虾池甲藻溶藻细菌的溶藻特性分析

发布时间：2020-09-11 22:11

【摘要】：锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea)是对虾养殖池塘常见的有害甲藻优势种之一。当养殖水体中甲藻、蓝藻等有害微藻成为优势种并形成生态优势时,会诱发养殖病害频繁发生。以绿藻、硅藻等有益微藻为优势种的微藻群落,则有利于营造优良的水质环境,促进养殖生物健康生长。因此,在养殖生产过程中不仅需要防控水体甲藻、蓝藻等有害微藻大量生长,同时需要营造以绿藻、硅藻为优势藻种的养殖水体。溶藻细菌控藻作为一种控制有害微藻的新型生物方法,其能够调控微藻群落结构,从而维持养殖水体环境的生态平衡。本文通过将前期分离获得的A1、A2、A3、A4四株溶藻细菌分别以初始浓度107 CFU·m L-1加入到锥状斯氏藻藻液中,分析其对藻细胞的影响,筛选对锥状斯氏藻具有较好溶藻效果的菌株。然后将初步筛选获得的A2、A3、A4三株菌分别以初始浓度107 CFU·m L-1加入到蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)、条纹小环藻(Cyclotella striata)的纯培养藻液中,探究A2、A3、A4三株溶藻细菌对池塘常见有益微藻是否存在不良影响。最后在四种微藻(锥状斯氏藻、蛋白核小球藻、四尾栅藻、条纹小环藻)两种藻混合及三种藻混合培养条件下,探究A2、A3、A4三株菌对四种微藻混合培养时微藻群落结构的影响,并对以上四株实验菌株进行菌种鉴定。结果显示:1.在锥状斯氏藻纯培养藻液中,A1菌对锥状斯氏藻的溶藻效果最差,A2、A3菌次之,A4菌的溶藻效果最优。A1菌组藻细胞于实验前3 d保持运动活性,第5 d所有藻细胞失去运动活性,第6 d藻细胞破裂溶解;A2和A3菌组实验结果类似,第2 d藻细胞拉长变形,细胞出现质壁分离,第5 d细胞破裂溶解;A4菌组藻细胞于第2 d发生破裂溶解。第10 d对照组以及A1、A2、A3、A4菌组藻细胞密度分别为2.90×104 cells·m L-1、2.72×103 cells·m L-1、3.60×102 cells·m L-1、7.07×102cells·m L-1、84 cells·m L-1。因此,初步筛选对甲藻溶藻效果相对较好的A2、A3、A4三株菌开展进一步的溶藻特性实验。2.在蛋白核小球藻、四尾栅藻、条纹小环藻纯培养藻液中,A2、A3、A4三株菌对蛋白核小球藻、四尾栅藻生长无溶藻作用,而对条纹小环藻具有较弱的溶藻效应。实验期间对照组与各加菌组蛋白核小球藻细胞密度均显著升高,第10 d对照组与A2、A3、A4加菌组蛋白核小球藻细胞密度分别为2.09×107 cells·m L-1、2.95×107 cells·m L-1、2.58×107 cells·m L-1、2.87×107 cells·m L-1;实验期间对照组与加菌组四尾栅藻细胞密度都呈波动趋势,第10 d对照组与A2、A3、A4加菌组四尾栅藻细胞密度分别为1.75×105 cells·m L-1、1.91×105 cells·m L-1、1.68×105cells·m L-1、2.08×105 cells·m L-1。第10 d对照组与A2、A3、A4加菌组条纹小环藻细胞密度分别为4.38×105 cells·m L-1、1.33×105 cells·m L-1、1.78×105 cells·m L-1、6.13×104 cells·m L-1。结果表明,A2、A3、A4三株溶藻细菌对蛋白核小球藻、四尾栅藻、条纹小环藻无溶藻作用或者溶藻作用较弱,因此推测将三株菌应用于养殖水体中,在对水体有害甲藻产生有效溶解作用的同时对水体中的有益绿藻、硅藻无不良影响或影响较少。3.甲藻—绿藻—硅藻混合培养条件下,A2、A3、A4三株菌总体上均能有效溶解甲藻锥状斯氏藻,而对绿藻门的蛋白核小球藻与四尾栅藻无溶解作用,对硅藻门的条纹小环藻具有较弱的溶解效应。