青岛近岸水体夏冬季浮游病毒、细菌分布特征及其与环境因子的关系

应用平板涂布培养计数法及荧光显微镜计数法,研究了青岛近岸海域可培养异养细菌数量,浮游病毒、细菌丰度及生物量的分布特征,探讨了它们与温度、溶解氧、叶绿素a、硝酸盐和磷酸盐之间的关系.结果表明：夏、冬两季青岛沿岸可培养异养细菌数量介于1.01×104~183.54×104cfu/L之间,其分布随温度、叶绿素a变化不明显,而与海水硝酸盐含量显著正相关,硝酸盐是可培养异养细菌数量的主要限制因子.调查海区浮游细菌丰度介于1.00×109~8.48×109cells/L,细菌生物量介于14.19~131.95μg/L,浮游细菌丰度与温度呈显著正相关关系,温度是造成浮游细菌季节分布差异的重要因素之一;冬夏季浮游病毒丰度介于2.39×1010~22.02×1010VLPs/L之间,浮游病毒丰度变化主要与海水溶解氧、磷酸盐含量及浮游细菌丰度有关,夏、冬两季表层浮游病毒丰度总体呈现近岸高于远岸的趋势,而底层则表现出远岸高于近岸的趋势.

东海、黄海浮游病毒及异养细菌的分布研究

采用流式细胞仪对2009年春季东海、黄海浮游病毒和异养细菌的丰度进行了大尺度(119.5°—129°E,25°—39°N)研究,并分析了浮游病毒丰度、异养细菌丰度以及其与环境因子之间的相关性。结果表明,研究海域浮游病毒、异养细菌的丰度范围分别为3.38×105—2.26×107个/mL(平均6.24×106个/mL)、5.83×103—1.23×106个/mL(平均1.22×105个/mL)。在水平分布上,浮游病毒与异养细菌的变化趋势基本一致,且均在山东半岛周边养殖海域、浙江东南沿海养殖区及舟山渔场北部形成明显的高值区;黄海浮游病毒与异养细菌的丰度平均值均高于东海。在垂直分布上,东海浮游病毒与异养细菌丰度值随水深呈明显下降趋势,表层丰度值与30m以下各层差异显著(P<0.05);在黄海,二者丰度随水深降低趋势不明显。Pearson相关性分析显示:调查海域浮游病毒丰度与异养细菌丰度显著正相关(r=0.288,P<0.01),浮游病毒丰度与温度显著负相关(r=0.243,P<0.05),异养细菌丰度与盐度显著负相关(r=0.245,P<0.05)。

青岛近海水域夏季和冬季浮游病毒丰度的分析

利用荧光显微技术(Epifluorescence microscopy,EFM)对青岛近海海域浮游病毒丰度进行了调查,研究了浮游病毒在季节变化、空间变化和昼夜变化的特征,并分析了浮游病毒丰度(VirusDirectCount,VDC)与环境因子的相关性。结果表明,夏季该水域VDC的变化范围为1.21×106个/ml—1.54×107个/ml,平均值为6.16×106个/ml;冬季VDC变化范围为3.45×105个/ml—2.60×106个/ml,平均值为1.45×106个/ml。夏季VDC是冬季的4.25倍,夏季VDC显著高于冬季(P=0.000)。水平分布方面,夏季表层、10m和潜水体VDC大致显现出由胶州湾及湾口附近向东西两侧逐渐降低的趋势,胶州湾站位VDC明显高于其他站位(P<0.05);冬季表层、10m和潜水体VDC的水平分布特点为胶州湾、鳌山湾、崂山海域、胶南海域和日照海域为VDC较高区域,崂山以东海域为VDC较低区域。垂直分布方面,夏、冬两季各站位表层VDC都明显高于底层和10m层及潜水体(P<0.05)。对胶州湾中部连续站QD09两层VDC昼夜变化的观测发现,夏、冬两季表层和10m层VDC昼夜都有明显波动。夏季两水层VDC变化趋势一致,最高值均在夜间,最低值均在18:00,最高值都约为最低值的3倍;冬季两水层VDC变化趋势没有明显的一致性,VDC最高值是最低值的2倍。对夏、冬两季VDC与Chl-a、水温、盐度、浊度、溶氧浓度之间进行Pearson相关性分析表明,夏季VDC仅与Chl-a呈显著正相关(P<0.01)冬季VDC与水温呈显著的正相关性(P<0.01),与Chl-a、盐度、浊度、溶氧浓度之间呈显著的负相关性(分别为P<0.01)。

