溶藻细菌及其胞外活性物质对球形棕囊藻的溶藻机制

本课题以近海养殖区频繁发生的棕囊藻和溶藻细菌为研究对象，通过研究藻菌关系探讨防治有害藻的新型生物对策。拟进一步从赤潮多发区的海水、海底沉积物及实验室棕囊藻培养的后期衰亡藻液中分离筛选出具有高效溶藻作用和环境适应能力强、安全性好的溶藻细菌。在藻菌作用关系的研究中，利用原子力显微镜、激光共聚焦显微镜及流式细胞仪等对溶藻全过程进行追踪，研究溶藻效果与环境因子间的关系，探索溶藻的最佳条件。分析藻菌作用过程中藻的生理特性变化、形态变化与内部结构变化、胞外酶的变化及对溶藻过程中胞外分泌物质鉴定。从微观尺度及分子生物学上揭示出溶藻细菌及活性物质对球形棕囊藻的溶藻机制和藻菌的微生态系统变化，为近海养殖区有害赤潮藻的微生物防治提供科学依据。

有害赤潮已成为全球性的海洋灾害，利用溶藻细菌 “以菌治藻”是该领域的研究热点。课题组选择典型赤潮高发藻球形棕囊藻为目标藻种，对其藻菌间相好作用关系、溶藻机理及溶藻活性物质的作用机制、活性物质的分离鉴定等进行了研究，课题组已分离出3株对球形棕囊藻有显著抑藻效果的菌株Y01、 Y04和B1菌。16S rDNA及PCR 扩增，三株菌都为芽孢杆菌属。溶藻方式Y01、 Y04菌为直接裂解藻细胞， B1 菌通过分泌胞外溶藻活性物质进行抑藻。B1 菌分泌的胞外活性物质分子质量＜3500，具有较强极性和热稳定性，其溶藻机制主要是通过降低藻组织细胞中SOD、CAT的活性，导致机体中有害自由基的上升、膜质过氧化程度加剧，最后导致膜系统功能和结构的破坏。通过凝胶柱层析、反相硅胶柱层析法、高效液相等对溶藻活性物质进行了富集纯化得到了五种纯化物质，利用紫外光谱（UV）、红外光谱、高分辨质谱和PeakViewTM软件等对活性物质进行了表征和结构鉴定，在对胞外活性物质的分离及鉴定方面取得了突破性的研究成果，为进一步开发生物杀藻剂提供科学的依据。