东海和黄海海水中DMSP降解菌的分布、多样性和降解特性的研究

发布时间：2017-03-23 16:21

  本文关键词：东海和黄海海水中DMSP降解菌的分布、多样性和降解特性的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：2013年7月14日至8月1日我们对东海和黄海海水进行现场采样,并对海水中p-二甲基巯基丙酸内盐(DMSP)降解菌(DMSP-consuming bacteria, DCB)的分布、多样性以及DMSP降解菌的降解特性进行了研究。1.DCB丰度及其与温度、盐度和叶绿素a (Chi a)浓度的相关性(1) Chi a含量的高值区主要分布在江苏、浙江一带的沿岸海域。调查海域的温度大致呈现南高北低,近岸低、远海高的趋势,盐度大致呈现南高北低的趋势,而在长江入海口处海水盐度较低。C断面的温度由表层到底层逐渐降低,盐度则呈现随深度的增加而逐渐增大的趋势,而Ch1 a含量的高值区大部分出现在10-30 m的水深处。(2)水平分布：表层海水中DCB丰度的变化范围是2.30×102～2.1 0×106cells·mL-1,平均值为1.41×101 cells·mL-1。最小值出现在F07站位,最大值出现在MCl站位。高值区主要分布在济州岛以西的黄海海域以及杭州湾及浙江中南部等近岸海域,低值区主要出现在山东和江苏沿岸的黄海海域。垂直分布：C断面DCB丰度的变化范围是2.30×102～2.30×104 cells·mL-1其中最大值出现在离岸较近的C01站位的10m水深处,其次是C02站位的10m水深处,最小值则在离岸较远的C05站位的30 m水深处出现。DCB丰度大致呈现出近岸高、远海低的趋势。周日变化：MT1站位的DCB丰度从上午11：00到晚上23：00呈现逐渐增大、且白天低、晚上高的趋势。(3)2013年夏季东海和黄海表层海水中DCB的丰度与温度、盐度和Chi a含量的相关性均不显著(P0.05),DCB的丰度与DMS浓度和DMSPd浓度均呈现弱的正相关性(P0.05),而DCB丰度与DMSPp浓度和DMSPt浓度则表现出显著的正相关性(P0.01)。2.DCB多样性的研究我们以DMSP为唯一碳源,分离纯化出DCB,并对其16S rDNA序列进行测序,最终得到48株DCB。变形菌门(Proteobacteria)细菌在DCB的数量和种类上都占据着主导地位,其中主要包括交替单胞菌属(Alteromonas) 10株、假单胞菌属(Pseudomonas)5株、假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas) 3株、克雷伯氏杆菌属(Klebsiella)2株等菌属。48株DCB中,23株菌属于γ-变形菌纲(γ-Proteobacteria),17株细菌属于厚壁菌门(Firmicutes),6株菌属于a-变形菌纲(α-Proteobacteria),1株属于放线菌门(Actinobacteria)中的节细菌属(Arthrobacter),还有1株细菌是Glacial ice bacterium G500K-19。Glacial ice bacterium G500K-19、Agrobacterium和Alteromonas sp. Sl29是2013年夏季东海和黄海分布最广的DCB。其次是Alteromonas macleodii ATCC27126。C断面海水中DCB的多样性十分丰富,包含了18株DCB,涵盖了土壤杆菌属、食烷菌属、交替单胞菌属、芽孢杆菌属、盐单胞菌属、假单胞菌属、鲁杰氏菌属等8个属。3.DCB降解特性的研究(1)底物DMSP浓度越大,DCB Alteromonas sp. Sl29生长越快,DMSPd消耗得越快,产生的DMS也越多。Alteromonas sp. Sl29对DMSP的降解动力学结果显示米氏常数Km=479.4 μM (SD= 349.5),最大反应速率Vmax= 84.30μM/d (SD= 26.27)。(2) Alteromonas sp. Sl29不仅能利用DMSP作为碳源,而且能利用丙烯酸和甜菜碱作为碳源并生长繁殖。底物为甜菜碱时,Alteromonas sp. Sl29生长最好,其次是丙烯酸,然后是DMSP。底物甜菜碱、丙烯酸浓度越高,细菌生长得越快。Alteromonas sp. Sl29不能以MMA、DMA和DMSO这3种有机物为唯一碳源生长。因此,我们推测Alteromonas sp. Sl29能够有效地利用碳链中的碳,而不能利用甲基形式的碳。
【关键词】：DMS DMSP降解菌 东海 黄海 多样性
