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郑天凌教授课题组在Scientific Reports发表多篇研究型论文
[ 作者: 余晓琪   来源: MEL   发布日期: 2016/6/14   浏览次数: 853 ]

进入新世纪以来,世界各地的赤潮事件频发,对人类社会生活造成重大危害,严重影响人类社会的可持续发展,因而受到各国政府、学者以及公众的广泛关注。郑天凌教授课题组以以菌治藻” 的理念出发,开展利用微生物调控有害藻华的原理与方法的探究,其指导的博士生、硕士生近期在Nature出版集团旗下的Scientific Reports上连续发表多篇研究论文。

博士研究生杨彩云发表了题为“Illumina sequencing-based analysis of free-living bacterial community dynamics during an Akashiwo sanguine bloom in Xiamen sea, China”。首次通过Illumina MiSeq16S rRNA 基因的扩增子进行检测,分析了发生在厦门海域血红哈卡藻赤潮爆发期间游离细菌的群落变化。研究显示,赤潮的爆发降低了海域中细菌的多样性,增加了物种均匀度,很大程度上改变了细菌群落结构,揭示了血红哈卡藻赤潮对游离细菌群落有很大的影响作用,提供了海洋生态学中细菌和血红哈卡藻的关系新认识。

 

Fig. 1 Composition of the top 10 taxa at the (A) class, (B) order, (C) family, and (D) genus level for all samples.

博士生李祎发表的论文“Chitinase producing bacteria with direct algicidal activity on marine diatoms”着眼于产几丁质酶细菌与硅藻之间相互作用开展研究,阐述了产几丁质酶菌株LY03作用于海洋硅藻——假微型海链藻的作用机制。菌株LY03对硅藻细胞表现出趋化性,当细菌细胞与藻细胞接触后,通过鞭毛将细菌细胞固定在藻细胞上,然后分泌几丁质酶近距离作用于硅藻细胞壁中的几丁质成分,从而将其中的几丁质降解,硅藻细胞壁裂解,最终硅藻裂解死亡。这种新型独特的菌-藻作用方式在本文中首次得到证实。

Fig. 2 A hypothetical scheme for the algicidal mechanism of the algal cells upon Bacillus sp. LP-10.

硕士生管成伟发表了题为“Photoinhibition of Phaeocystis globosa resulting from oxidative stress induced by a marine algicidal bacteriumBacillus sp. LP-10”的论文,从生理和分子水平来阐释溶藻细菌Bcillus sp. LP-10对球形棕囊藻的潜在作用机制。Bcillus sp. LP-10会显著诱导藻细胞ROS水平增高;溶藻细菌处理过的藻细胞的光合作用效率和能力、光合作用相关基因(psbArbcS)以及光合反应中心蛋白(PSII反应中心蛋白D1)表达等呈现出降低的趋势;同时还发现光照在藻细胞的死亡中起到了非常关键的作用,溶藻细菌Bcillus sp. LP-10引起的藻细胞氧化损伤进而导致的藻细胞光合作用抑制是藻细胞致死的主要原因。

Fig. 3 The possible mechanism of how the microbial algicide produced by S. alboflavus RPS induced the lysis of P. globosa.

博士生蔡冠竟的论文“Lysing bloom-causing alga Phaeocystis globosa with microbial algicide: An efficient process that decreases the toxicity of algal exudates”则主要关注细菌分泌的杀藻物质的生态效应。通过构建微宇宙体系,证实放线菌从Streptomyces alboflavus RPS中提取出来杀藻物质在去除球形棕囊藻细胞的同时并不抑制其他生物的够降低球形棕囊藻分泌液的毒性。并通过费氏弧菌发光法验证了此杀藻物质的毒性可忽略不计,同时发现该杀藻物质能过测定藻细胞细胞膜的通透性,光合系统,细胞器形态的改变,氧化压力,进一步揭示该微生物杀藻物质的杀藻机理与加入杀藻物质藻分泌液的毒性降低的原因。所创制的微生物杀藻剂运用于调控球形棕囊藻的生长具有很广阔的前景。 

Fig. 4 Scanning electron microscopy of interaction between strain LY03 and Thalassiosira pseudonana cells for 6 (B), 12 (C), 24 (D), 48 (E) and 72h (F). (A) Control cells. Arrows show where the bacterial cells fastened onto the algal cells.




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