微囊藻附生细菌的自聚特性

来源 :南京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a_hai1983
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细菌聚集是自然界中普遍存在的现象,细菌的聚集对细菌定植、生物膜形成、逆境抵御等有重要影响。我们发现一些微囊藻附生细菌也有聚集特性,本论文研究了6株微囊藻附生菌的自聚特性和机制,6株附生菌为山羊葡萄球菌(Staphylococcus caprae)54D4、芽单胞菌(Blastomonas natatoria)159D1、嗜胺甲基杆菌(Methylobacterium aminovorans)159D2、鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas wittichii)159D5、类诺卡氏菌(Nocardioides)159D7和根瘤菌(Rhizobium)177D6。  自聚实验结果显示,细菌54D4、159D2和159D5自聚能力很强,在自聚实验24h时自聚能力分别达到82.03%、92.40%和90.05%;细菌177D6在自聚实验24h时自聚能力为50.19%;细菌159D1和159D7在自聚实验24h时自聚能力分别为21.07%和31.94%。细菌自聚受生长时期影响:54D4的自聚能力在对数期、稳定期早期和稳定期后期差异显著,并且在对数期时最强;在自聚实验4h时,细菌159D1、159D2和177D6的自聚能力在稳定期显著高于对数期;细菌159D5和159D7的自聚能力在稳定期后期显著低于对数期和稳定期早期。  金属离子对细菌自聚的影响存在菌株特异性。其中单价离子(Na+、K+)和二价阳离子(Ca2+、Mg2+)抑制细菌159D2、159D5的自聚,促进159D1和159D7的自聚。在自聚实验进行4h时,所选金属离子均促进177D6的自聚,0.5mM、1mM、10mM的Na+、K-和0.5mM、1mM的Ca2+、Mg2+离子浓度促进54D4自聚,然而50mM、100mM的Na+、K+和10mM、50mM、100mM的Ca2+、Mg2+离子浓度抑制54D4自聚;但是在自聚进行24h时,金属离子对54D4和177D6自聚的影响均不明显。  pH对细菌自聚的影响也存在菌株特异性。pH为3和11时促进细菌54D4和159D2自聚,pH为11时抑制159D5自聚。对于细菌159D1、159D7和177D6,pH为3时抑制细菌自聚,pH为11时促进细菌自聚。  分析细菌表面疏水性发现,细菌54D4、159D1和159D7表现出较高的疏水性,分别达到79.65%、60.27%和48.59%;细菌159D2和159D5的表面疏水性较低,分别为18.68%和24.87%;细菌177D6显示亲水性。  研究还发现去除附生菌胞外多糖(EPS)后细菌自聚能力显著降低。蛋白酶K和胰蛋白酶处理只抑制了159D5的聚集,并未改变其他细菌的自聚能力。本实验所选3种氨基酸和7种单糖中,赖氨酸抑制159D5自聚,促进159D1和159D7自聚;谷氨酸抑制159D7自聚,促进159D1自聚;半乳糖和阿拉伯糖在自聚实验进行4h时抑制54D4自聚,半乳糖、甘露糖和鼠李糖在自聚进行24h时抑制54D4自聚;半乳糖、甘露糖、阿拉伯糖和鼠李糖在自聚进行1h时促进159D2的自聚;所选单糖和氨基酸均在自聚实验进行4h时促进177D6的自聚。  本文所选6株微囊藻附生菌具有较强的自聚能力。细菌的自聚具有生长期依赖性。细菌的自聚受金属离子和pH影响。细菌的自聚与细菌表面的疏水性无显著相关性。可以推测,细菌的EPS是影响细菌聚集的主要因素。本文的研究结果可为探究附生细菌在微囊藻群体形成中的作用提供参考。
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