冬季和春季长江口及其近海水域浮游病毒丰度的分析

采用荧光显微技术,对2006年长江口及近海水域20个站点的表层及10m层或潜水体冬、春两季的浮游病毒丰度进行了检测,对浮游病毒丰度在季节(冬、春两季)、水平分布和垂直分布上的变化进行了探讨。调查区浮游病毒丰度在冬、春季节上并无明显差异,但在水平分布上存在很大差异,河口区浮游病毒直接检测量(Virus Direct Count,VDC)达到107个/ml,近海水域VDC为106个/ml,河口区的浮游病毒丰度都明显高于近海水域病毒丰度(P<0.01)。在垂直分布上,冬、春两季长江口水域水深小于10m的站位,表层浮游病毒丰度与底层病毒丰度无明显差别,水深大于10m的站位,表层水样的浮游病毒丰度都高于10m水层病毒丰度,说明长江口浮游病毒的垂直分布与站位总水深有关。还通过比较各站点VDC与叶绿素a含量的数据,分析了二者之间的相关性:冬季浮游病毒丰度与叶绿素a含量成正相关性;春季浮游病毒丰度与叶绿素a含量成负相关性,但病毒丰度受叶绿素a含量的影响仅为10%—11%。

武汉东湖浮游病毒的丰度及多样性

运用透射电镜及荧光显微技术 ,对富营养化的武汉东湖中浮游病毒丰度及多样性进行了研究。电镜观察和计数结果显示 ,东湖中浮游病毒的丰度达到 10 8个 /mL。荧光显微镜计数结果约是电镜计数结果的 2 72倍 ,差异极显著 (P <0 0 1)。在东湖超富营养区的水样中观察到了多种与各种病毒形态类似的颗粒 ,其中大部分与噬菌体和噬藻体类似 ,具多种形态的尾部和六边形头部。还有一些线状、杆状、子弹形等形态的病毒粒子。研究结果显示东湖水环境中的浮游病毒不仅丰度极高 ,而且种类丰富。提示浮游病毒在东湖水环境和水生态系统中可能扮演重要角色。

大连市长海县虾夷扇贝养殖海区浮游病毒的丰度

2008年7月—2009年6月,利用荧光显微技术(EFM),对大连市长海县大长山岛和广鹿岛两个虾夷扇贝养殖海区的浮游病毒丰度进行调查,研究了浮游病毒丰度在虾夷扇贝养殖海区内水平分布、垂直分布和季节变化特征。结果表明,在水平分布上,养殖筏区内站位(C1、G1、C2、G2、C3、G3)表层、10 m层和底层的浮游病毒丰度表现为近岸水域高于远岸水域(P<0.05);在垂直分布上,站位(C2、G2、C3、G3、C4、G4)浮游病毒丰度高于10 m水层和底层(P<0.05),10 m和底层差别不大,离岸最近站位(C1、G1)浮游病毒丰度没有垂直分布的变化。在季节变化上,春夏两季的浮游病毒丰度高于秋冬的浮游病毒丰度,而夏季的浮游病毒丰度最高。利用多元相关分析可知,两个海岛的虾夷扇贝养殖海区浮游病毒丰度与叶绿素a(Chl.a)呈显著正相关(P<0.01),与水温呈正相关(P<0.05),与盐度、溶氧浓度之间没有相关性(P>0.05)。

运用荧光显微技术分析北黄海夏季浮游病毒的分布

运用荧光显微技术（Epifluorescence Microscopy,EFM）,对2006年夏季北黄海水域31个站点的病毒丰度进行了检测,对浮游病毒丰度在水平分布,垂直分布和昼夜变化上进行了探讨。北黄海水域浮游病毒直接检测量（Virus Direct Count,VDC）为（1.58×10^6～1.38×10^7）/mL,平均为5.86×10^6/mL。在水平分布上,表层、30 m和底层水在辽东半岛头部附近出现了病毒较高区域,近海水域的病毒丰度较中部水域高（P〈0.05）。在垂直分布上,表层浮游病毒丰度高于30 m水层和底层（P〈0.05）。在昼夜变化上,表层水体中浮游病毒量有明显的变化,10 m水层和30 m水层的病毒丰度昼夜变化较明显,底层病毒丰度昼夜趋势平缓。利用多元相关分析可知,北黄海夏季浮游病毒丰度与站位总水深（P〈0.01）和盐度（P〈0.05）成一定的负相关性,与温度无明显相关性（P〉0.05）。

富营养化水体中浮游病毒与浮游植物生长的关系

于2005年4-12月对武汉东湖落雁岛和关桥2个池塘进行综合调查，考察浮游病毒丰度和叶绿素a含量的变化，以及水温、pH值、溶解氧量、总氮和总磷等环境因子的变化，分析浮游病毒与浮游植物、环境因子之间的相互关系嚣果表明，在营养水平较高的水体中，浮游病毒丰度相应较高，但与营养物浓度变化无显著的相关性．2个采样点浮游病毒的平均丰度分别为2．99×10^8，4．24×10^8VLPs/mL（峰值出现在9、10月份）。叶绿素a浓度的平均值分别为96．66，166．74μg／L．关桥采样点的浮游病毒丰度与前一个月的叶绿素a浓度呈显著相关（r=0．809，P〈0．01）其显著性水平高于与当月叶绿素a浓度的相关性（r=0.634，〈0．05），而浮游病毒丰度与后一个月的叶绿素a浓度不呈显著相关（P＞0．05）．

