溶藻细菌的分离鉴定及其溶藻特性研究

【摘要】： 目前全球性存在的水体富营养化及其诱发的水华现象导致了严重的生态灾害,探索行之有效的抑制藻类途径尤为迫切。许多方法被用于去除藻类水华,溶藻细菌杀藻是控藻研究的一种方法,溶藻细菌一般从暴发水华的水体中直接分离,这种土著细菌在工程应用中其生态和生物毒性远小于外来菌种;具有较好的杀藻效果,适合在水华发生初期使用,短期内可达到控制藻类生物量的效果。本研究从水华暴发水域获得3株溶藻细菌,详细研究了各菌株对水华藻类的去除特性,初步阐明了各菌株的溶藻机理,并从分子生物学水平上对溶藻细菌进行了鉴定。 本研究对分离的18株细菌进行溶藻试验筛选,选择溶藻效果最好的编号为N2、S4、S7, 3株溶藻细菌作为本论文的实验菌株。对3株溶藻细菌的16S rDNA进行测序和分子生物学鉴定,结果表明,菌株N2属芽孢杆菌属,S4属微杆菌属,S7属金黄杆菌属。 对溶藻细菌的溶藻机理即作用方式进行了初步研究表明,细菌N2是通过与藻细胞直接接触溶藻的,另外2株溶藻细菌S4、S7均是通过释放胞外溶藻物质间接溶藻的。其中,2株溶藻细菌S4、S7间接溶藻的菌株释放的胞外溶藻物质具均有热稳定性,属于非蛋白质类物质。 对溶藻细菌N2、S4、S7的溶藻特性研究表明,溶藻细菌的溶藻效果与环境温度、pH值及光照条件密切相关。在温度条件为20、25、30、35℃条件下,3株溶藻细菌对藻液中叶绿素a的去除率随着温度的升高而增大,在30～35℃时达到最大;在菌藻浓度及外界条件保持不变的情况下,pH值分别为4、6、8、10时,3株溶藻细菌对藻液中叶绿素a的去除规律基本相同,依次为pH4 pH10 pH8 pH6;在菌藻浓度及外界条件保持不变的情况下,光照条件分别为全光照、光循环和黑暗时,3株溶藻细菌黑暗条件下的藻液中叶绿素a的去除率较光循环和全光照要高。 溶藻细菌S4和S7经菌体Poly-p的染色和吸放磷实验鉴定为聚磷菌。菌藻生态关系研究结果试表明S7菌与水华鱼腥藻之间相互抑制,存在竞争共栖的生态关系;培养液中PO_4~(3-)-P浓度不断增加,PO_4~(3-)-P浓度的增加与水华鱼腥藻的生长量不总是呈现正相关;在PO_4~(3-)-P浓度达到一定值时,反而随着PO_4~(3-)-P浓度的增加会抑制藻的生长速率。同时,N/P值与水华鱼腥藻的生长密切相关。