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南极冰藻是生长在南极海冰、海冰边缘等极端环境中各类微藻的总称,极地环境的严酷造就了其特殊的生物学特征,为了探究南极冰藻与其共生微生物的生存机制,以及共同抵御低温胁迫的原理。本文以南极冰藻Chlamydomonas sp.ICE-L及其共生微生物为对象进行研究,结果如下:(1)使用卡那霉素、氨苄青霉素、氯霉素、头孢霉素、利福平霉素、链霉素、硫酸庆大霉素处理南极冰藻共生体系,结果表明:七种抗生素在1000μg/mL浓度下对南极冰藻共生菌抑制作用均较为明显,头孢霉素、氯霉素、利福平霉素在三个浓度下均有明显抑制效果。其余四种抗生素在100μg/mL的浓度下不抑制,50μg/mL的浓度有促进作用。混合抗生素明显促进南极冰藻的生长。(2)16S rRNA扩增子测序发现,抗生素处理南极冰藻后,其培养体系中共生菌种类呈多样化,在门水平主要为变形菌门和拟杆菌门,在属水平则主要由Psychroflexus、Sulfitobacter、Maribacter、Thalassobaculum、HalomonasMethylophaga、Psychroserpens、Nonlabens、Marinobacter、Sphingorhabdus和Algimonas等组成。(3)通过研究不同温度(-20℃、4℃、15℃)条件下培养南极冰藻的共生菌群。发现不同温度下优势菌群在属水平有较大差异,同一温度不同培养时间同属的共生菌含量存在波动变化。-20℃下的优势菌属为Thalassobaculum、Psychroserpens、Nonlabens。4℃下的优势菌属Marinobacter,而15℃下的优势菌属为Algimonas。(4)将从南极冰藻培养物中筛出的六株共生菌与莱茵衣藻共培养,结果表明:六株共生菌属于嗜冷菌或者耐冷菌,在-20℃下均可以保持活性。培养实验表明六株南极冰藻共生菌对与莱茵衣藻在冰冻条件下的存活率有不同程度的促进作用。光合效率测定的结果表明共生菌并没有通过增强光合作用来增强莱茵衣藻在低温下的生存能力。(5)对南极冰藻共生菌Nonlabens sp.Ci31进行了全基因组测序,基因组序列上传至NCBI,获得注册号:CP043633。Nonlabens sp.Ci31的最适生长温度为15℃,属于嗜冷菌。其全基因组包含1条3,740,082 bp的圆形染色体,G+C含量为36.68mol%,没有质粒。基因组中有3个RNA操纵子、36个tRNA基因以及8个基因岛。同时分别使用GO数据库、COG数据库、KEGG数据库对其基因组进行注释,分别为1888个基因、2127个基因、2950个基因得到注释。