(1)锥状斯氏藻—蛋白核小球藻混合培养条件下,第10 d时A2、A3、A4对照组锥状斯氏藻细胞密度分别为1.66×104cells·m L-1、1.92×104 cells·m L-1、1.03×104 cells·m L-1,加菌组锥状斯氏藻细胞密度分别为1.30×103 cells·m L-1、1.36×103 cells·m L-1、40 cells·m L-1;而各加菌组与对照组蛋白核小球藻细胞密度均显著升高。(2)锥状斯氏藻与条纹小环藻混合培养条件下,第10 d时A2、A3、A4对照组锥状斯氏藻细胞密度分别为3.52×104 cells·m L-1、2.43×104 cells·m L-1、5.31×104 cells·m L-1,加菌组锥状斯氏藻细胞密度分别为4.71×102 cells·m L-1、3.93×102 cells·m L-1、64 cells·m L-1;第10 d时A2、A3、A4对照组条纹小环藻细胞密度分别为3.80×104 cells·m L-1、6.07×104 cells·m L-1、6.00×104 cells·m L-1,各加菌组条纹小环藻的细胞密度分别为6.67×103 cells·m L-1、2.87×104 cells·m L-1、3.33×103 cells·m L-1。(3)锥状斯氏藻—蛋白核小球藻—条纹小环藻混合培养条件下,第10 d时A2、A3、A4对照组组锥状斯氏藻细胞密度分别为7.73×104 cells·m L-1、8.17×104 cells·m L-1、1.27×105 cells·m L-1,各加菌组锥状斯氏藻细胞密度分别为2.23×103 cells·m L-1、2.83×103 cells·m L-1、1.42×103 cells·m L-1;各组蛋白核小球藻细胞密度均显著升高;第10 d时A2、A3、A4对照组条纹小环藻细胞密度分别为5.20×104 cells·m L-1、5.477×104 cells·m L-1、8.87×104 cells·m L-1,各加菌组条纹小环藻的细胞密度分别为3.93×104 cells·m L-1、3.27×104 cells·m L-1、2.67×103 cells·m L-1。(4)锥状斯氏藻—四尾栅藻—条纹小环藻混合培养条件下,第10 d时A2、A3、A4对照组组锥状斯氏藻细胞密度分别为3.43×104 cells·m L-1、4.92×104 cells·m L-1、8.70×105 cells·m L-1,各加菌组锥状斯氏藻细胞密度分别为5.44×102 cells·m L-1、31 cells·m L-1、1.93×102 cells·m L-1;第10 d时A2、A3、A4对照组四尾栅藻细胞密度分别为2.33×104 cells·m L-1、1.27×104 cells·m L-1、1.13×104cells·m L-1,各加菌组四尾栅藻细胞密度分别为2.67×104 cells·m L-1、1.20×104cells·m L-1、1.27×104 cells·m L-1;第10 d时A2、A3、A4对照组条纹小环藻细胞密度分别为3.20×104 cells·m L-1、5.13×104 cells·m L-1、4.93×104 cells·m L-1,各加菌组条纹小环藻的细胞密度分别为1.20×104 cells·m L-1、1.80×104 cells·m L-1、1.80×103cells·m L-1。结果表明,几种微藻混合培养条件下,A2、A3、A4三株菌总体上均能有效溶解甲藻锥状斯氏藻,而对绿藻门的蛋白核小球藻与四尾栅藻无溶解作用,对硅藻门的条纹小环藻具有较弱的溶解效应,推测将三株菌A2、A3、A4应用于养殖水体中对有害甲藻进行调控时,三株菌能够起到调控微藻群落结构的作用,在有效调控有害甲藻的同时使得水体微藻群落向着以绿藻、硅藻为优势种的方向演替。4.经16S r DNA方法鉴定,菌株A1、A2、A3属于海杆菌属(Marinobacter sp.),A4属于芽孢杆菌属(Bacillus sp.)。
【学位授予单位】：上海海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S942.3
【图文】：

