東海和黃海海水中DMSP降解菌的分布、多樣性和降解特性的研究
發(fā)布時間:2017-03-23 16:21
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【摘要】:2013年7月14日至8月1日我們對東海和黃海海水進行現(xiàn)場采樣,并對海水中p-二甲基巰基丙酸內(nèi)鹽(DMSP)降解菌(DMSP-consuming bacteria, DCB)的分布、多樣性以及DMSP降解菌的降解特性進行了研究。1.DCB豐度及其與溫度、鹽度和葉綠素a (Chi a)濃度的相關(guān)性(1) Chi a含量的高值區(qū)主要分布在江蘇、浙江一帶的沿岸海域。調(diào)查海域的溫度大致呈現(xiàn)南高北低,近岸低、遠海高的趨勢,鹽度大致呈現(xiàn)南高北低的趨勢,而在長江入?谔幒K}度較低。C斷面的溫度由表層到底層逐漸降低,鹽度則呈現(xiàn)隨深度的增加而逐漸增大的趨勢,而Ch1 a含量的高值區(qū)大部分出現(xiàn)在10-30 m的水深處。(2)水平分布:表層海水中DCB豐度的變化范圍是2.30×102~2.1 0×106cells·mL-1,平均值為1.41×101 cells·mL-1。最小值出現(xiàn)在F07站位,最大值出現(xiàn)在MCl站位。高值區(qū)主要分布在濟州島以西的黃海海域以及杭州灣及浙江中南部等近岸海域,低值區(qū)主要出現(xiàn)在山東和江蘇沿岸的黃海海域。垂直分布:C斷面DCB豐度的變化范圍是2.30×102~2.30×104 cells·mL-1其中最大值出現(xiàn)在離岸較近的C01站位的10m水深處,其次是C02站位的10m水深處,最小值則在離岸較遠的C05站位的30 m水深處出現(xiàn)。DCB豐度大致呈現(xiàn)出近岸高、遠海低的趨勢。周日變化:MT1站位的DCB豐度從上午11:00到晚上23:00呈現(xiàn)逐漸增大、且白天低、晚上高的趨勢。(3)2013年夏季東海和黃海表層海水中DCB的豐度與溫度、鹽度和Chi a含量的相關(guān)性均不顯著(P0.05),DCB的豐度與DMS濃度和DMSPd濃度均呈現(xiàn)弱的正相關(guān)性(P0.05),而DCB豐度與DMSPp濃度和DMSPt濃度則表現(xiàn)出顯著的正相關(guān)性(P0.01)。2.DCB多樣性的研究我們以DMSP為唯一碳源,分離純化出DCB,并對其16S rDNA序列進行測序,最終得到48株DCB。變形菌門(Proteobacteria)細菌在DCB的數(shù)量和種類上都占據(jù)著主導(dǎo)地位,其中主要包括交替單胞菌屬(Alteromonas) 10株、假單胞菌屬(Pseudomonas)5株、假交替單胞菌屬(Pseudoalteromonas) 3株、克雷伯氏桿菌屬(Klebsiella)2株等菌屬。48株DCB中,23株菌屬于γ-變形菌綱(γ-Proteobacteria),17株細菌屬于厚壁菌門(Firmicutes),6株菌屬于a-變形菌綱(α-Proteobacteria),1株屬于放線菌門(Actinobacteria)中的節(jié)細菌屬(Arthrobacter),還有1株細菌是Glacial ice bacterium G500K-19。Glacial ice bacterium G500K-19、Agrobacterium和Alteromonas sp. Sl29是2013年夏季東海和黃海分布最廣的DCB。其次是Alteromonas macleodii ATCC27126。C斷面海水中DCB的多樣性十分豐富,包含了18株DCB,涵蓋了土壤桿菌屬、食烷菌屬、交替單胞菌屬、芽孢桿菌屬、鹽單胞菌屬、假單胞菌屬、魯杰氏菌屬等8個屬。3.DCB降解特性的研究(1)底物DMSP濃度越大,DCB Alteromonas sp. Sl29生長越快,DMSPd消耗得越快,產(chǎn)生的DMS也越多。Alteromonas sp. Sl29對DMSP的降解動力學(xué)結(jié)果顯示米氏常數(shù)Km=479.4 μM (SD= 349.5),最大反應(yīng)速率Vmax= 84.30μM/d (SD= 26.27)。(2) Alteromonas sp. Sl29不僅能利用DMSP作為碳源,而且能利用丙烯酸和甜菜堿作為碳源并生長繁殖。底物為甜菜堿時,Alteromonas sp. Sl29生長最好,其次是丙烯酸,然后是DMSP。底物甜菜堿、丙烯酸濃度越高,細菌生長得越快。Alteromonas sp. Sl29不能以MMA、DMA和DMSO這3種有機物為唯一碳源生長。因此,我們推測Alteromonas sp. Sl29能夠有效地利用碳鏈中的碳,而不能利用甲基形式的碳。
【關(guān)鍵詞】:DMS DMSP降解菌 東海 黃海 多樣性
【學(xué)位授予單位】:中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:X172
