光照对海洋异养细菌利用溶解有机碳(DissolvedOrganicCarbon,DOC)的影响。初步研究结果如下:
现场实验以赤道太平洋附近的寡营养海区为例,分别进行无机营养盐添加培养和不同滤液DOM的光照培养。营养盐添加实验结果表明:寡营养条件下无机营养盐的加富能在短期内促进异养细菌快速生长,并维持体系中较高的群落多样性,说明营养盐会影响异养细菌的生理活性;培养过程中,异养细菌主要利用铵盐和磷酸盐,对硝酸盐的利用较少,且硝酸盐同化酶基因nasa多样性无显著性差异,验证了寡营养条件下异养细菌对铵氮利用的偏好性;与此同时,异养细菌的代谢作用影响着DOC的消耗和产生过程,但对DOC总量变化的影响不大。光照实验结果显示:光照对表层海水中30kDa滤液及30kDa~0.22μm浓缩液中部分异养细菌的生理活性有抑制作用;同时,光照能转化海水中部分类腐殖质荧光物质(Humic-likeCDOM),但光照对异养细菌生理活性的抑制效应更为明显;整体看来,光照对异养细菌利用表层海水中的DOC无明显促进作用。
室内纯菌株实验包括两部分:一是菌株分离鉴定,通过对形态结构、细菌叶绿素、细胞脂肪酸组成和酶活性等生理生化特性的考察,并与参考菌株对比分析,确定JLT1202rT菌株为Roseibacterium属的一个新种,属于Roseobacter类群中的一株典型的好氧不产氧光合异养细菌(AerobicAnoxygenicPhototrophicBacteria,AAPB);二是不同底物碳氮比和光照周期培养下菌株JLT1202rT细胞产聚羟基脂肪酸酯(polyhydroxyalkanoates,PHA)的研究,结果显示:底物种类和碳氮比均能影响菌株JLT1202rT细胞内储碳物质PHA的生成,且高碳氮比更有利;光照条件会影响菌株JLT1202rT细菌叶绿素的合成,但不能作为该菌株细胞产PHA的诱导条件。