蓝藻溶藻细菌研究现状的可视化分析

蓝藻水华的暴发严重影响了水生生物以及饮用水的安全,溶藻菌能够以直接或间接的方式对蓝藻水华起到防治作用.以中国知网和Web of Science两个数据库中2002至2022年蓝藻溶藻菌及其相关领域的文献为数据源,运用CiteSpace软件构建关于发文作者、国家、机构以及关键词的知识图谱,分析该领域的研究热点以及未来研究趋势.结果表明:(1)近年来关于蓝藻溶藻菌方面的发文量一直呈上升趋势,国内主要以中国科学院、西南大学等单位为主,国外主要以韩国汉阳大学等单位为主;(2)2022年以前研究者主要关注蓝藻溶藻菌的分离鉴定、菌藻关系、放线菌、氧化应激、16S rRNA、溶藻机制、微生物群体、浮游植物、溶藻物质成分、培养条件优化等方面,2022年以后,蓝藻溶藻菌的分离鉴定、蓝藻水华的生物治理、氧化应激反应、溶藻分子机制、群体感应(quorum sensing,QS)、藻毒素降解等方面可能会被持续关注,而关于溶藻物质和相关编码基因的深层挖掘等可能成为潜在的关注热点.

长江中下游浅水湖泊依沙矛丝藻的分布

利用长江中下游87个浅水湖泊的调查数据,研究了依沙矛丝藻(Cuspidothrix issatschenkoi)在长江中下游湖泊中的分布现状以及生态适应性特征。结果表明,依沙矛丝藻在长江中下游湖泊中分布广泛,在调查区域内超过一半的湖泊被检测到,生物量为0.001—3.019 mg/L;依沙矛丝藻的生物量与总磷呈现负相关关系,与总氮呈现正相关关系,表明依沙矛丝藻在低磷的条件下具有更好的适应性和竞争力,水体中充足的氮源将增加依沙矛丝藻水华的风险。此外,依沙矛丝藻已被报道是中国水体中产生鱼腥藻毒素的主要类群之一,可能会对淡水生态安全造成巨大威胁。研究结果可为今后开展有害藻类的生态学研究和风险管控提供基础资料。

中国蓝藻新记录科——束鞘丝藻科(Coleofasciculaceae,Oscillatoriales)

束鞘丝藻科(Coleofasciculaceae)是Komárek等于2014年从微鞘藻类群中(Microcoleus-like)分离出来而成立的新科。最近在一项关于中国丝状蓝藻的分类学研究过程中,从中国浙江省采集的藻席样品中成功分离到4株丝状蓝藻,这些藻株在形态学上与束鞘丝藻科的物种相似,基于16S rRNA和16S—23S rRNA序列中间ITS序列的二级结构等分子特征和系统发育分析表明,这些藻株与束鞘丝藻科的厚顶丝藻属(Pycnacronema)和威氏藻属(Wilmottia)分别能形成支持度良好的进化分支。结合分子、形态学和生态学数据以多相分析方法对藻株进行了系统化的研究和分类学界定。束鞘丝藻科在中国属于首次报道的蓝藻类群,同时这两属也是我国首次报道的新记录属。文章还结合了束鞘丝藻科的成立历史对现代蓝藻分类系统的重建过程,结果及发展趋势等新知识进行了介绍和讨论。

中国水华蓝藻新记录属——泽鞘丝藻属(Limnoraphis)

水体富营养化和蓝藻水华已经成为全球性的水生态危害.形成水华的蓝藻一般都具有气囊,能调节自身浮力营漂浮生活.在中国高原湖泊洱海的水体样品中成功分离到一株具有气囊的浮游性丝状蓝藻,该藻株在形态学上与鞘丝藻类相似,基于16SrRNA的分子特征和系统发育分析表明,该藻株与泽鞘丝藻属的物种形成了一个支持度良好的进化分支.该藻株与泽鞘丝藻属的所有物种16SrRNA基因序列相似度均大于99.8%,进一步支持其成为泽鞘丝藻属的一个成员.该属也是我国首次报道的新记录属.

江西柘林湖水华蓝藻--长孢藻(Dolichospermum)的形态多样性及其分子特征

长孢藻是具有产多种蓝藻毒素及异味物质潜在能力的丝状异形胞蓝藻.为了探究长孢藻的生物学特性,我们从江西柘林湖分离24株长孢藻,经形态鉴定分成4个种类,分别为浮游长孢藻(Dolichospermum planctonicum)、近亲长孢藻(D.affine)、卷曲长孢藻(D.circinale)、螺旋长孢藻(D.spiroides).16S rRNA基因序列表明柘林湖长孢藻与日本等地区的长孢藻高度相似,但只有近亲长孢藻与日本近亲长孢藻在分子系统进化树上聚为一支.基于16S-23S rRNA之间高变异性的ITS序列分析,4种长孢藻的D1-D1螺旋结构相同,藻丝为直型的浮游长孢藻、近亲长孢藻与藻丝为弯型的卷曲长孢藻、螺旋长孢藻的Box-B、V3螺旋结构差异较大.通过对毒素和异味的分子生物学检测显示24株长孢藻均不产毒,但是4株浮游长孢藻及1株卷曲长孢藻含有土腥素合成基因.本研究不仅对柘林湖水华蓝藻的多样性以及潜在生态风险提供科学的基础资料,也在流域层面上为鄱阳湖的水生态系统研究和保护提供了一定的科学基础.

蓝藻拟柱孢藻(Cylindrospermopsis)和尖头藻(Raphidiopsis)的分与合

蓝藻的物种多样性以及进化是早期地球生命研究的一个重要内容,蓝藻分类系统为多样性的研究提供重要的基础.现代生物学和生物技术的发展也为蓝藻分类系统的修订和变化提供方法上的借鉴.KOMAREK等2014年建立了以蓝藻属水平的分类为重心的8目最新蓝藻分类系统,蓝藻属的概念和标准在新的分类系统中被明确地提出.这个蓝藻属概念的提出使得蓝藻新属创建的数量和速度迅速增加.拟柱孢藻属和尖头藻属分布广泛、适应性强,是常见的水华蓝藻,通过对拟柱孢藻属和尖头藻属合并的分类学讨论,探讨了这2个属的特点、分类发展历史和现状以及2个属的合并原因和合并过程.