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郑天凌教授课题组在Nature出版集团旗下刊物Scientific Reports发表系列研究论文

发布时间:2016-02-29
       实验室郑天凌教授课题组一直瞄准与有害藻华的微生物调控、菌-藻关系和海洋微生物生态的前沿研究开展工作,研究内容涉及溶藻细菌、放线菌和藻类病毒的种质资源挖掘、溶藻活性化合物的发现、溶藻机制的探究以及环境友好型抑藻微生物制剂的研发等。近期,郑天凌教授课题组在Nature出版集团旗下刊物Scientific Reports发表了系列研究论文,揭示了细菌在赤潮生消过程中的关键作用以及溶藻菌对藻细胞的溶藻机制与过程。

博士生杨彩云在该杂志上发表的题为“Illumina sequencing-based analysis of free-living bacterial community dynamics during an Akashiwo sanguine bloom in Xiamen sea, China”的论文,通过IIIuminaMiSeq测序技术分析了发生在厦门海域血红哈卡藻赤潮爆发期间游离细菌的群落变化。研究表明赤潮的爆发降低了海域中细菌多样性,增加了物种均匀度,很大程度上改变了细菌群落结构。相比对照组海域,赤潮爆发区域细菌群落更加单一。该研究首次揭示了血红哈卡藻赤潮与游离细菌群落的互作机制,提供了海洋生态学中细菌和血红哈卡藻的关系新认识。

硕士生管成伟发表的题为“Photoinhibition of Phaeocystisglobosa resulting from oxidativestress induced by a marinealgicidal bacterium Bacillus sp.LP-10”的研究论文,报道了利用课题组自己分离到的一株溶藻细菌Bcillus sp. LP-10,从生理生化和分子水平等方面来阐释其对球形棕囊藻的潜在作用机制。结果表明,Bcillus sp. LP-10会显著诱导藻细胞ROS水平增高。同时,溶藻细菌处理过的藻细胞的光合作用效率和能力、光合作用相关基因(psbArbcS)以及光合反应中心蛋白(PSII反应中心蛋白D1)表达等呈现出降低的趋势。而且,结果还发现光照在藻细胞的死亡中起到了非常关键的作用。研究表明,溶藻细菌Bcillus sp. LP-10引起的藻细胞氧化损伤进而导致的藻细胞光合作用抑制是藻细胞致死的主要原因。

博士生蔡冠竟于20161月发表的题为“Lysing bloom-causing algaPhaeocystisglobosa with microbialalgicide: An efficient process thatdecreases the toxicity of algalexudates”的研究论文,关注的重点是细菌分泌的杀藻物质的生态效应。从Streptomyces alboflavus RPS中提取出来的杀藻物质能够在两天内完全裂解球形棕囊藻细胞。在所构建的微宇宙中,4 μg/mL的杀藻活性物质能够在不抑制其他海洋生物生长的情况下,有效地致死球形棕囊藻细胞。生物荧光测定证实了此杀藻活性物质在该浓度下其毒性可忽略不计。有趣的是,该杀藻物质能够降低球形棕囊藻分泌液的毒性。培养液毒性的降低是因为处理后期CAT的积累与释放。这些结果表明在原位环境,运用该杀藻物质控制球形棕囊藻的生长具有很广阔的前景。

博士生李祎于20162月发表的题为“Chitinase producing bacteria with direct algicidal activity on marine diatoms”的论文,首次报道产几丁质酶细菌与硅藻之间互作的研究结果,揭示了产几丁质酶菌株LY03作用于海洋硅藻——假微型海链藻(Thalassiosirapseudonana)的作用机制。发现菌株LY03对硅藻细胞表现出趋化性,当细菌细胞与藻细胞接触后,通过鞭毛将细菌细胞固定在藻细胞上,然后分泌几丁质酶近距离作用于硅藻细胞壁中的几丁质成分,从而将其中的几丁质降解,硅藻细胞壁裂解,最终硅藻裂解死亡,阐述了其致死机制。

论文链接:

http://www.nature.com/articles/srep08476

http://www.nature.com/articles/srep17002

http://www.nature.com/articles/srep20081

 

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