破囊壶菌生物量及其胞外多糖在海洋碳循环中的影响

摘要

海洋碳循环在全球气候调节中发挥着重要作用。而占海洋生物质量90%的海洋微生物对海洋碳储有重要贡献。其中破囊壶菌在海洋碳库和碳循环中扮演着重要角色。本文研究了 7 株破囊壶菌的碳含量及其胞外多糖(EPS)生产特性，分析了其在海洋碳汇和碳循环中的潜在贡献。 破囊壶菌单细胞碳含量是评估其海洋碳储的重要依据。7菌株在指数期与平台期间单细胞碳含量差异显著，分别为0.06 × 10-4-0.49 × 10-4μg/cell和0.55 × 10-4-2.04 ×10-4μg/cell。平台期碳氮比为海洋浮游细菌的5-6倍。本研究表明细胞大小是导致菌株间碳含量显著差异的主要因素，因此细胞体积是评估其储碳量的重要参数。相关性分析表明二者呈线性关系：指数期为y = 0.0027x - 0.0157， R2=0.9266；平台期为y=0.0035x+0.2031，R2=0.9442；两时期为y=0.0041x-0.05281，R2=0.9195。由于吖啶黄染色计数破囊壶菌方法的特点导致海域生态研究中被计数的细胞均为成熟细胞，因此方程y = 0.0035x + 0.2031更适于此方法对其生物量研究。 多数破囊壶菌能向环境分泌 EPS，所有菌株在指数期 EPS 分泌较少，不同菌株间EPS产量差异很大。高浓度葡萄糖对EPS生产有抑制，盐度只对SW8产EPS影响较大。通过多糖饲喂破囊壶菌的研究表明，一些菌株可以利用果胶，褐藻糖胶以及海洋细菌和隐球酵母分泌的 EPS。单一菌株培养对纤维素表现惰性，三菌株混合培养却利用明显。不同菌株间利用多糖的差异性以及同菌株利用不同多糖的差异性与其细胞生理代谢、底物偏好紧密相关；这种差异性也决定了其占据多种生态位，在海洋生态系统碳循环中发挥着重要而独特的作用。

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