淡水湿地浮游病毒的空间分布

在2006年3～7月间,对湖北省内15个营养水平不同的湿地水体中浮游病毒的分布规律开展了大规模研究。采用荧光显微直接计数法测定了浮游病毒丰度,同时还测量水体透明度、水温、pH、总氮、总磷、COD、叶绿素a浓度及活菌数。结果显示,浮游病毒丰度不但与活菌数和叶绿素a浓度显著相关(P<0.05),而且也与COD和水温极显著相关(P<0.01),这一结果说明有机物浓度和水温分别是决定淡水湿地中浮游病毒空间和时间分布的重要因素。进一步的分析还表明在富营养化水体中,浮游病毒与活菌数的相关性(P<0.05)高于与叶绿素a浓度的相关性(P>0.05),说明噬菌体(而不是浮游植物病毒)是富营养化水体中浮游病毒的优势种类。

夏季长江口浮游细菌和浮游病毒的分布特征及环境制约因素

应用荧光显微直接计数法,研究了2006年夏季长江口及邻近海域浮游细菌、浮游病毒数量的分布特征,探讨了它们与环境因子之间的关系。结果表明：（1）浮游细菌数量为（6.92×105~5.54×106）个/mL,浮游病毒数量为（2.22×106~9.97×107）个/mL。浮游细菌和浮游病毒数量的平面分布特征较一致,均为近海过渡区（B）〉近岸混水区（A）〉远岸清水区（C）;在垂直分布上,表层和10 m层的浮游细菌和浮游病毒数量均高于底层。（2）浮游病毒分布、表层浮游藻类生长以及10 m层水温变化是影响浮游细菌分布的重要因素,远岸表层浮游细菌分布还可能受硝酸盐浓度限制;营养盐供给及浮游细菌、浮游藻类的生长则成为影响浮游病毒分布的关键因子,温、盐变化对浮游病毒分布的影响不显著。

南黄海秋季浮游病毒丰度分布及其与宿主和环境因子的相关性研究

利用流式细胞仪对南黄海秋季浮游病毒丰度在水平分布和垂直分布上的特征进行了研究,并分析了浮游病毒丰度与异养细菌、微微型浮游植物等宿主丰度以及环境因子的相关性。结果表明,该海区秋季浮游病毒丰度在(2.22×106)—(1.60×107)ind/ml之间,平均值8.32×106ind/ml。病毒丰度在调查海域的东北和中南部海域出现高值区,在西南部出现低值区,且浮游病毒丰度与异养细菌丰度的平面分布趋势较一致。在表层、中层和底层水体,浮游病毒丰度平均值分别为8.63×106、7.83×106、8.49×106ind/ml,表层和底层丰度无显著差异,但均高于中层(P<0.05)。相关性分析表明,浮游病毒丰度与异养细菌丰度、VBR呈显著正相关(P<0.01),与微微型真核浮游植物丰度呈显著负相关(P<0.05),与聚球藻、水深、水温、盐度、溶氧、叶绿素a浓度无明显相关性(P>0.05)。

海洋浮游病毒的研究方法

浮游病毒在海洋中大量存在,利用超离心和透射电镜技术研究发现病毒丰度为10^5～10^7个/mL,远远超过细菌的数量。由于浮游病毒在微食物环、生源要素的循环及对宿主细胞的裂解以及控制宿主多样性方面都具有重要作用，所以世界各国对海洋病毒的研究发展迅速。由于技术方法方面的原因，国内在这方面刚刚起步不久。尽管在淡水病毒研究方面已取得了一些进展，但在海洋研究领域，此部分工作还很薄弱。

渤海浮游病毒的时空分布

利用流式细胞仪对渤海浮游病毒的丰度分布进行了研究。结果表明,浮游病毒丰度在6.40×105—3.59×107个/mL之间。辽东湾断面,浮游病毒丰度春季在西部海域较高,夏季在中部海域较高,秋、冬季在东、西部海域均较高;渤海湾断面,4季丰度均在中部海域出现高值区;莱州湾断面,夏、秋、冬季均在东部海域出现丰度高值区;渤海海峡断面,春、秋、冬季于海峡中部海域丰度较高。垂直分布上,表层和底层水体浮游病毒丰度在夏季差异性显著,在其它季节无显著差异。夏季浮游病毒丰度显著高于其它季节。夏季,连续站浮游病毒丰度昼夜波动幅度较大,冬季较平缓。相关性分析表明,浮游病毒丰度在春、夏、秋季均与温度显著正相关;夏季与异养细菌丰度、微微型真核浮游植物丰度显著正相关;秋季与微微型浮游植物丰度显著正相关;冬季仅与异养细菌丰度显著正相关。

