變形菌視紫質攜帶菌對于海洋酸化的響應研究.pdf

1、海洋細菌是海洋生態(tài)系統(tǒng)中生物量最大的組成部分，它們種類繁多、數量巨大，在全球的物質循環(huán)及能量代謝中發(fā)揮著舉足輕重的作用。變形菌視紫質攜帶菌(PRCB)是一類具有特殊功能的海洋細菌，它們在利用現成有機物的同時，通過變形菌視紫質(PR)蛋白將H+泵到細胞膜外，由此產生的H+濃度梯度耦合如ATP合成酶等，可實現將光能轉化為化學能，進而幫助其度過諸如碳源匱乏、營養(yǎng)物質稀少、無機離子不足，氧氣分壓降低等不利環(huán)境。PR蛋白是PRCB應對復雜多變的自

2、然環(huán)境所攜帶的“工具包”。
　　人類活動造成大氣二氧化碳濃度的持續(xù)升高，由此帶來的一個嚴重環(huán)境問題就是海洋酸化。海洋酸化會引起海水碳酸鹽體系發(fā)生變化，H+濃度升高。海洋微型生物面對海洋酸化所做出的反應也是不同的，甚至是相反的。海洋酸化對于大部分存在于海洋表層，即受到海洋酸化影響最劇烈的區(qū)域，且PR蛋白發(fā)揮功能需要耦合H+的PRCB是如何影響的，目前還未見諸報道。本研究中，我們考察了包括PRCB在內的廈門近岸酸化實驗菌群結構變化、北

3、極酸化實驗中的PRCB菌群結構變化、典型PRCB Vibrio harveyi ATCC BAA-1116在酸化條件下的反應，得出了以下幾點認識:
　　1、通過酸化模擬實驗發(fā)現，對比CO2濃度在2100年和目前條件下，CO2濃度分別為380μatm和1000μatm的兩種體系中，廈門近岸海區(qū)表層海水中的微型生物，包括自養(yǎng)生物、異養(yǎng)細菌和浮游病毒的數量與對照組相比未發(fā)生明顯變化。
　　2、在目前最大規(guī)模的酸化模擬實驗下，CO2

4、濃度分別為165μatm、560μatm和1500μatm的三種體系中，PRCB菌群組成及相對豐度都未發(fā)生明顯的、有規(guī)律的改變。這表明受海洋酸化影響最嚴重的北極海區(qū)，其表層海水中PRCB群落結構受海洋酸化影響較小。
　　3、通過考察PRCB典型菌株Vibrio harveyi ATCC BAA-1116在CO2濃度為380μatm和750μatm的兩種體系中時的吸光度、細胞豐度、細胞形態(tài)等指標，發(fā)現高CO2環(huán)境對于該菌株的影響較小