變形菌視紫質(zhì)攜帶菌對(duì)于海洋酸化的響應(yīng)研究.pdf

1、海洋細(xì)菌是海洋生態(tài)系統(tǒng)中生物量最大的組成部分，它們種類繁多、數(shù)量巨大，在全球的物質(zhì)循環(huán)及能量代謝中發(fā)揮著舉足輕重的作用。變形菌視紫質(zhì)攜帶菌(PRCB)是一類具有特殊功能的海洋細(xì)菌，它們?cè)诶矛F(xiàn)成有機(jī)物的同時(shí)，通過(guò)變形菌視紫質(zhì)(PR)蛋白將H+泵到細(xì)胞膜外，由此產(chǎn)生的H+濃度梯度耦合如ATP合成酶等，可實(shí)現(xiàn)將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，進(jìn)而幫助其度過(guò)諸如碳源匱乏、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)稀少、無(wú)機(jī)離子不足，氧氣分壓降低等不利環(huán)境。PR蛋白是PRCB應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的自

2、然環(huán)境所攜帶的“工具包”。
　　人類活動(dòng)造成大氣二氧化碳濃度的持續(xù)升高，由此帶來(lái)的一個(gè)嚴(yán)重環(huán)境問(wèn)題就是海洋酸化。海洋酸化會(huì)引起海水碳酸鹽體系發(fā)生變化，H+濃度升高。海洋微型生物面對(duì)海洋酸化所做出的反應(yīng)也是不同的，甚至是相反的。海洋酸化對(duì)于大部分存在于海洋表層，即受到海洋酸化影響最劇烈的區(qū)域，且PR蛋白發(fā)揮功能需要耦合H+的PRCB是如何影響的，目前還未見(jiàn)諸報(bào)道。本研究中，我們考察了包括PRCB在內(nèi)的廈門近岸酸化實(shí)驗(yàn)菌群結(jié)構(gòu)變化、北

3、極酸化實(shí)驗(yàn)中的PRCB菌群結(jié)構(gòu)變化、典型PRCB Vibrio harveyi ATCC BAA-1116在酸化條件下的反應(yīng)，得出了以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí):
　　1、通過(guò)酸化模擬實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)比CO2濃度在2100年和目前條件下，CO2濃度分別為380μatm和1000μatm的兩種體系中，廈門近岸海區(qū)表層海水中的微型生物，包括自養(yǎng)生物、異養(yǎng)細(xì)菌和浮游病毒的數(shù)量與對(duì)照組相比未發(fā)生明顯變化。
　　2、在目前最大規(guī)模的酸化模擬實(shí)驗(yàn)下，CO2

4、濃度分別為165μatm、560μatm和1500μatm的三種體系中，PRCB菌群組成及相對(duì)豐度都未發(fā)生明顯的、有規(guī)律的改變。這表明受海洋酸化影響最嚴(yán)重的北極海區(qū)，其表層海水中PRCB群落結(jié)構(gòu)受海洋酸化影響較小。
　　3、通過(guò)考察PRCB典型菌株Vibrio harveyi ATCC BAA-1116在CO2濃度為380μatm和750μatm的兩種體系中時(shí)的吸光度、細(xì)胞豐度、細(xì)胞形態(tài)等指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)高CO2環(huán)境對(duì)于該菌株的影響較小