【摘要】：抗生素的廣泛、大量使用,導(dǎo)致其進入生態(tài)環(huán)境。近年來,由于抗生素的生物學(xué)效應(yīng),對其研究已不止局限于作為一種污染物�？股厝绾斡绊懳⑸锏纳頇C能,以及微生物對抗生素的耐受機制受到了廣泛關(guān)注。據(jù)報道,在環(huán)境中檢出的抗生素多為亞抑菌濃度。與高濃度抗生素的效能相比,亞抑菌濃度抗生素對微生物生理活動的影響不僅為抑菌性,還將作為信號分子改變微生物的群居性、運動性、抗壓性和生物膜形成,并促進微生物之間的協(xié)作或競爭關(guān)系。目前,國內(nèi)外研究主要集中在致病菌及模式微生物與抗生素的相互作用,而很少有研究考察環(huán)境中亞抑菌濃度抗生素對具有生態(tài)效應(yīng)的微生物的影響。藍(lán)細(xì)菌作為一種典型的,具有重要生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的功能微生物,既是全球碳循環(huán)的主要承擔(dān)者；同時可能在富營養(yǎng)化水體中過度增殖導(dǎo)致水華或赤潮。鑒于藍(lán)細(xì)菌在生態(tài)環(huán)境中的重要作用,結(jié)合亞抑菌濃度抗生素在自然環(huán)境中廣泛存在的現(xiàn)狀,亞抑菌濃度抗生素與藍(lán)細(xì)菌之間的相互作用機制具有重要的研究意義。本研究主要內(nèi)容與結(jié)果如下：(1)本章研究選用兩種典型的抗生素(卡那霉素和妥布霉素)作為研究對象,考察了對細(xì)長聚球藻聚集的影響。結(jié)果表明,當(dāng)培養(yǎng)體系中存在亞抑菌濃度抗生素時,細(xì)長聚球藻聚集率有所提高。當(dāng)抗生素濃度為0.1μg/ml時,聚集率明顯提高30%～40%。相似的現(xiàn)象在短時接觸(24 h)實驗中也有存在。通過分析表面性質(zhì)發(fā)現(xiàn),在亞抑菌抗生素存在情況下,細(xì)長聚球藻的表面電荷、親疏水性及形態(tài)均發(fā)生改變,而這些變化導(dǎo)致聚集的增加。研究進一步分析了胞外聚合物中胞外蛋白和多糖的相對含量,發(fā)現(xiàn)抗生素的存在改變胞外蛋白的分泌量,導(dǎo)致細(xì)長聚球藻表面性質(zhì)的變化,進而影響聚集。為了進一步模擬在自然水體中亞抑菌濃度抗生素對細(xì)長聚球藻的作用,本研究考察了pH和離子強度的影響。結(jié)果表明,在較低pH和離子強度下,細(xì)長聚球藻的聚集能力更易受抗生素的影響。(2)銅綠微囊藻過量生長是導(dǎo)致水華的重要原因。因此,本研究進一步考察了亞抑菌濃度抗生素對銅綠微囊藻聚集的影響。結(jié)果表明,在0.02μg/ml卡那霉素或0.01 μg/ml妥布霉素濃度下,銅綠微囊藻聚集率分別增加約14.9%和25.4%。經(jīng)表面性質(zhì)分析發(fā)現(xiàn),表面電荷和親疏水性只發(fā)生了微弱的變化。在短時接觸實驗中,銅綠微囊藻與抗生素作用后聚集率和表面性質(zhì)均未發(fā)生明顯變化。這一方面說明了表面性質(zhì)在聚集中的重要作用；另一方面表明,在亞抑菌濃度抗生素存在條件下,不同藍(lán)細(xì)菌菌株有著不同的生理變化。(3)微生物的聚集是生物膜形成的第一步,結(jié)合第二章研究結(jié)果,本章研究以細(xì)長聚球藻為研究對象,考察了亞抑菌濃度卡那霉素對其生物膜形成的影響,并通過轉(zhuǎn)錄分析考察其生態(tài)效應(yīng)。結(jié)果表明,O.05～0.1 μg/mL卡那霉素能夠促進藍(lán)細(xì)菌生物膜的形成。通過對細(xì)長聚球藻的表面性質(zhì)及形態(tài)分析發(fā)現(xiàn),胞外蛋白對于調(diào)節(jié)生物膜形成起重要作用,且藍(lán)細(xì)菌形態(tài)的變化也對生物膜形成產(chǎn)生影響。同時,通過對抗生素存在條件下藍(lán)細(xì)菌的1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶及碳酸酐酶的轉(zhuǎn)錄分析,發(fā)現(xiàn)兩種酶的表達(dá)均發(fā)生了變化。綜合細(xì)長聚球藻生物膜及酶表達(dá)量的變化,我們推斷在亞抑菌抗生素存在情況下,由藍(lán)細(xì)菌介導(dǎo)的生物鈣化作用可能提高,而鈣化過程的提高可能間接引起大氣中二氧化碳濃度的提高,產(chǎn)生較大的生態(tài)效應(yīng)。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X172;X52

