近年来,随着人类社会的飞速发展,世界范围内大多数河流和湖泊由于氮、磷等营养元素的大量输入而形成水体富营养化。目前,水体富营养化已经成为一个全球性的环境问题,对水生生态系统的结构与功能产生负面影响。新近研究发现在蓝藻水华多发季节,氮是调节蓝藻生长的主要因子,15N自然丰度检测发现一些水体的污染源中可溶性有机氮占相当大的比例,然而大部分的有机氮是不能直接被藻类利用的；同时,相关研究表明蓝藻水华爆发过程中伴随着大量的异养细菌,这些异养细菌与有机氮的转化及蓝藻水华的爆发存在着什么样的关系?目前对于这方面的研究相对较少。因此,本课题以太湖为研究地点,从梅梁湾分离筛选得到5株异养细菌(Pseudomonas sp. A3CT; Pseudomonas sp. A3CB; Alcaligenes sp. Zfl; Acinetobacter sp. Y3和Gordonia sp. R1),通过共培养方法,试图揭示异养细菌在太湖水华蓝藻优势维持过程中的作用。1.富营养化水体中异养细菌Pseudomonas sp. A3CT对水华蓝藻Microcystis aeruginosa生长的影响。用Pseudomonas sp. A3CT来分别降解6种有机氮(包括4种氨基酸和2种蛋白质),得到6种有机氮的降解液后,分别处理M. aeruginosa,来观察降解液对M. aeruginosa生长的影响。结果表明,降解液对M. aeruginosa生长的促进作用明显高于未降解的有机氮溶液。其中,赖氨酸的降解液不仅消除了赖氨酸对M. aeruginosa本来的抑制作用,反而大大促进了M. aeruginosa的生长。进一步研究表明,Pseudomonas sp. A3CT将有机氮转化成了NH4+,从而供给M. aeruginosa的快速生长。因此,这个现象揭示了异养细菌在水华蓝藻利用有机氮过程中的促进作用及其机理。2.富营养化条件下水体细菌Pseudomonas sp. A3CT对水华蓝藻Microcystis flos-aquae和M. aeruginosa的生长调节作用。以赖氨酸为氮源,通过Pseudomonas sp. A3CT与两种微囊藻分别共培养的方法来分析细菌对不同微囊藻生长的影响。。结果表明, Pseudomonas sp. A3CT促进M. aeruginosa的生长,却抑制M. flos-aquae的生长。高效液相色谱分析表明,Pseudomonas sp. A3CT对赖氨酸的降解液中不仅存在NH4+,还存在一种植物激素类物质——尸胺。Pseudomonas sp. A3CT对M. aeruginosa的促进作用与NH4+浓度呈显著的相关性；而对M. flos-aquae的抑制作用可能与尸胺的生长调节作用有关。而后外加尸胺对两种微囊藻生长影响的实验,得到了雷同的结果。因此,我们有理由推测蓝藻水华爆发过程中的种群交替可能与Pseudomonas sp. A3CT对水华蓝藻的物种特异性作用有关。3.异养细菌和水华蓝藻M. aeruginosa在资源利用上的竞争与平衡维持。在9种C6H1206与N03-不同的配比条件下培养M. aeruginosa,一种处理是添加细菌,另一种处理是不添加细菌。结果表明,当N03-不足时,异养细菌相比M.aeruginosa具有更强的氮竞争能力；当添加300 nmol C L"和150 nmol N L"时,M. aeruginosa与异养细菌的生物量基本相等,并且细菌的多度最高,这个比例可能有利于M. aeruginosa与异养细菌达到平衡以及细菌生物多样性的维持。因此,可以推测有机碳与硝酸盐的协同作用能够共同调节水华蓝藻与异养细菌的结构组成。4.白腐真菌Trametes versicolor F21a对水华蓝藻M. aeruginosa的降解作用及降解机制。从上面的研究可以看出,一些水体微生物对于水华蓝藻的优势维持具有一定的影响。然而,也有大量关于微生物控制水华蓝藻的研究,其中,细菌就被作为一种抑制蓝藻水华以及降解蓝藻毒素的方法取得许多研究成果。但是,对于真菌降解蓝藻的研究还是相对较少的。通过T. versicolor F21a与水华蓝藻M. aeruginosa共培养60小时,观察其降解活力,并分析降解酶活性的动态变化机制。结果表明,T. versicolor F21a对M. aeruginosa细胞的降解速率大于96%。在降解初期(20小时以内),纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、蛋白酶以及漆酶发挥了主要的降解作用；20小时以后,β-葡萄糖苷酶、蛋白酶、漆酶以及锰过氧化物酶发挥主要功能。M. aeruginosa的降解速率与上述酶活呈现显著的相关性。综上所述,这株真菌可能用以开发一种新型微生物控制蓝藻水华的方法。