| 题名 | 溶藻细菌对藻类的生理生态效应及作用机理研究 |
| 作者 | 史顺玉 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2006-05-15 |
| 授予单位 | 中国科学院水生生物研究所 |
| 授予地点 | 水生生物研究所 |
| 导师 | 刘永定 |
| 关键词 | 溶藻细菌，门多萨假单胞菌，嗜鳍黄杆菌，蜡样芽孢杆菌，葡萄球菌，绿色微囊藻，惠氏微囊藻，铜绿微囊藻，小颤藻，念珠藻，水华束丝藻，月芽藻，斜生栅藻，椭圆小球藻，水华鱼腥藻，极大螺旋藻，点形念珠藻，浮游颤藻，斜生栅藻，色球藻，水华 |
| 中文摘要 | 针对我国水体富营养化及水华严重发生造成生态灾害的问题，探索浮游藻类控制、抑制水华发生的行之有效的途径是非常迫切的。在利用物理、化学和其它生物方法处理不甚理想的情况下，利用溶藻细菌控藻成为一个新的研究方向。溶藻细菌一般从湖泊水体直接分离，具有比较好的控藻效果，特别适合在水华发生初期使用，在短期内即可达到控制藻类生物量或阻止藻类大量增殖的效果。本研究分离筛选到四株高效的溶藻细菌，对其溶藻效应及机理进行了探索，推进了溶藻细菌对藻类的生理生态效应研究。 1．溶藻细菌的筛选、鉴定以及毒性检测。 1）在分离的58株细菌中，编号为DC10、DC21、DC22、DC-P的细菌菌株表现出较强的溶藻效果，因此以这四株细菌作为试验材料进行以下研究。 2）经中国典型培养物保藏中心鉴定，这四株细菌分别为门多萨假单胞菌Pseudomonas mendocina、葡萄球菌Staphylococcus sp.、蜡样芽孢杆菌Bacillus cereus以及嗜鳍黄杆菌Flavobacterium branchiophila。 3）通过对细菌的毒性检测发现，细菌DC21具有比较强的毒性，而细菌DC10、DC22及DC-P未产生毒素。 2．测定溶藻细菌的作用范围。 1）试验发现，细菌DC10对选用的绿色微囊藻、惠氏微囊藻、铜绿微囊藻、小颤藻、念珠藻、水华束丝藻等6种蓝藻以及绿藻门的月芽藻和斜生栅藻均有很强的溶藻作用。 2）细菌DC-P和DC22除了能溶解上述的三种微囊藻、水华束丝藻及小颤藻以外，还能溶解椭圆小球藻、水华鱼腥藻、极大螺旋藻以及点形念珠藻。 3）细菌DC21对上述的铜绿微囊藻、惠氏微囊藻、绿色微囊藻、念珠藻、水华束丝藻、月芽藻均有较大程度的溶解作用，但对浮游颤藻、斜生栅藻和色球藻的生长影响较小。 3．溶藻细菌对藻类生长及光合效能的影响。 1）溶藻细菌DC10、DC21、DC22及DC-P均能够强烈抑制藻类的生长，导致其叶绿素a含量或藻蓝蛋白含量显著下降。 2）溶藻细菌能够强烈抑制光合活性（由Fv/Fm值反映）。接入溶藻细菌后，藻类的Fv/Fm值剧烈下降或保持初始水平，而对照组的光合活性明显上升。 4．环境因子如温度、光照、pH以及氯化钙和硝酸钠的浓度对细菌溶藻效力的影响。 1）温度、pH以及氯化钙和硝酸钠的浓度对细菌DC-P 的溶藻效力具有较大影响，而光照对其影响较弱。在高温、酸性以及培养基中氯化钙和硝酸钠的浓度加倍的环境条件下，细菌DC-P的溶藻效力更强。 2）温度、光照、pH以及氯化钙和硝酸钠的浓度对细菌DC10的溶藻效力均有很强的影响。黑暗、低温、碱性以及培养基中氯化钙和硝酸钠的浓度加倍的环境条件，更利于细菌DC10溶藻。 3）温度、pH、光照以及氯化钙和硝酸钠的浓度对芽孢杆菌DC22的溶藻效力均有较大影响。在光周期（L:D=16:8）、高温、碱性以及培养基中氯化钙和硝酸钠的浓度加倍的环境条件下，细菌DC22具备更强的溶藻效力。 5．试验发现，溶藻细菌能够引起藻细胞膜脂过氧化及活性氧的大量积累，并激发藻细胞的抗氧化系统参与反应。 1）接入溶藻细菌后，藻细胞的丙二醛含量增高，说明其细胞膜脂过氧化。溶藻细菌引起藻细胞内活性氧的大量积累，后者是促使藻细胞死亡的重要原因。 2）保护自身免受其伤害，藻细胞内产生一些抗氧化酶类，通过提高其抗氧化酶的活性，增强其对有害活性氧的清除能力。但当藻细胞进一步氧化损伤，酶活性反受其衍生物的抑制，从而导致活性降低。 6．溶藻细菌作用机制的探讨。 1）细菌DC10、DC21的溶藻因子之一是其具有热稳定性的胞外分泌物，其溶藻成分的分子量范围分别为> 30 kDa和< 5 kDa，而细菌DC-P的溶藻成分可能是分子量范围在10- 30 kDa的一类亲水蛋白质。 2）细菌DC22首先接触水华束丝藻细胞壁的某些特定部位，降解其细胞壁，藻细胞内含物外溢。大约半分钟到一分钟后，整个细胞崩溃，死亡。除此之外，细菌DC22还引起水华束丝藻细胞的形态异常。 7．利用溶藻细菌技术进行野外控藻试验。 1）从滇池取水样置于玻璃水槽中，接入溶藻细菌第二天后，即可见溶藻效果。试验的第四天，水样即由浓绿变成乳白或浅土黄色。 2）藻细菌技术应用于云南滇池水体1500m3围隔，取得明显的控藻效果。接入溶藻细菌后，试验水体的透明度大幅度升高，叶绿素a含量及总磷含量显著降低。而总氮及COD含量，也有一定程度的降低。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-11-16 |
| 页码 | 123 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ihb.ac.cn/handle/342005/12176]  |
| 专题 | 水生生物研究所_中科院水生所知识产出（2009年前）_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 史顺玉. 溶藻细菌对藻类的生理生态效应及作用机理研究[D]. 水生生物研究所. 中国科学院水生生物研究所. 2006. |
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