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李成昭;;我國植物藍(lán)細(xì)菌共生研究進入世界前沿[J];科技經(jīng)濟市場;2002年12期

2 柯為;;一種多功能的藍(lán)細(xì)菌[J];微生物學(xué)通報;2006年04期

3 Rabindra N.Padhy;孫熙年;;可以用作肥料和處理廢物的藍(lán)細(xì)菌[J];世界科學(xué);1986年07期

4 肖天,孫松,張武昌,李超倫,金明明;白令海藍(lán)細(xì)菌分布[J];極地研究;2001年01期

5 王志方,艾秀蓮,李晨華,王瑋,王成,張偉,王博;藍(lán)細(xì)菌多糖研究進展[J];新疆農(nóng)業(yè)科學(xué);2003年01期

6 施慶珊,馮方平;藍(lán)細(xì)菌肽研究進展[J];云南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2004年S2期

7 楊斌;董俊德;楊志浩;張燕英;;中國南海藍(lán)細(xì)菌的化學(xué)成分研究[J];熱帶海洋學(xué)報;2007年04期

8 劉榮;于海峰;逄圣慧;賀韻雅;;藍(lán)細(xì)菌中紫外吸收物質(zhì)研究進展[J];食品工業(yè)科技;2012年11期

9 應(yīng)天翼;余濤;姚戈;;藍(lán)細(xì)菌神經(jīng)毒素研究進展[J];生物技術(shù)通訊;2012年06期

10 鄭典元;;藍(lán)細(xì)菌的固氮[J];生物學(xué)通報;1990年11期

相關(guān)會議論文 前10條

1 施定基;;研究藍(lán)細(xì)菌(藍(lán)藻)生物反應(yīng)器的回顧[A];中國生物工程學(xué)會2006年學(xué)術(shù)年會暨全國生物反應(yīng)器學(xué)術(shù)研討會論文摘要集[C];2006年

2 孫晟;李洪波;;黃海藍(lán)細(xì)菌生態(tài)分布特點研究[A];中國海洋與湖沼學(xué)會甲殼動物學(xué)分會、中國動物學(xué)會、中國海洋與湖沼學(xué)會生態(tài)學(xué)分會2000年學(xué)術(shù)研討會論文摘要集[C];2000年

3 李民;吳慶余;;藍(lán)細(xì)菌谷氧還蛋白的性質(zhì)及其目標(biāo)蛋白的鑒定[A];中國海洋湖沼學(xué)會藻類學(xué)分會第七屆會員大會暨第十四次學(xué)術(shù)討論會論文摘要集[C];2007年

4 劉興國;吳慶余;;藍(lán)細(xì)菌藻膽體及小分子熱休克蛋白的動態(tài)變化和功能[A];中國海洋湖沼學(xué)會藻類學(xué)分會第七屆會員大會暨第十四次學(xué)術(shù)討論會論文摘要集[C];2007年

5 高媛;陳彬;鄭偉文;;共生藍(lán)細(xì)菌PCD相關(guān)基因的克隆和測序[A];華東六省一市生物化學(xué)與分子生物學(xué)會2008年學(xué)術(shù)交流會論文摘要匯編[C];2008年

6 吳忠興;陳堅;鄭偉文;;23種固氮藍(lán)細(xì)菌的ITS間隔區(qū)的PCR-RFLP分析[A];華東六省一市生物化學(xué)與分子生物學(xué)會2003年學(xué)術(shù)交流會論文摘要集[C];2003年