【目錄】:
- 摘要5-7
- Abstract7-13
- 0 前言13-15
- 1 文獻綜述15-23
- 1.1 海洋中的DMS和DMSP15-16
- 1.2 海洋環(huán)境中DMSP的重要功能16-17
- 1.3 DMSP的生物合成及在海洋環(huán)境中的降解17-19
- 1.4 海水中DMSP降解菌的研究進展19-23
- 2 2013年夏季東海和黃海海水中DMSP降解菌豐度的研究23-40
- 2.1 引言23
- 2.2 實驗材料23-24
- 2.3 實驗方法24-27
- 2.3.1 樣品采集24-25
- 2.3.2 溫度、鹽度、Chl a含量的測定25
- 2.3.2.1 溫度和鹽度的測定25
- 2.3.2.2 Chl a的測定25
- 2.3.3 海水中DMS,DMSPd,DMSPp,DMSPt(DMSPd+DMSPp)的測定25-27
- 2.3.3.1 DMS標準曲線的繪制25-26
- 2.3.3.2 海水中DMS的測定26
- 2.3.3.3 海水中DMSPd,DMSPp,DMSPt的測定26-27
- 2.3.4 海水中自由DMSP降解菌豐度的測定27
- 2.4 數(shù)據(jù)處理27
- 2.5 實驗結(jié)果27-36
- 2.5.1 東海和黃海的水文條件27-32
- 2.5.1.1 溫度、鹽度和Chl a含量的水平分布29-30
- 2.5.1.2 C斷面溫度、鹽度和Chl a含量的垂直分布30-31
- 2.5.1.3 溫度、鹽度和Chl a含量的周日變化31-32
- 2.5.2 DMSP降解菌豐度的分布32-34
- 2.5.2.1 DCB的水平分布32-33
- 2.5.2.2 C斷面DMSP降解菌的垂直分布33
- 2.5.2.3 DMSP降解菌豐度的周日變化33-34
- 2.5.3 DMSP降解菌豐度與溫度、鹽度和Chl a含量及DMS(P)濃度的相關(guān)性分析34-36
- 2.6 討論36-38
- 2.7 本章小結(jié)38-40
- 3 東海、黃海DMSP降解菌的菌種多樣性40-55
- 3.1 引言40
- 3.2 實驗材料40-41
- 3.3 實驗方法41-44
- 3.3.1 DMSP降解菌的篩選純化41-42
- 3.3.2 DMSP降解菌16S rDNA基因多樣性分析42-44
- 3.3.2.1 基因組DNA的提取42-43
- 3.3.2.2 16S rDNA的基因擴增43-44
- 3.3.2.3 瓊脂糖凝膠電泳法檢測PCR產(chǎn)物的純度和濃度44
- 3.3.2.4 16S rDNA序列的測定及系統(tǒng)進化樹的構(gòu)建44
- 3.4 實驗結(jié)果44-52
- 3.4.1 PCR擴增結(jié)果44-45
- 3.4.2 夏季東海和黃海海水中DMSP降解菌的多樣性45-52
- 3.5 討論52-53
- 3.6 本章小結(jié)53-55
- 4 DMSP降解菌降解特性的研究55-69
- 4.1 引言55
- 4.2 實驗材料55-57
- 4.3 實驗方法57-58
- 4.3.1 菌液中DMS和DMSP濃度的測定57
- 4.3.2 DMSP降解菌對不同濃度DMSP的降解特性研究57-58
- 4.3.3 DMSP降解菌以不同底物為碳源時的生長情況研究58
- 4.4 數(shù)據(jù)分析的方法58
- 4.5 實驗結(jié)果58-65
- 4.5.1 Alteromonas sp.S129對不同濃度DMSP的降解情況58-63
- 4.5.1.1 Alteromonas sp.S129以不同濃度DMSP為底物的生長曲線58-59
- 4.5.1.2 Alteromonas sp.S129降解DMSPd與產(chǎn)生DMS的研究結(jié)果59-62
- 4.5.1.3 Alteromonas sp.S129對DMSP的降解動力學(xué)62-63
- 4.5.2 Alteromonas sp.S129以不同碳源為底物的生長情況63-65
- 4.6 討論65-67
- 4.6.1 DMSP降解菌對DMSP的降解研究66-67
- 4.6.2 DMSP在不同碳源下的生長情況67
- 4.7 本章小結(jié)67-69
- 5 結(jié)論69-70
- 參考文獻70-83
- 致謝83-84
- 個人簡歷84-85
- 碩士在讀期間發(fā)表的論文85
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 劉春穎;劉歡歡;楊桂朋;王莉莉;張升輝;;夏季黃海冷水團海域的丙烯酸分布與海洋環(huán)境因子和葉綠素a變化之間的關(guān)系[J];地球科學(xué)進展;2014年03期
2 李立;汪鵬;彭夢s
本文編號:264125
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