红树植物内生细菌的种群数量周年变化、盐度适应性及抗菌活性研究

摘要

本文研究了湛江市东海大堤(白骨壤、红海榄)和廉江高桥(白骨壤、红海榄、木榄和桐花树)红树林区两大类共4种红树植物根、茎、叶三个不同植物器官内生细菌种群数量的周年变化，以及从不同红树林区、不同类型红树植物、不同器官中筛选出的内生细菌对盐度的适应性和抗菌活性，结果显示：
　　1、红树植物内生细菌种群数量的周年变化表现为：不同红树林区的不同红树植物类型、不同植物器官内的内生细菌种群数量多表现出在冬季(12～2月份)出现最小值，然后随着季节的推移内生细菌的数量逐渐上升，到了夏季(6～8月份)内生细菌种群数量出现最高值，随后随着季节的推移内生细菌的种群数量逐渐下降。而且在全年的种群数量变动均呈现雨季(6月～11月份)高于旱季(12月～5月)的变化规律。
　　2、红树植物内生细菌种群数量在不同植物器官中的分布不受地域(东海大堤和廉江高桥)和红树植物类型(泌盐性红树植物和拒盐性红树植物)的影响，均呈现根>茎>叶的变化格局。处于不同生长阶段的红树叶片内生细菌种群数量变化与红树植物整体内生细菌数量的周年变化态势相吻合。泌盐性红树植物叶片的内生细菌种群数量变化均表现为衰老叶≥成熟叶>幼叶的格局，而拒盐性红树植物叶片的内生细菌种群数量变化均表现为成熟叶≥衰老叶>幼叶的格局。
　　3、红树植物内生细菌种群数量的周年变化与环境因子的相关性及主成分分析表明，土壤细菌数量、表层土温、气温、水温这4项生态因子与每一种红树植物的每一个器官的内生细菌种群数量变化均呈显著的正相关，可以认为土壤细菌数量、表层土温、气温、水温是与红树植物内生细菌种群数量的周年变化密切相关的主要生态因子。
　　4、本文根据菌株对盐度的适应性结果将红树植物的内生细菌分为耐盐菌(salt-tolerant bacteria)、广域耐盐菌(euryhaline salt-tolerant bacteria)、窄域嗜盐菌(stenohaline halophiles)、广域嗜盐菌(euryhaline halophiles)、广盐菌(euryhalinebacteria)、嗜盐菌(halophiles)6种类型。虽然这6种类型的内生细菌在不同地域、不同红树种类、不同红树器官中的分布比例各不相同，但它们的分布比例无论是在不同类型的红树中还是在不同地域的红树植物中、无论是在红树植物不同的组织部位(叶片除外)中还是在整个红树植物体中，都遵循耐盐菌+广域耐盐菌>广域嗜盐菌>广盐菌>嗜盐菌+窄域嗜盐菌的模式。这6种类型的内生细菌在叶片部位的分布比例与上述规律略有不同，而是呈现耐盐菌+广域耐盐菌>广盐菌>广域嗜盐菌>嗜盐菌+窄域嗜盐菌的模式。
　　5、研究了204株红树植物内生细菌对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、大肠杆菌(Escherichia coli)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、香蕉枯萎病原菌尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)4种指示菌的抗菌活性，其中只有1株菌株(DHS15-2)对大肠杆菌有强的抑菌活性，有4株菌株(GHS10-1、GHS25-2、GHR0-2、GBR0-1)对于枯草芽孢杆菌有强的抑菌活性，有2株菌株(DBS10-1、GBL5-1)对酿酒酵母有强的抑菌活性，有2株菌株(DBS25-3、GTS0-1)对尖孢镰刀菌有较强的抑菌活性。而且，研究结果显示对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母和尖孢镰刀菌这4种指示菌都有强或者中等拮抗力的菌株多筛选于红树植物茎的部位，而且菌株分离的盐度多属于中低范围，筛选于根和叶片部位或者分离自高盐度范围的菌株对4种指示菌多表现出微弱的拮抗力。
　　6、对于同种指示菌，不同红树器官中有抗菌活性的内生细菌菌株数占测试抗菌活性的菌株总数的比例均表现为根>茎>叶；对于不同的指示菌，同一红树器官中有抗菌活性的内生细菌菌株数占菌株总数的比例相差较大。对于同种指示菌，分离自不同盐度范围中有抗菌活性的内生细菌菌株数占总菌株数的比例表现为：低盐度(0～10)范围所占比例明显高于中(15～25)、高盐度(30～35)范围(对于酿酒酵母，活性菌株在低盐范围比例略低于中盐度范围却高于高盐度范围)：对于不同的指示菌，分离自同一盐度范围有抗菌活性的内生细菌菌株数占总菌株数的比例差异是：表现为枯草芽孢杆菌>大肠杆菌>酿酒酵母>尖孢镰刀菌。