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X172
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 0 前言13-15
• 1 文献综述15-23
• 1.1 海洋中的DMS和DMSP15-16
• 1.2 海洋环境中DMSP的重要功能16-17
• 1.3 DMSP的生物合成及在海洋环境中的降解17-19
• 1.4 海水中DMSP降解菌的研究进展19-23
• 2 2013年夏季东海和黄海海水中DMSP降解菌丰度的研究23-40
• 2.1 引言23
• 2.2 实验材料23-24
• 2.3 实验方法24-27
• 2.3.1 样品采集24-25
• 2.3.2 温度、盐度、Chl a含量的测定25
• 2.3.2.1 温度和盐度的测定25
• 2.3.2.2 Chl a的测定25
• 2.3.3 海水中DMS,DMSPd,DMSPp,DMSPt(DMSPd+DMSPp)的测定25-27
• 2.3.3.1 DMS标准曲线的绘制25-26
• 2.3.3.2 海水中DMS的测定26
• 2.3.3.3 海水中DMSPd,DMSPp,DMSPt的测定26-27
• 2.3.4 海水中自由DMSP降解菌丰度的测定27
• 2.4 数据处理27
• 2.5 实验结果27-36
• 2.5.1 东海和黄海的水文条件27-32
• 2.5.1.1 温度、盐度和Chl a含量的水平分布29-30
• 2.5.1.2 C断面温度、盐度和Chl a含量的垂直分布30-31
• 2.5.1.3 温度、盐度和Chl a含量的周日变化31-32
• 2.5.2 DMSP降解菌丰度的分布32-34
• 2.5.2.1 DCB的水平分布32-33
• 2.5.2.2 C断面DMSP降解菌的垂直分布33
• 2.5.2.3 DMSP降解菌丰度的周日变化33-34
• 2.5.3 DMSP降解菌丰度与温度、盐度和Chl a含量及DMS(P)浓度的相关性分析34-36
• 2.6 讨论36-38
• 2.7 本章小结38-40
• 3 东海、黄海DMSP降解菌的菌种多样性40-55
• 3.1 引言40
• 3.2 实验材料40-41
• 3.3 实验方法41-44
• 3.3.1 DMSP降解菌的筛选纯化41-42
• 3.3.2 DMSP降解菌16S rDNA基因多样性分析42-44
• 3.3.2.1 基因组DNA的提取42-43
• 3.3.2.2 16S rDNA的基因扩增43-44
• 3.3.2.3 琼脂糖凝胶电泳法检测PCR产物的纯度和浓度44
• 3.3.2.4 16S rDNA序列的测定及系统进化树的构建44
• 3.4 实验结果44-52
• 3.4.1 PCR扩增结果44-45
• 3.4.2 夏季东海和黄海海水中DMSP降解菌的多样性45-52
• 3.5 讨论52-53
• 3.6 本章小结53-55
• 4 DMSP降解菌降解特性的研究55-69
• 4.1 引言55
• 4.2 实验材料55-57
• 4.3 实验方法57-58
• 4.3.1 菌液中DMS和DMSP浓度的测定57
• 4.3.2 DMSP降解菌对不同浓度DMSP的降解特性研究57-58
• 4.3.3 DMSP降解菌以不同底物为碳源时的生长情况研究58
• 4.4 数据分析的方法58
• 4.5 实验结果58-65
• 4.5.1 Alteromonas sp.S129对不同浓度DMSP的降解情况58-63
• 4.5.1.1 Alteromonas sp.S129以不同浓度DMSP为底物的生长曲线58-59
• 4.5.1.2 Alteromonas sp.S129降解DMSPd与产生DMS的研究结果59-62
• 4.5.1.3 Alteromonas sp.S129对DMSP的降解动力学62-63
• 4.5.2 Alteromonas sp.S129以不同碳源为底物的生长情况63-65
• 4.6 讨论65-67
• 4.6.1 DMSP降解菌对DMSP的降解研究66-67
• 4.6.2 DMSP在不同碳源下的生长情况67
• 4.7 本章小结67-69
• 5 结论69-70
• 参考文献70-83
• 致谢83-84
• 个人简历84-85
• 硕士在读期间发表的论文85

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘春颖;刘欢欢;杨桂朋;王莉莉;张升辉;;夏季黄海冷水团海域的丙烯酸分布与海洋环境因子和叶绿素a变化之间的关系[J];地球科学进展;2014年03期

2 李立;汪鹏;彭梦s

本文编号：264125