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第三章海洋細(xì)菌一、海洋細(xì)菌的3個(gè)基本特征(1)在開始分離和初期培養(yǎng)時(shí)要求生長于海水培養(yǎng)基中。(2)生長環(huán)境中需要氯或溴其中之一元素存在。(3)需要生活于鎂含量較高的環(huán)境。二、海洋細(xì)菌的種類組成(1)最常見的有:假單胞菌屬、弧菌屬、無色桿菌屬、黃桿菌屬、螺菌屬等。(2)在海水中,革蘭氏陰性桿菌占優(yōu)勢,90%以上;在遠(yuǎn)洋沉積物中革蘭氏陽性桿菌居多。(3)在海水中芽孢桿菌少見,在沉積物常見;球菌種類在海水中少見;能游動的桿菌和弧菌在海洋細(xì)菌中占優(yōu)勢。三、海洋細(xì)菌的分布海洋細(xì)菌種類數(shù)量分布與海洋環(huán)境密切相關(guān)。1.平面分布特點(diǎn)沿岸地區(qū)營養(yǎng)鹽豐富,數(shù)量較多;離岸距離增大,細(xì)菌密度呈遞減趨勢;內(nèi)灣和河口細(xì)菌密度最大。河口2.垂直分布特點(diǎn)隨著深度增加密度減少,但至水底泥界面處又有所回升。四、海洋細(xì)菌的生活特性生活在近岸海域和遠(yuǎn)洋水上層中的海洋細(xì)菌的生理生態(tài)特性與陸生細(xì)菌相似,但生活在深海的細(xì)菌,因深海環(huán)境的特點(diǎn)具有高鹽、高壓、低溫和低營養(yǎng)等特點(diǎn)。1.嗜鹽性海水的顯著特征是含有相當(dāng)穩(wěn)定的高濃度鹽分,含有各種鹽類和微量元素,因此嗜鹽性是海洋細(xì)菌最普遍的特性。2.嗜冷性海水90%以上水體的溫度在5℃以下,絕大多數(shù)海洋細(xì)菌都具有在低溫下生長的特性。耐冷細(xì)菌:最適生長溫度為20℃左右,在0~5℃下緩慢生長。嗜冷細(xì)菌:最適生長溫度不高于15℃左右,在0℃附近能夠生長繁殖,最高溫度不超過20℃。3.適壓性水深每增加10m,靜水壓力增加1Kg/cm2,一般深海的水深超過大洋平均深度,深海海底要承受約380~1100Kg/cm2的壓力。深海嗜壓細(xì)菌具有適應(yīng)高壓并繼續(xù)生長代謝的能力,能在高壓環(huán)境中保持酶系統(tǒng)的穩(wěn)定性。4.低營養(yǎng)性總的來說,海水總是處于寡營養(yǎng)狀態(tài),其中營養(yǎng)物質(zhì)較為稀少,有機(jī)碳平均水平相當(dāng)?shù)?,某些浮游型海洋?xì)菌適應(yīng)于低濃度營養(yǎng)的海水,因此分離培養(yǎng)海洋細(xì)菌忌用營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基。5.趨化性與附著生長絕大多數(shù)海洋細(xì)菌都具有運(yùn)動能力,某些細(xì)菌具有沿著某種化合物的濃度梯度而移動的特性。海水營養(yǎng)物質(zhì)稀少,但海洋中各種固體表面和不同界面上卻吸附積聚相對豐富的營養(yǎng)物質(zhì),許多細(xì)菌具有黏附到表面生長繁殖的特性。6.發(fā)光性少數(shù)幾個(gè)海洋細(xì)菌屬具有發(fā)光的特性,如:發(fā)光桿菌屬和射光桿菌屬。發(fā)光機(jī)理①“熒光素酶說”②“發(fā)光素學(xué)”熒光海五、海洋細(xì)菌的分離和培養(yǎng)1.分離樣品的處理①沿岸、近海區(qū)域的樣品,采用稀釋涂布分離,即:將樣品采用無菌海水進(jìn)行一系列的稀釋,再吸取一定量某幾個(gè)稀釋度的菌液涂布于培養(yǎng)基后分離。②遠(yuǎn)?;蛏詈5臉悠?,由于異養(yǎng)細(xì)菌密度小,在培養(yǎng)前需將樣品中的微生物濃縮到超濾膜上,再進(jìn)行分離培養(yǎng)。2.分離培養(yǎng)基⑴一般采用海水配制分離培養(yǎng)基陳海水:天然海水于黑暗中放置數(shù)星期人工海水:artificialseawater(ASW)人工海水的配方NaCl:24.477gMgCl2.6H2O:4.981gNa2SO4:3.917gCaCl2.H2O:1.102gKCl:0.664gNaHCO3:0.192gKBr:0.096gH3BO3:0.026gSrCl2:0.024gNaF:0.039g蒸餾水:1000ml(為了避免沉淀,上述各成分需分別溶解)⑵為了避免海洋酵母,霉菌的干擾,往往在培養(yǎng)基中加入抑制這類微生物的抗生素或化學(xué)試劑。