【摘 要】
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厚壳贻贝是我国重要的水产养殖经济贝类,幼虫从浮游阶段到附着阶段需要经过附着变态才能变为稚体,进而长为成贝。附着变态是厚壳贻贝生长发育过程中的一个重要阶段。近年来由于野生资源日益匮乏以及幼虫变态率低等原因,厚壳贻贝数量大规模减少。然而市场需求量又在持续增长,出现供不应求局面,寻找高诱导活性菌株成为解决水产养殖的当务之急。本实验室已证明近海海洋细菌生物被膜可以诱导厚壳贻贝幼虫完成附着变态,那么深海细菌
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厚壳贻贝是我国重要的水产养殖经济贝类,幼虫从浮游阶段到附着阶段需要经过附着变态才能变为稚体,进而长为成贝。附着变态是厚壳贻贝生长发育过程中的一个重要阶段。近年来由于野生资源日益匮乏以及幼虫变态率低等原因,厚壳贻贝数量大规模减少。然而市场需求量又在持续增长,出现供不应求局面,寻找高诱导活性菌株成为解决水产养殖的当务之急。本实验室已证明近海海洋细菌生物被膜可以诱导厚壳贻贝幼虫完成附着变态,那么深海细菌生物被膜是否具有同样的作用,影响诱导的因素有哪些?本文主要研究深海细菌生物被膜对厚壳贻贝幼虫附着变态的影响,确定合适的深海细菌生物被膜培育温度,解析化学信号调控幼虫附着的机制。主要研究内容如下:1.不同深海细菌生物被膜对厚壳贻贝幼虫附着变态的作用在实验室条件下研究了不同深海细菌生物被膜对厚壳贻贝幼虫附着变态的影响。选取9株不同的深海细菌在18℃形成生物被膜,其中Virgibacillus sp.1诱导活性最高,6株深海细菌诱导活性和细菌密度显著相关。为进一步研究高诱导菌株Virgibacillus sp.1影响附着变态的原因,对其生物被膜进行不同的处理(福尔马林、紫外、有机溶剂、抗生素和温度),收集其菌膜培养过程中的水溶性代谢产物。发现所有处理组诱导活性和细菌存活率均显著降低,水溶性代谢产物促进幼虫附着变态(P<0.05),但是与福尔马林固定的生物被膜协同作用诱导活性显著提高,表明诱导厚壳贻贝幼虫附着变态需要表面活性物质和水溶性产物两种化学物质。生物被膜表面胞外产物生物量表明胞外多糖可能在附着变态过程中发挥一定的作用。2.不同温度下形成的深海细菌生物被膜对厚壳贻贝幼虫的研究温度变化是深海细菌适应的首要问题。为探讨深海细菌生物被膜对温度的适应性及对厚壳贻贝幼虫变态的影响,实验选取3株具有不同活性的深海细菌分别4、18、25和37℃条件形成生物被膜,调查温度对细菌密度、膜厚和胞外产物等生物学特性的影响,以及生物被膜对幼虫变态发育的影响。结果表明:四个温度条件下产生的生物被膜均可有效促进幼虫变态发育。其中,深海菌株Virgibacillus sp.1在18℃时生物被膜的变态诱导活性最高(35%),且α多糖含量较高,诱导活性与温度和细菌密度均显著相关(P<0.05);同时温度与其细菌密度和膜厚均显著相关(P<0.05)。2株深海假交替单胞菌诱导活性与细菌密度均显著相关(P<0.05),温度仅影响Pseudoalteromonas sp.33细菌密度。上述结果表明3株深海细菌均有很好的温度适应性,且都能形成生物被膜;温度变化导致生物被膜的生物学特性改变,最终影响其对幼虫的诱导效果。3.藻酸盐合成基因07786对生物被膜和厚壳贻贝幼虫附着变态的调控通过构建藻酸盐合成基因07786缺失菌株,观察深海细菌生物被膜细菌密度、膜厚和胞外产物的变化,探究其对生物被膜和厚壳贻贝幼虫的影响。结果显示,与野生菌相比,突变菌生物被膜对厚壳贻贝幼虫的诱导活性降低。对生物被膜生物学特性分析发现,07786基因通过改变生物被膜细菌密度、膜厚和胞外产物含量等影响生物被膜的形成,进而影响厚壳贻贝幼虫的附着变态。
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