滇池中溶藻细菌的分离鉴定及其溶藻效应

摘要

[背景]藻类水华或赤潮在世界范围内频发,带来各种危害,亟需找到有效途径控制水华或赤潮.溶藻细菌具有杀死藻类控制藻类生物量的能力,可以作为防治水华和赤潮的有效工具.[目的]分离并鉴定滇池中的铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)及其溶藻细菌,对溶藻菌作用于铜绿微囊藻的溶藻效应进行研究,初步了解其溶藻特性与溶藻机制.[方法]采用LB平板稀释涂布,再经多次划线分离纯化细菌,测定16S rRNA基因序列以鉴定细菌种类;采用毛细管分离的方法分离铜绿微囊藻,并测定其cpcBA基因序列以鉴定蓝藻种类;采用热乙醇法提取叶绿素a,从而计算溶藻效率;基于过氧化氢酶(CAT)、还原型谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)探究藻细胞在溶藻菌处理下的抗氧化系统响应.[结果]共分离获得11株微囊藻和17株针对铜绿微囊藻的高效溶藻菌.选取其中一株生长速度最快的铜绿微囊藻DCM4和一株溶藻效果最好的溶藻菌Sp37 (Bacillus siamensis)进行后续研究.Sp37对DCM4的4d溶藻率达到92.4％±1.5％,且对微囊藻属的水华微囊藻(M.flos-aquae)和惠氏微囊藻(M.wesenbergii)均有溶藻效果,而对绿藻没有溶藻效果.Sp37的原菌液和无菌滤液对DCM4的4d溶藻率分别为86.8％±4.3％和81.1％±2.2％,两者没有显著差异(P＞0.05).Sp37菌体对DCM4的溶藻率为25.4％±7.3％.Sp37无菌滤液经不同温度和pH处理之后的溶藻率与未经处理的无菌滤液的溶藻率无明显差异.Sp37无菌滤液处理藻细胞会使藻细胞的CAT、GSH和MDA含量发生变化.[结论]菌株Sp37对铜绿微囊藻DCM4具有高效的溶藻作用,而且对微囊藻属具有一定的溶藻特异性.Sp37是通过分泌胞外物质间接溶藻,且溶藻物质具有热稳定性和酸碱稳定性.Sp37无菌滤液处理藻细胞会触发藻细胞抗氧化系统,并且会损伤藻细胞膜.Sp37无菌滤液很可能是通过对藻细胞造成氧化胁迫,最终导致藻细胞死亡的.