7 李東霞;王莉;陳雯莉;;MreB在魚腥藍(lán)細(xì)菌PCC 7120細(xì)胞分裂過程中的功能研究[A];2012年鄂粵微生物學(xué)學(xué)術(shù)年會——湖北省暨武漢微生物學(xué)會成立六十年慶祝大會論文集[C];2012年

8 姜紅霞;吳亞生;蔡春芳;;重慶老龍洞二疊系-三疊系界線地層中的管狀藍(lán)細(xì)菌化石及其意義[A];中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所2008學(xué)術(shù)論文匯編[C];2009年

9 趙夢溪;江永亮;何永興;周叢照;;2-OG對藍(lán)細(xì)菌氮代謝調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子NtcA的DNA結(jié)合能力影響的結(jié)構(gòu)研究[A];第十一次中國生物物理學(xué)術(shù)大會暨第九屆全國會員代表大會摘要集[C];2009年

10 于海峰;賈士儒;;不同營養(yǎng)模式培養(yǎng)條件下發(fā)狀念珠藻細(xì)胞的生長特性[A];2008年中國微生物學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2008年

相關(guān)重要報紙文章 前2條

1 常亮富;我國藍(lán)細(xì)菌固氮研究走在世界前列[N];農(nóng)民日報;2002年

2 記者 吳鶴年;我植物藍(lán)細(xì)菌共生研究進入世界前沿[N];科技日報;2002年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前7條

1 趙夢溪;魚腥藍(lán)細(xì)菌異形細(xì)胞分化調(diào)控關(guān)鍵蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與調(diào)節(jié)機制研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

2 譚慧;魚腥藍(lán)細(xì)菌PCC 7120中細(xì)菌酪氨酸激酶和小分子量酪氨酸磷酸酶的功能研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

3 薛林貴;增強UV-B脅迫下藍(lán)細(xì)菌NO信號的產(chǎn)生及其作用機理研究[D];蘭州大學(xué);2006年

4 孫雅芳;藍(lán)細(xì)菌光受體色素化及晶體結(jié)構(gòu)研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

5 周吟;魚腥藍(lán)細(xì)菌PCC 7120中復(fù)制起點oriC的鑒定及其相關(guān)區(qū)域?qū)Ξ愋伟l(fā)育的影響[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

6 吳璇;小分子化合物S-（3，4-二氯苯甲基）異硫脲對魚腥藍(lán)細(xì)菌PCC 7120中細(xì)胞分裂相關(guān)事件的影響[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

7 張少然;魚腥藍(lán)細(xì)菌PCC 7120中嚴(yán)謹(jǐn)反應(yīng)相關(guān)基因rel_(ana)的鑒定及功能分析[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 譚琳睿;亞抑菌濃度抗生素對藍(lán)細(xì)菌聚集及生物膜形成的影響機制研究[D];山東大學(xué);2016年

2 黃曉珍;藍(lán)細(xì)菌核糖體23S rRNA的剪切現(xiàn)象[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

3 萬莉;細(xì)菌熒光素酶標(biāo)記的藍(lán)細(xì)菌磷酸鹽生物傳感系統(tǒng)的建立和初步應(yīng)用[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

4 尹文翠;發(fā)狀念珠藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞的優(yōu)化生長及其活性成分研究[D];陜西科技大學(xué);2012年

5 吳忠興;固氮藍(lán)細(xì)菌與小麥共生體系的創(chuàng)建及親和藻株的篩選[D];福建師范大學(xué);2003年

6 史明科;逆境脅迫對發(fā)狀念珠藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞生理生化的影響[D];河南科技大學(xué);2012年

7 孫晟;東黃海海洋藍(lán)細(xì)菌（Synechococcus）生態(tài)學(xué)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所）;2002年

8 陳彬;藍(lán)細(xì)菌與蘇鐵重組的研究[D];福建農(nóng)林大學(xué);2004年

9 晉虎;藍(lán)細(xì)菌融合標(biāo)簽技術(shù)分離純化蛋白質(zhì)方法的建立與優(yōu)化[D];天津大學(xué);2014年

10 王永強;細(xì)菌熒光素酶標(biāo)記的藍(lán)細(xì)菌磷酸鹽生物傳感器的構(gòu)建[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2008年

，

本文編號：2523182