利用脉冲场凝胶电泳测定东湖浮游病毒基因组的大小

采用脉冲场凝胶电泳,对东湖水样中的浮游病毒基因组大小进行了测定,显示5条主要核酸带,其大小分别为20、50、100、150和250 kb,以20~60 kb的核酸带为强,而这符合噬菌体和噬藻体的基因组主要范围,进一步证实东湖浮游病毒的优势类群为噬菌体和噬藻体.

分子生物学方法在浮游病毒多样性研究中的应用

病毒是海洋及淡水微生物群落的重要组成部分,在调控微生物环路、驱动生物地球化学循环、维持浮游植物与细菌多样性等方面扮演着重要角色。然而,传统的病毒培养及定量技术难以对浮游病毒群落结构与多样性进行深入而全面的解析。微生物分子生态学技术的快速发展及广泛应用为此提供了新的途径。概述了克隆文库分析方法、凝胶脉冲场电泳(PFGE)技术、DNA指纹图谱、DNA微阵列、宏基因组技术等分子生物学方法的基本概念及其在研究浮游病毒的种群结构与遗传多样性及其与环境因素之间的相互关系等方面的应用状况。

厦门海域春季浮游病毒的丰度及形态多样性分析

运用流式细胞仪(FCM)、表面荧光显微技术(EM)和透射电子显微技术(TEM),测定了厦门海域春季浮游病毒的丰度,并结合理化环境因子,分析了浮游病毒在厦门海域的分布特征,同时对该海域浮游病毒的形态多样性进行了初步分析.结果显示,厦门海域表层海水中浮游病毒的丰度为107 mL-1;FCM与EM的检测结果具有极显著相关性(p<0.01),且流式细胞仪结果约是荧光显微镜结果的1.76倍,差异显著(p<0.05).在厦门海域,浮游病毒丰度呈现出由近岸向靠近外海逐渐递减的趋势;浮游病毒的空间分布受细菌影响,并且与温度、盐度、硝态氮浓度显著相关(p<0.05).此外,通过TEM在厦门海域观察到了3类噬菌体形态的病毒颗粒,其中以长尾病毒科噬菌体居多,占所观察到病毒总数量的65.83%.

浮游病毒遗传多样性的研究进展

浮游病毒是指游离在水体中的各类病毒,被认为是水体微生物群落中的重要成分。浮游病毒在微食物环、生物地球化学循环、群落结构及多样性等方面起着重要作用。浮游病毒的遗传多样性极其丰富,如何对其进行检测和分析是近几年国际上的研究热点。本文综述了浮游病毒主要类群藻病毒、噬藻体和噬菌体的遗传多样性;分析了宿主、水层、季节等对浮游病毒遗传多样性的影响;介绍了浮游病毒遗传多样性研究中常用的DNA聚合酶基因、结构蛋白基因等靶标基因及PFGE、RFLP、DGGE、DNA微阵列和宏基因组等分子生物学分析技术。

黄海西北部春、秋季浮游病毒的生态分布特征

采用荧光显微技术,对黄海西北部海域春、秋季浮游病毒丰度进行了研究,探讨了温度、盐度和Chla浓度等环境因子对浮游病毒丰度的影响。结果表明,该海区春季浮游病毒丰度在0.03~4.41×109particles/dm3之间,平均值为(0.67±0.95)×109particles/dm3。秋季病毒丰度在0.02~1.58×109particles/dm3之间,平均值为(0.31±0.28)×109particles/dm3。春、秋季浮游病毒的水平分布呈现出近岸区域较高,离岸逐渐降低的趋势。其垂直分布均为底层高于表层。春季浮游病毒分布除与盐度呈高度显著性负相关外,与其它环境因素之间均无显著性相关关系。秋季浮游病毒与温度、盐度和Chla含量之间的相关性均不显著。

浮游病毒的电镜观察

直接用戊二醛固定水样中的浮游病毒,通过超速离心使已固定的浮游病毒沉淀到覆有Formvar膜和碳支持膜的铜网上,经醋酸双氧铀染色后,利用透射电镜对湖水中的浮游病毒进行观察.结果可观察到球形、杆状和蝌蚪状等形态各异的浮游病毒颗粒及球形病毒的囊膜子粒、杆状病毒的核衣壳、具有不同尾部的蝌蚪状病毒等的精细超微结构.从而建立了一种简便、快捷和高效研究浮游病毒的电镜方法.