營(yíng)養(yǎng)鹽和光照對(duì)海洋異養(yǎng)細(xì)菌利用溶解有機(jī)碳的影響.pdf

1、異養(yǎng)細(xì)菌在海洋中分布廣泛，是微食物環(huán)(MirobialLoop)和微型生物碳泵(MicrobialCarbonPump，MCP)的重要參與者，它們吸收食物鏈中的有機(jī)質(zhì)并產(chǎn)生惰性溶解有機(jī)碳（RefractoryDissolvedOrganicCarbon，RDOC），長(zhǎng)期保留在海洋中，這一過(guò)程對(duì)海洋儲(chǔ)碳和全球氣候變化有著重要的意義。前人的研究表明，無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽和光照會(huì)影響異養(yǎng)細(xì)菌的生理活性，并改變海洋溶解有機(jī)質(zhì)（DissolvedOrgan

2、icMatter，DOM）的組成。然而，在MCP理論框架下，考察它們影響異養(yǎng)細(xì)菌參與碳代謝過(guò)程的研究才剛剛起步。本研究結(jié)合生物指標(biāo)和化學(xué)參數(shù)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)海水細(xì)菌群落和室內(nèi)純菌株培養(yǎng)的方式，分別考察無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽、碳氮比和光照對(duì)海洋異養(yǎng)細(xì)菌利用溶解有機(jī)碳（DissolvedOrganicCarbon，DOC）的影響。初步研究結(jié)果如下:
　　 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)以赤道太平洋附近的寡營(yíng)養(yǎng)海區(qū)為例，分別進(jìn)行無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽添加培養(yǎng)和不同濾液DOM的光照培養(yǎng)。

3、營(yíng)養(yǎng)鹽添加實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:寡營(yíng)養(yǎng)條件下無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽的加富能在短期內(nèi)促進(jìn)異養(yǎng)細(xì)菌快速生長(zhǎng)，并維持體系中較高的群落多樣性，說(shuō)明營(yíng)養(yǎng)鹽會(huì)影響異養(yǎng)細(xì)菌的生理活性;培養(yǎng)過(guò)程中，異養(yǎng)細(xì)菌主要利用銨鹽和磷酸鹽，對(duì)硝酸鹽的利用較少，且硝酸鹽同化酶基因nasa多樣性無(wú)顯著性差異，驗(yàn)證了寡營(yíng)養(yǎng)條件下異養(yǎng)細(xì)菌對(duì)銨氮利用的偏好性;與此同時(shí)，異養(yǎng)細(xì)菌的代謝作用影響著DOC的消耗和產(chǎn)生過(guò)程，但對(duì)DOC總量變化的影響不大。光照實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:光照對(duì)表層海水中30kDa濾液

4、及30kDa～0.22μm濃縮液中部分異養(yǎng)細(xì)菌的生理活性有抑制作用;同時(shí)，光照能轉(zhuǎn)化海水中部分類腐殖質(zhì)熒光物質(zhì)(Humic-likeCDOM)，但光照對(duì)異養(yǎng)細(xì)菌生理活性的抑制效應(yīng)更為明顯;整體看來(lái)，光照對(duì)異養(yǎng)細(xì)菌利用表層海水中的DOC無(wú)明顯促進(jìn)作用。
　　 室內(nèi)純菌株實(shí)驗(yàn)包括兩部分:一是菌株分離鑒定，通過(guò)對(duì)形態(tài)結(jié)構(gòu)、細(xì)菌葉綠素、細(xì)胞脂肪酸組成和酶活性等生理生化特性的考察，并與參考菌株對(duì)比分析，確定JLT1202rT菌株為Rose

5、ibacterium屬的一個(gè)新種，屬于Roseobacter類群中的一株典型的好氧不產(chǎn)氧光合異養(yǎng)細(xì)菌(AerobicAnoxygenicPhototrophicBacteria，AAPB);二是不同底物碳氮比和光照周期培養(yǎng)下菌株JLT1202rT細(xì)胞產(chǎn)聚羥基脂肪酸酯(polyhydroxyalkanoates，PHA)的研究，結(jié)果顯示:底物種類和碳氮比均能影響菌株JLT1202rT細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)碳物質(zhì)PHA的生成，且高碳氮比更有利;光照條件會(huì)