曲线 2-1 所示，四株菌的生长曲线虽然存在一定的差异，但总体来看较小。其中 A1、A2 菌经过 6 h 延滞期，第 6 h 时两株菌的浓度CFU mL-1、1.18×105CFU mL-1，相对于初始浓度有所下降。6 指数生长期，指数生长期为 6-24 h，第 24 h A1、A2 两株菌的109CFU mL、2.44×109CFU mL-1，24 h 之后两株菌均进入稳定株菌生长速率基本相同，在 120 h 内 A1、A2 菌均未出现衰亡期菌初始浓度为 2.13×103CFU mL-1，其生长的延滞期为 0-12 h，期，指数生长期为 12-36 h，36 h 时菌浓度达到 3.08×109CFU进入稳定期，稳定期持续时间为 18 h， 54 h 之后菌株进入衰亡度持续下降，120 h 时 A3 菌的浓度为 8.95×107CFU mL-1。菌未经过延至期直接进入指数生长期，其指数生长期持续时间为A4 菌的浓度为 3.67×108CFU mL-1。12 h 之后 A4 菌进入稳定期的浓度为 1.08×108CFU mL-1。实验期间菌株生长未出现衰亡期

四株细菌均以初始浓度107CFU mL-1加入到锥状斯氏藻藻液中。对照组锥状斯氏藻细胞形态保持完整如图2-2(a)。A1 菌组锥状斯氏藻细胞于实验前 3 d 保持运动活性，第 5 d 所有锥状斯氏藻细胞失去运动活性，第 6 d 大量藻细胞壁破裂，藻溶解如图 2-2 (b)；A2 菌组于实验第 2 d 大部分锥状斯氏藻细胞拉长变形，细胞质壁分离，第 5 d 细胞壁破裂藻溶解如图 2-2(c)；A3 菌组第 2 d 锥状斯氏藻细胞大部分拉长变形，细胞质壁分离，第 5 d 细胞壁破裂藻溶解如图 2-2(d)；A4 菌组锥状斯氏藻细胞于实验第 2 d 细胞壁破裂，细胞溶解如图 2-2 (e)。图 2-2 四株菌对锥状斯氏藻细胞形态的影响Fig 2-2. Morphology of Scrippsiella trochoidea under the effects of strain A1, A2

组藻细胞密度在实验前 4 d 呈不明显的下降趋势，第 4 d 藻细胞密cells mL-1。4 d 之后藻细胞密度呈显著的下降趋势，第 10 d 时藻细胞.72×103cells mL-1。A3 菌组的藻细胞密度变动趋势相似，第 2 d A2、A3 菌组藻细胞密降为 8.72×103cells mL-1与 9.08×103cells mL-1，第 8 d 时 A2、A3 菌分别下降为 9.47×102cells mL-1与 1.59×103cells mL-1，第 10 d 两实度分别下降为 3.60×102cells mL-1与 7.07×102cells mL-1。组藻细胞密度在实验前 2 d 呈显著的下降趋势，第 2 d 藻细胞密度cells mL-1，实验第 2 d 至第 6 d 藻细胞密度仍然呈显著的下降趋势，降趋势平缓，第 6 d 藻细胞密度下降为 2.49×102cells mL-1，第 6 d 至变动不显著，第 10 d 藻细胞密度为 84 cells mL-1。，四株菌相较而言，A1 菌对锥状斯氏藻的溶藻效果最差，A2、A3次之，A4 菌对锥状斯氏藻的溶藻效果最好。

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本文编号：2817236