C6-HSL 在南黄海聚球藻与异养细菌体系中的作用探究
文献类型：学位论文
| 作者 | 乔真 |
| 答辩日期 | 2024-05-11 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院烟台海岸带研究所 |
| 导师 | 李佳霖 |
| 关键词 | 聚球藻 环境驱动作用 微生物共现性网络 藻菌相互作用 C6-HSL Synechococcus Environmental driving effect Microbial co-occurrence Algae-bacteria interactions |
| 学位专业 | 生物与医药硕士 |
| 其他题名 | The role of C6-HSL in Synechococcus-heterotrophic bacterial system in the South Yellow Sea |
| 英文摘要 | 聚球藻（Synechococcus）是海洋中重要的微微型浮游藻类，也是海洋中关键的初级生产者。大量研究发现，聚球藻生物功能的实现离不开异养细菌的作用，二者共同构成了海洋微食物环的基础。目前的研究已从聚球藻与异养细菌间养分循环过程和功能耦联现象等角度解析了二者间的互作关系，但小分子化学信号在其中发挥的作用仍待进一步探索。群体感应（Quorum sensing, QS）及群体淬灭（Quorum quenching, QQ）是细菌群体中常见的通讯机制，细菌通过分泌或降解群体感应信号分子启动下游基因表达，实现生物学功能。对部分真核微藻及大型藻类藻菌体系的研究发现，细菌的群体感应信号能够调控藻菌间相互作用关系，因此从群体感应信号角度深入研究聚球藻菌关系，将为我们更全面地理解聚球藻菌体系在海洋初级生产和生物地球化学循环中的功能提供新的视角。 南黄海位于我国大陆和朝鲜半岛间的西北太平洋浅水陆架区，是典型的半封闭边缘海。受黄海沿岸流、黄海暖流等洋流影响，南黄海具有独特的水文环境。本研究以南黄海海域的聚球藻及异养细菌作为研究对象，通过现场采样调查，对聚球藻丰度分布、系统发育多样性以及聚球藻与异养细菌之间的共现性展开研究。同时，针对海洋环境中常见的群体感应信号分子对己酰基-L-高丝氨酸内酯（N-hexanoyl-L-homoserine lactone, C6-HSL），分离鉴定富集培养聚球藻体系中具有C6-HSL群体感应及群体淬灭能力的异养细菌，探究细菌群体淬灭活性以及C6-HSL信号对藻菌共栖体系的调控作用，以下是研究的主要内容和结果： （1）于2021年5月采集南黄海19个站位的表、底层海水样本，分别使用流式细胞术和以rpoC1为标记基因的高通量测序技术探究聚球藻的丰度和种群结构特征，并通过CCA分析研究环境因子对聚球藻群落组成的驱动作用。结果显示，调查期间海域中聚球藻丰度介于88 cells/mL至5.3×105 cells/mL之间，高盐海水区聚球藻的丰度偏高，丰度分布主要受盐度、温度和营养盐影响；S5.1亚类是海域中的优势种群，clade I、clade IV和clade V是占据不同生态位的优势分型；海水中硝酸盐、亚硝酸盐和铵盐含量是影响聚球藻群落组成的关键因素。 （2）分析2018年8月采集自沿着36.00°N近岸至远岸布设的三个采样站点不同深度水层的15个样本，分别基于rpoC1和16S rRNA基因对聚球藻和异养细菌的群落结构进行详细分析，并利用流式细胞术检测聚球藻细胞丰度。研究结果显示，调查期间聚球藻的细胞丰度介于9.8×102 cells/mL至1.6×105 cells/mL之间，整体呈近岸高远岸低趋势，S5.1亚类是聚球藻优势类群，占比90.02%，亚硝酸盐含量、溶解氧、采样深度、总溶解氮和硝酸盐含量是造成聚球藻群落结构差异的主要因素；变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门(Actinobacteria)、疣微菌门（Verrucomicrobia）和拟杆菌门（Bacteroidetes）是细菌群落中的主要类群，细菌群落有明显的垂直分层现象；微生物共现性网络显示，聚球藻与变形菌门和拟杆菌门异养细菌密切相关。 （3）利用生物检测菌株紫色杆菌（Chromobacterium violaceum 026, CV026），从采自南黄海表层水体的聚球藻富集培养体系中共筛选得到6株具有C6-HSL降解能力的异养细菌，6株菌均通过胞内途径降解C6-HSL分子；6株菌分别属于变形菌门中γ-变形菌纲（Gammaproteobacteria, γ-proteobacteria, 5株）和厚壁菌门中芽孢杆菌纲（Bacilli, 1株）。 （4）向聚球藻藻液中添加25 nmol/mL的C6-HSL信号分子，发现C6-HSL信号分子能够促进聚球藻生长，改变聚球藻共栖异养细菌的群落结构，并降低体系中微生物的相互作用程度和共现性网络的紧密度；共栖细菌对聚球藻的促生作用受到群体淬灭功能的调节，表明群体感应信号分子及细菌的群体淬灭现象对聚球藻与异养细菌间的相互作用具有调控作用。 |
| 语种 | 中文 |
| 源URL | [http://ir.yic.ac.cn/handle/133337/40058]  |
| 专题 | 烟台海岸带研究所_海岸带生物学与生物资源利用所重点实验室 中科院烟台海岸带研究所知识产出_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 乔真. C6-HSL 在南黄海聚球藻与异养细菌体系中的作用探究[D]. 中国科学院烟台海岸带研究所. 中国科学院大学. 2024. |
入库方式： OAI收割
来源：烟台海岸带研究所
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