海洋石油降解菌的多樣性研究.pdf

1、目前，海洋污染日趨加劇，而其中的石油污染尤為嚴(yán)重，不僅威脅海洋生物的生存、生長(zhǎng)和繁殖，降低海洋的使用價(jià)值，破壞海岸設(shè)施，還會(huì)影響該海區(qū)的水文氣象條件和降低海洋的自凈能力。治理海洋石油污染的主要方法有物理法、化學(xué)法和生物法。而其中生物治理憑借其費(fèi)用低且不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)出巨大的潛力，由此石油降解菌成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)。
　　本文從2013年9月份開始，以石油降解菌為研究對(duì)象，選取威海小石島水樣進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，確定了切實(shí)可行的試

2、驗(yàn)方案。于2014年3月至2015年7月分批多次從不同站位取得海水水樣進(jìn)行試驗(yàn)。一方面水樣用于石油降解菌的分離篩選工作，同時(shí)對(duì)篩得的細(xì)菌進(jìn)行16S rDNA序列測(cè)定，最終確定其種屬類別;另一方面對(duì)部分水樣進(jìn)行高通量測(cè)序，對(duì)石油降解菌的多樣性做進(jìn)一步深入的研究。主要工作如下:
　　(1)選取全國(guó)13個(gè)不同油污染的地區(qū)水樣進(jìn)行研究，地點(diǎn)包括:大連的大連灣和金石灘、威海小石島和金沙灘、青島團(tuán)島和薛家島碼頭、煙臺(tái)、天津港、秦皇島、上海、廈

3、門公務(wù)碼頭、深圳東角頭。試驗(yàn)以柴油作為培養(yǎng)基的唯一碳源，篩選出具有柴油降解能力的菌株，已做序列測(cè)定的有19株，鑒定結(jié)果為:芽孢桿菌屬(Bacillus)6株，假單胞菌屬(Pseudomonas)3株，鞘脂菌屬(Sphingobium)2株，弧菌屬(Vibrio)2株，土芽孢桿菌屬(Geobacillus)1株，短芽孢桿菌屬(Brevibacillus)1株，短桿菌屬（Brevibacterium）1株，亞硫酸鹽桿菌屬(Sulfitoba

4、cter)1株，副球菌屬(Paracoccus)1株，不動(dòng)桿菌屬(Acinetobacter)1株;其中4株為新種，有待于進(jìn)一步的研究。并測(cè)得18℃、28℃和30℃下細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線和對(duì)柴油的降解率，可以看出:所有菌株生長(zhǎng)趨勢(shì)均為“細(xì)菌型曲線生長(zhǎng)，分為調(diào)整期、對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期、穩(wěn)定期和衰退期。在28℃和30℃下細(xì)菌的調(diào)整期、對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期均比18℃下的時(shí)間短，細(xì)菌數(shù)量多。三種溫度下細(xì)菌對(duì)柴油降解率均在30％以上，不同菌株在不同溫度下對(duì)柴油的降解率略

5、有差異。
　　(2)同時(shí)本試驗(yàn)對(duì)大連、石島、深圳地區(qū)添加1％(V/V)柴油前后的水樣進(jìn)行高通量測(cè)序，可以看出:添加柴油前后的水樣中共有OTU含量?jī)H為10％左右，且細(xì)菌的總量、種類都發(fā)生了顯著差異。大連水樣添加柴油前約有221屬，添加柴油后減少為173個(gè)屬;石島水樣添加柴油前約有321屬，添加柴油之后減少為196屬，深圳水樣在添加柴油前有241屬，添加柴油后變?yōu)?03屬。其中深圳水樣中菌落結(jié)構(gòu)變化最少，大連次之，石島水樣中菌群差異最

6、為顯著，這和采樣水域石油污染程度不同一致。假螺菌屬(Pseudospirillum)在三個(gè)地區(qū)均相對(duì)豐富，添加柴油之后出現(xiàn)不同程度的減少;科爾韋爾氏菌屬(Colwellia)為石島和深圳水樣的優(yōu)勢(shì)種，在大連地區(qū)卻未發(fā)現(xiàn)，添加柴油之后明顯減少，幾乎不能適應(yīng)新環(huán)境;食烷菌屬(Alcanivorax)和單胞菌屬(Alteromonas)在添加柴油之后的三組水樣中顯著增加，體現(xiàn)了這兩種菌對(duì)柴油的偏好性。總體來說，柴油對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境菌群的結(jié)構(gòu)和數(shù)