東海和黃海海水中DMSP降解菌的分布、多樣性和降解特性的研究.pdf

1、2013年7月14日至8月1日我們對東海和黃海海水進行現(xiàn)場采樣，并對海水中β-二甲基巰基丙酸內鹽(DMSP)降解菌(DMSP-consuming bacteria，DCB)的分布、多樣性以及DMSP降解菌的降解特性進行了研究。
　　1.DCB豐度及其與溫度、鹽度和葉綠素a(Chl a)濃度的相關性
　　(1) Chla含量的高值區(qū)主要分布在江蘇、浙江一帶的沿岸海域。調查海域的溫度大致呈現(xiàn)南高北低，近岸低、遠海高的趨勢，鹽度大

2、致呈現(xiàn)南高北低的趨勢，而在長江入海口處海水鹽度較低。C斷面的溫度由表層到底層逐漸降低，鹽度則呈現(xiàn)隨深度的增加而逐漸增大的趨勢，而Chl a含量的高值區(qū)大部分出現(xiàn)在10～30 m的水深處。
　　(2)水平分布:表層海水中DCB豐度的變化范圍是2.30×102～2.10×106cells·mL-1，平均值為1.41×105 cells·mL-1。最小值出現(xiàn)在F07站位，最大值出現(xiàn)在MC1站位。高值區(qū)主要分布在濟州島以西的黃海海域以及杭

3、州灣及浙江中南部等近岸海域，低值區(qū)主要出現(xiàn)在山東和江蘇沿岸的黃海海域。垂直分布:C斷面DCB豐度的變化范圍是2.30×102～2.30×104 cells·mL-1。其中最大值出現(xiàn)在離岸較近的C01站位的10m水深處，其次是C02站位的10m水深處，最小值則在離岸較遠的C05站位的30 m水深處出現(xiàn)。DCB豐度大致呈現(xiàn)出近岸高、遠海低的趨勢。周日變化:MT1站位的DCB豐度從上午11:00到晚上23:00呈現(xiàn)逐漸增大、且白天低、晚上高的

4、趨勢。
　　(3)2013年夏季東海和黃海表層海水中DCB的豐度與溫度、鹽度和Chl a含量的相關性均不顯著(P＞0.05)，DCB的豐度與DMS濃度和DMSPd濃度均呈現(xiàn)弱的正相關性（P＜0.05），而DCB豐度與DMSPp濃度和DMSPt濃度則表現(xiàn)出顯著的正相關性(P＜0.01)。
　　2.DCB多樣性的研究
　　我們以DMSP為唯一碳源，分離純化出DCB，并對其16S rDNA序列進行測序，最終得到48株DCB。

5、變形菌門(Proteobacteria)細菌在DCB的數(shù)量和種類上都占據(jù)著主導地位，其中主要包括交替單胞菌屬(Alteromonas)10株、假單胞菌屬（Pseudomonas）5株、假交替單胞菌屬（Pseudoalteromonas）3株、克雷伯氏桿菌屬（Klebsiella）2株等菌屬。48株DCB中，23株菌屬于γ-變形菌綱(γ-Proteobacteria)，17株細菌屬于厚壁菌門(Firmicutes)，6株菌屬于α-變形菌綱

6、(α-Proteobacteria)，1株屬于放線菌門(Actinobacteria)中的節(jié)細菌屬(Arthrobacter)，還有1株細菌是Glacial ice bacterium G500K-19。
　　Glacial ice bacterium G500K-19、Agrobacterium和Alteromonas sp.S129是2013年夏季東海和黃海分布最廣的DCB。其次是Alteromonas macleodii A

7、TCC27126。C斷面海水中DCB的多樣性十分豐富，包含了18株DCB，涵蓋了土壤桿菌屬、食烷菌屬、交替單胞菌屬、芽孢桿菌屬、鹽單胞菌屬、假單胞菌屬、魯杰氏菌屬等8個屬。
　　3.DCB降解特性的研究
　　(1)底物DMSP濃度越大，DCB Alteromonas sp.S129生長越快，DMSPd消耗得越快，產生的DMS也越多。Alteromonas sp.S129對DMSP的降解動力學結果顯示米氏常數(shù)Km=479.4μ

8、M(SD=349.5)，最大反應速率Vmax=84.30μM/d(SD=26.27)。
　　(2) Alteromonas sp.S129不僅能利用DMSP作為碳源，而且能利用丙烯酸和甜菜堿作為碳源并生長繁殖。底物為甜菜堿時，Alteromonas sp.S129生長最好，其次是丙烯酸，然后是DMSP。底物甜菜堿、丙烯酸濃度越高，細菌生長得越快。Alteromonas sp.S129不能以MMA、DMA和DMSO這3種有機物為唯一