【摘要】：水體富營養(yǎng)化引起的藻類水華在世界范圍內(nèi)頻發(fā),對水生態(tài)環(huán)境造成嚴重破壞。尋找行之有效的控藻措施已迫在眉睫。近年來,基于菌藻互作的生態(tài)修復技術(shù)因其低成本,生態(tài)相容性好等特點而備受關(guān)注,具有廣泛的應(yīng)用前景。溶藻菌(algicidal bacteria)是指以直接或間接方式抑制藻類生長,或殺死藻類、溶解藻細胞的一類細菌的統(tǒng)稱。溶藻菌在水生態(tài)系統(tǒng)中能有效調(diào)節(jié)生物種群結(jié)構(gòu),在維持微藻的生物量平衡方面扮演著重要的角色。而土著溶藻菌對當?shù)丨h(huán)境及營養(yǎng)條件適應(yīng)力強,無菌種退化之虞,與外源溶藻菌相比不存在生物入侵的問題,因此從藻華爆發(fā)水域篩選土著溶藻菌成為溶藻菌領(lǐng)域的研究熱點。本文基于此,以太湖流域水華優(yōu)勢藻種銅綠微囊藻為供試藻,從太湖流域宛山蕩分離具有高效溶藻效果的土著溶藻菌,并對該菌開展了溶藻特性研究、溶藻機理研究,最后通過響應(yīng)曲面法對該株具有應(yīng)用潛力的溶藻菌的發(fā)酵培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件進行了優(yōu)化,獲得以下結(jié)論:1、從太湖流域宛山蕩微囊藻水華爆發(fā)地分離出一株具有高效、穩(wěn)定溶藻效果的革蘭氏陽性菌,編號為WS8,其菌落為淡黃色,圓形,邊緣規(guī)則,表面光滑且濕潤。菌株WS8的V-P試驗及明膠液化試驗均為陰性,過氧化氫及甲基紅試驗為陽性,能夠還原硝酸鹽。菌株WS8經(jīng)16SrDNA分子鑒定為芽孢桿菌屬(Bacillus sp.),與Bacillus amyloliquefaciens(GenBank登錄號為KC441776)的16S rDNA序列相似度為99%。2、溶藻菌WS8對銅綠微囊藻有著明顯的抑制效果。在溶藻菌WS8的各個生長時期中,以穩(wěn)定期菌液溶藻效果最強,4天溶藻率高達91.7%;菌液溶藻效果隨投加比例的增加而增強,但投加量5%與投加量10%的處理組溶藻效果無顯著性差異,4天溶藻率分別為91.3%及93.3%;菌液對高濃度水華藻的抑制作用較遲滯,對低濃度水華藻的抑制作用迅速,但4天溶藻率并無顯著性差異,分別為91.5%和96.4%;溶藻菌WS8對溫度及pH適應(yīng)能力較強,在溫度為30℃,pH為8時溶藻率最高,分別為98.1%和90.8%,具有較好的工程應(yīng)用價值。3、溶藻菌WS8通過分泌具有溶藻特性的胞外活性物質(zhì)間接溶藻。該活性物質(zhì)使藻細胞周期被阻滯到DNA復制前期,從而導致藻細胞不能正常進行DNA復制及分裂;該活性物質(zhì)對藻細胞產(chǎn)生氧化損傷,破壞藻細胞抗氧化酶系統(tǒng);該活性物質(zhì)還能降低藻細胞光合電子傳遞效率,進而影響其正常的光合作用,從而降低藻細胞生物量。4、為將該株溶藻菌制備成高效生物除藻劑,需提高溶藻菌WS8的菌濃度。故在實驗室的條件下,通過搖瓶實驗采用響應(yīng)面優(yōu)化法對溶藻菌WS8的培養(yǎng)參數(shù)進行了優(yōu)化,得到溶藻菌WS8的最佳培養(yǎng)基及培養(yǎng)參數(shù)為:麩皮24.00 g/L、豆粕10.10g/L、NaCl 1.00 g/L、KH2P04 0.20 g/L、MgS04 0.20 g/L、MnS04 0.03 g/L、pH7.00、溫度28.96℃、搖床轉(zhuǎn)速150.00 r/min、裝瓶比40%、接種比1%。經(jīng)驗證,溶藻菌WS8的濃度達到1.11×109CFU/mL,相比于牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,菌濃度得到了大幅度提高,可用于指導溶藻菌WS8工程菌劑的制備和生產(chǎn)。綜上所述,本研究篩出的太湖流域土著溶藻菌具備開發(fā)成生物控藻劑的潛力,可為當?shù)厮{藻水華控制工作提供技術(shù)備選。
【圖文】：

圖２－１太湖宛山蕩采樣點位圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－１邋Ｔａｉｈｕ邋Ｗａｎｓｈａｎ邋Ｓｗｉｎｇ邋ｓａｍｐｌｉｎｇ邋ｐｏｉｎｔ邋ｂｉｔｍａｐ逡逑初篩和復篩逡逑富集后的菌液按照１０％的體積比加入到１００邋ｍＬ預培養(yǎng)至５天后取發(fā)生黃化藻液作為溶藻菌的分離源，逐級稀釋，釋液。依次將各級稀釋液在平板培養(yǎng)基上涂布均勻，置于ｈ，選取菌落分布均勻且長勢較好的平板，挑取不同單菌落劃線，置于生化培養(yǎng)箱中再培養(yǎng)３６邋ｈ，獲得純培養(yǎng)的菌種菌分別加入到１００ｍＬ細菌液體培養(yǎng)基中，以２００ｒ／ｍｉｎ，３培養(yǎng)３６ｈ，將菌液按５％的體積比加入到藻液中，設(shè)置一氣候室中培養(yǎng)。５天后以葉綠素ａ濃度表征并計算各菌株測定見２．２．４節(jié)），將溶藻率７０％以上的菌株視為溶藻菌并己２，

３．１實驗結(jié)果與分析逡逑３．１．１菌種初篩及復篩結(jié)果逡逑將太湖流域藍藻爆發(fā)水域底泥樣品中的細菌進行富集，按照圖３－１步驟進行溶逡逑藻菌篩選。經(jīng)液體感染法（與銅綠微囊藻藻液進行共培養(yǎng)）和稀釋涂布平板法初篩和逡逑復篩，，篩選出１株具有穩(wěn)定溶藻作用的細菌，能連續(xù)使錐形瓶中的藻液變黃，如逡逑圖３－２。將該其中溶藻效果最好的菌株編號為ＷＳ８的菌株加以保存，作為本實驗逡逑的試驗菌株。逡逑２３逡逑
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X524;X172

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本文編號：2653735