盐度对湛江等鞭金藻生长、脂肪酸及藻际菌群的影响

为探究盐度对湛江等鞭金藻(Isochrysis zhanjiangensis)生长、脂肪酸组成及藻际菌群的影响,本研究将湛江等鞭金藻置于4个盐度(12、18、24和30)下进行半连续培养,达到稳定生长状态后测定细胞密度(OD_(750))、叶绿素荧光参数及脂肪酸组成,并分析藻际菌群组成。结果表明,湛江等鞭金藻在盐度18~24下有着较高的细胞密度、最大光化学效率(F_(v)/F_(m))及有效光化学效率(F′_(v)/F′_(m))。盐度12、18和24下脂肪酸组成无显著差异。盐度30下饱和脂肪酸显著高于其他三组,而不饱和脂肪酸显著低于其他三组。综合来看,盐度18~24是湛江等鞭金藻生长和不饱和脂肪酸积累的最适盐度范围。采用16S rDNA扩增子测序分析藻际菌群,从Chao1、ACE和Shannon指数推测盐度12下藻际菌群多样性显著高于其他三组。主坐标分析(PCoA)表明,盐度18、24和30组间藻际菌群组成相似,与盐度12组差异明显。藻际菌群组成分析显示盐度12下优势菌为变形菌门(Proteobacteria),占比为92.70%,其中占比最多的属为短波单胞菌属(Brevundimonas)。盐度18、24和30下优势菌为蓝菌门(Cyanobacteria),占比分别为97.63%、97.41%和93.51%,说明盐度12和盐度≥18对于湛江等鞭金藻是两个差异巨大的生长环境,会使其藻际菌群组成发生剧烈变化。本研究为湛江等鞭金藻培养方案优化提供了数据支持,同时为深入探究盐度对湛江等鞭金藻藻际菌群的影响奠定了基础。

长茎葡萄蕨藻益藻细菌筛选及性能评价

【目的】筛选长茎葡萄蕨藻(Caulerpa lentillifera)益藻细菌并评价其促生长性能,验证菌株对藻体的促生长效果。【方法】通过16S rDNA测序和平板涂布法对养殖长茎葡萄蕨藻进行藻际细菌菌群多样性分析、藻际可培养细菌分离鉴定及其促生特性分析;将获得的菌株制成菌悬液,与长茎葡萄蕨藻培养液按照体积比1∶400混合构建藻菌共生功能体,进一步验证菌株对藻体的促生效果。【结果】长茎葡萄蕨藻的附生细菌在门水平上以变形菌门和拟杆菌门为主要优势类群,分别占总菌的46.0%和41.2%;通过平板涂布法分离培养共获得9株细菌菌株,经鉴定属于8个属,分别为Formosa属、假鲁杰氏菌属(Pseudoruegeria)、短杆菌属(Brevibacterium)、深海单胞菌属(Thalassomonas)、Tenacibaculum属、鲁杰氏菌属(Ruggeria),弧菌属(Vibrio)和芽孢杆菌属(Bacillus),其中6株具有溶解有机磷能力的菌株分属于Formosa属、假鲁杰氏菌属、短杆菌属、鲁杰氏菌属和弧菌属,5株具有溶解无机磷能力的菌株分属于Formosa属、短杆菌属、深海单胞菌属和芽孢杆菌属,3株具有固氮能力的菌株分属于假鲁杰氏菌属、Tenacibaculum属和弧菌属,1株具有产吲哚-3-乙酸(IAA)能力和1株可以生产铁载体的菌株依次分属于弧菌属和深海单胞菌属。在藻菌共培养中,菌株Cl-9菌悬液可极显著地促进长茎葡萄蕨藻的生长(P<0.01)。【结论】筛选出一株长茎葡萄蕨藻益藻细菌(Bacillus sp.Cl-9),该菌可以与长茎葡萄蕨藻构建稳定的共生体系,显著提高藻体的生长,具有应用于工厂化养殖的潜力。

菌藻共生提高小球藻生物量和产油率

微藻规模化养殖常伴随着细菌的影响,存在于微藻藻际的细菌对微藻生长的影响及藻菌共生的机理尚缺乏深入研究。为建立有益的菌藻共生体系和提高微藻生物质产量,以埃氏小球藻(Chlorella emersonii)为试材,分离藻际微环境的菌群,并运用16S rDNA测序进行鉴定。通过藻菌(1∶1)共培养筛选优势促生菌。人工构建不同比例的菌藻共培养体系,分析优势促生菌对微藻生长和生物质产量的影响。结果显示,从埃氏小球藻藻株SXND-25藻际分离到6个菌种,属于菠萝泛菌属(Pantoea)、假单胞菌属(Pseudomonas)、鹑鸡肠球菌属(Enterococcus gallinarum)和大肠杆菌属(Escherichia coli)四个菌属。其中假单胞菌(Pseudomonas)和菠萝泛菌(Pantoea)为优势促生菌。与其他不同比例菌藻共培养相比,埃氏小球藻与菠萝泛菌1∶5共培养的促生效果突出,埃氏小球藻在第8天生物量达5.86 g/L,藻细胞含油量为26.88%,总油脂产量为1.575 g/L且单不饱和脂肪酸(MUFA)高达554-564mg/L。另一优异组合为埃氏小球藻与假单胞菌1∶1共培养,埃氏小球藻第8天生物量为4.12 g/L,藻细胞含油量达29.50%,总油脂产量提高到1.215 g/L,但MUFA含量低(168-175 mg/L)。研究表明在埃氏小球藻培养过程中,适量添加促生菌,可同时提高埃氏小球藻生物质和油脂产量,这为探究藻菌互作效应以及有益藻菌共生体系应用于微藻规模化生产提供参考依据。

共生菌促进斜生栅藻生长和油脂合成

从斜生栅藻藻际分离共生菌群并进行16S rDNA序列鉴定,构建藻菌共培养体系,并检测斜生栅藻生长、生理生化及产油特性。共分离出7个菌群/株,包括微球菌(菌株1-1、1-2和1-3)、假单胞菌(菌株2-1和2-2)、微小杆菌(菌株-3)和葡萄球菌(菌株-4)。微球菌(菌株1-2)和假单胞菌(菌株2-1)为优势促生菌株,能显著促进微藻生长及色素和油脂积累。斜生栅藻与微球菌(菌株1-2)1∶10共培养体系培养8 d后,栅藻生物量高达4.27 g·L-1,比对照增加了46.0%;叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素分别比对照提高12.1%、16.7%和25.0%;含油量为25.7%,比对照增加了14.0%,单不饱和油酸含量(16.4%)也显著高于对照。另一个优异共培养体系是斜生栅藻与假单胞菌(菌株2-1)1∶5共培养体系,在培养8 d后,微藻生物量、叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素分别比对照提高47.9%、16.0%、17.5%和19.9%;总油脂(27.1%)和单不饱和油酸含量(18.2%)分别比对照增加了20.4%和64.0%。表明藻际共生菌假单胞菌和微球菌可分别与斜生栅藻互作,能够显著促进斜生栅藻生物量和优质油脂的富集,可应用于栅藻商业生产。