硅藻-细菌生物膜对沿海有害藻华的缓解作用:一项基于物种特异性竞争和生物膜形成的实验室研究
Journal of Environmental Management (IF=8.91) 2023-02-25
自然资源部第一海洋研究所 袁超 课题组
沿海地区的有害藻华严重影响了生态系统的平衡和人类健康。利用生物膜控制有害藻华,一直是淡水生态系统的研究热点。在海洋环境中与生物膜相关的有害藻华控制方法非常有限。
本研究发现东海原甲藻(Prorocentrum obtusidens Schiller (formerly P. donghaiense Lu))和赤潮异弯藻的种群增长受到硅藻-细菌生物膜的抑制。与生物膜悬浮液共培养时,生物膜对东海原甲藻的最高抑制率为79.6 ± 2.1%;与生物膜共培养而不补充营养成分时,生物膜对赤潮异弯藻的抑制率为88.6 ± 5.8%。当添加硝酸盐和磷酸盐时,生物膜对东海原甲藻的抑制率为72.3 ± 2.0%,但在赤潮异弯藻中没有发现群体抑制的现象。结果表明,生物膜主要通过干扰竞争抑制东海原甲藻,而对赤潮异弯藻的抑制则受到营养物质竞争的影响。
本课题进一步研究了脂肪酸对东海原甲藻干扰竞争的作用,发现脂肪酸在其环境相关性浓度下可以抑制东海原甲藻的光合能力,但不能抑制种群增长。生物膜群落发生变化,最终以光异养细菌玫瑰杆菌(Dinoroseobacter shibae)和硅藻管状藻属(Fistulifera sp)为主,相对丰度高于90%。该研究表明,硅藻-细菌生物膜可能是海洋环境中控制有害藻华的有效材料,玫瑰杆菌和管状藻属可能是生物膜中的有效物种。
原文链接:The mitigating effects of diatom-bacteria biofilm on coastal harmful algal blooms: A lab-based study concerning species-specific competition and biofilm formation
https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2023.11754
图文来源:微藻cell Factory
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