南海浮游病毒分布特征研究及汕頭近海噬藻體多樣性研究.pdf

1、浮游病毒指游離在水體中各類病毒的總稱，主要包括噬菌體、噬藻體和真核藻類病毒，其在控制群落結構多樣性、宿主多樣性、生物地球化學循環(huán)和赤潮發(fā)生以及調控海洋生物生產(chǎn)量、碳循環(huán)和維持海洋生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定等方面發(fā)揮了十分重要的作用。噬藻體是一類可侵入藻類的細菌性病毒，代表著自然環(huán)境中的大部分病毒，豐度大，分布廣，非常具有研究價值。目前關于噬藻體在不同環(huán)境中的具體分布情況尚未完全清楚。研究不同環(huán)境、不同海域中浮游病毒豐度分布規(guī)律及遺傳多樣性，有助于探究

2、浮游病毒的生態(tài)學地位和進化史，同時也為進一步分析生物群落結構變化規(guī)律奠定基礎以及環(huán)境評價等提供理論依據(jù)及數(shù)據(jù)參考。
　　本文研究主要包括兩個部分：第一部分是采用流式細胞儀技術(FCM)分析了南海海域浮游病毒和異養(yǎng)細菌的豐度及其與環(huán)境因子間的相關性；第二部分則是分別運用FCM分析了汕頭近海浮游病毒豐度的晝夜變化規(guī)律以及采用PCR-DGGE技術，對汕頭近海海域噬藻體g20基因的遺傳多樣性進行了初步的探究，結果如下：
　　南海海域

3、表層水域夏季浮游病毒的豐度范圍在7.07×105個/mL~1.35×107個/mL之間，平均值5.55×106個/mL；異養(yǎng)細菌的豐度2.99×104個/mL~2.06×106個/mL，平均值4.01×105個/mL。水平分布上，浮游病毒的分布和異養(yǎng)細菌的分布趨勢相似，其豐度變化趨勢是由近海的珠江口流域往外海逐漸遞減，但是在南海東部的黃巖島海域，豐度又逐漸升高。垂直分布上，浮游病毒、異養(yǎng)細菌豐度的最大值和最小值均出現(xiàn)在表層和底層，且隨著

4、水深的遞增，二者豐度均呈遞減趨勢。相關性分析表明，南海海域浮游病毒的豐度與異養(yǎng)細菌豐度、溫度(<20℃)、Virus-Bacteria-Ratio以及電導率均呈極顯著性正相關(P<0.05)，與壓力和鹽度呈極顯著性負相關(P<0.05)，與溫度(>20℃)無相關性；異養(yǎng)細菌與溫度(<20℃)和電導率呈極顯著性正相關(P<0.05)，與 VBR、鹽度和壓力呈極顯著性負相關(P<0.05)，與溫度(>20℃)無相關性。VBR與電導率呈顯著性

5、正相關，與鹽度呈顯著性負相關，與溫度、壓力無相關性。另外浮游病毒豐度與異養(yǎng)細菌和VBR顯著正相關，這也說明了異養(yǎng)細菌的裂解釋放是南海海域浮游病毒的主要來源。
　　本文是在課題組對噬藻體研究的基礎上，首先運用FCM技術分析探討了汕頭近海浮游病毒和異養(yǎng)細菌豐度的晝夜變化趨勢，結果顯示，浮游病毒和異養(yǎng)細菌豐度一直處于動態(tài)變化中，二者晝夜變化之間是顯著正相關關系，浮游病毒的豐度在異養(yǎng)細菌豐度升高或降低以后才上升或下降，即浮游病毒豐度隨著異

6、養(yǎng)細菌豐度的變化而呈現(xiàn)規(guī)律性變化。采用PCR-DGGE的技術手段，對汕頭近海海域噬藻體g20基因的遺傳多樣性進行初步探究的結果顯示，汕頭近海的三個站位共獲得了18個OTUs(operational taxonomic units)。具體分布是濠江3個，牛田洋9個，汕頭港6個，其中牛田洋和汕頭港有一個完全相同的OUT。獲得的18個OUTs在氨基酸水平的相似性比較，相似性在59.4％-98.8%之間。而且18條g20基因的氨基酸序列與NCB

7、I上的相似序列對比，其相似率在76%-99%。汕頭海域獲得的18條不同g20基因型翻譯的衣殼蛋白的氨基酸序列比對結果顯示氨基酸序列中有兩個比較保守的區(qū)域CV-1(conserved region-1)和CV-2(conserved region-2)以及一個可變區(qū)域VR-1(variable region-1)，可變區(qū)域使得大量的遺傳突變和基因漂移得以發(fā)生，使得多樣性十分豐富。系統(tǒng)進化分析結果顯示，18個OTUs分布在四個不同的簇群中，