⑶常用海洋好氣性異養(yǎng)細(xì)菌分離的培養(yǎng)有:Zobell2216E培養(yǎng)基。Zobell2216E培養(yǎng)基蛋白胨:5g酵母膏:1g磷酸高鐵:0.1g瓊脂:20g陳海水:1000mlpH7.6六、海洋細(xì)菌間及與其它海洋生物的關(guān)系概括地的講:競爭捕食共生:共棲互生:原始合作、互利、偏害1.海洋細(xì)菌間及與其他海洋微生物的關(guān)系海洋細(xì)菌所產(chǎn)生的維生素有利于海洋真菌的生長。海洋光合細(xì)菌硫酸鹽還原菌H2S,CO2硫酸鹽①互利②拮抗多種海洋細(xì)菌能夠產(chǎn)生抗菌物質(zhì),抑制其他敏感細(xì)菌(如假單胞菌、弧菌、病原真菌、放線菌)。海洋蛭弧菌寄生裂解多種弧菌、氣單胞菌、假單胞菌。海洋細(xì)菌可被海洋病毒寄生裂解,也可分泌胞外酶抵御病毒的侵染。③附生、寄生大量細(xì)菌附生在藍(lán)細(xì)菌表面生長。一種類似蛭弧菌的海洋細(xì)菌寄生在與海綿共生的藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞壁同細(xì)胞膜之間。2.海洋細(xì)菌間及與海洋植物的關(guān)系①協(xié)同生長藻類在生長過程中釋放許多脂、肽、糖、維生素等,細(xì)菌能夠利用這些有機(jī)物生長繁殖。細(xì)菌攝取的有機(jī)物經(jīng)代謝后以礦物或其他形式為藻類提供必需的生長因子。某些藻類處于無菌條件下,不能正常生長。②拮抗藻類能夠產(chǎn)生抗生素類物質(zhì)抑制細(xì)菌生長,細(xì)菌也可以通過直接或間接作用抑制藻類生長,甚至裂解藻細(xì)胞。細(xì)菌與藻類競爭無機(jī)營養(yǎng),如磷等。③捕食海洋細(xì)菌可被異養(yǎng)藻類(如夜光藻)所攝食,相互間形成捕食關(guān)系。此外,許多能利用各種多糖的細(xì)菌常是海藻體表的重要菌群,對藻菌關(guān)系的研究具有重要意義。3.海洋細(xì)菌間及與海洋動物的關(guān)系①互利共生附生于海洋動物體表的細(xì)菌能夠有效地利用宿主所釋放的營養(yǎng)物質(zhì);某些魚類被細(xì)菌附生后游泳速度獲得提高。某些海洋動物利用其發(fā)光器官內(nèi)發(fā)光細(xì)菌所發(fā)出的光用于捕食活動。②競爭某些海洋動物能進(jìn)行滲透營養(yǎng)與細(xì)菌競爭溶解有機(jī)物;海洋細(xì)菌通過釋放拮抗物質(zhì)與海洋動物進(jìn)行空間競爭。此外,海洋動物消化道中細(xì)菌能夠釋放胞外酶分解動物吞噬,難以消化的有機(jī)物如:幾丁質(zhì)等。七、海洋放線菌以形成豐富次級代謝產(chǎn)物著稱的放線菌(也有稱為高G+C含量的革蘭陽性細(xì)菌),也存在于海洋環(huán)境,并具有一定的分布特點(diǎn)和分布規(guī)律:①近海、沿岸的淺海海域中發(fā)現(xiàn)的放線菌主要是鏈霉菌(Streptomyces)、小單抱菌(Micromonospora)、諾卡菌(Nocardia)、紅球菌(Rhodococcus)、分支桿菌(Mycobacterium);②遠(yuǎn)海、深海的放線菌則主要是高溫放線菌(Thermoacti-nomyces)、游動放線菌(Actinoplanetes)、戈登菌(Gordonia)等,一般在海洋沉積物中容易找到其蹤影。此外,海洋放線菌的分離與海洋細(xì)菌相似。海洋藍(lán)細(xì)菌一、分類地位和特征藍(lán)細(xì)菌又名藍(lán)藻或藍(lán)綠藻,屬于原核生物,是最大的一群光合自養(yǎng)原核生物,包含絲狀或單細(xì)胞細(xì)菌約150屬,1500種。許多藍(lán)細(xì)菌在進(jìn)行有氧光合作用的同時(shí),具有固氮的能力。部分藍(lán)細(xì)菌與海洋有光環(huán)境中的無脊椎動物共生。如:藍(lán)細(xì)菌與海綿共生,顫藻以內(nèi)共生體的形式存在海綿的細(xì)胞內(nèi),并可以產(chǎn)生氯化環(huán)縮二氨酸。某些海洋藍(lán)細(xì)菌是組成海
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