舟山海域好氧不产氧光合异养细菌群落结构分析.pdf

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1、第48卷第1期2017年1月海洋与湖沼OCEANOLOGIAETLIMNOLOGIASINICA、，01．48。NO．1Jan一2017舟山海域好氧不产氧光合异养细菌群落结构分析冰赵本宣1，2赵晟1，2李汝伟1，2刘强1，2吴常文1，2①(1．浙江海洋大学舟山316022；2．国家海洋设施养殖工程技术研究中心舟山316022)摘要好氧不产氧光合异养细菌(aerobicanoxygenicphototrophicbacteria，AAPB)是广泛分布在各种海洋环境中并在微生物生态学、海洋碳汇和海洋生态

2、系统的生物地球化学循环的过程中具有潜在的重要作用的一类光合异养微生物。于2016年4月份在舟山群岛不同海洋功能区海域的八个站点采集表层海水，基于编码光合反应复合中心小亚基的puJM基因进行高通量测序，对测序结果进行分析，结果发现：除了岱山的样品测序失败以外，其它七个站点共得到192633条序列，我们进行了OTU聚类分析，相似性设为97％，可以看到，所有的数据最后一共分成4051个OTU。属于Proteobacteria的AAPB占明确分类的各细菌门的97％。Rhodobacteraceae科的Lok

3、tanella和Roseobacter两个属的AAPB在所有的采样站点中都处于优势地位。Desutfocapsa属在朱家尖站位(ZJJ)的发现非常具有研究价值，在以往的研究中还没有出现过。研究结果表明，在舟山群岛不同功能海域AAPB的群落结构和分布情况也是有差别的，而且与很多环境因素有关，这可以解释为什么目前很难准确预测水生环境总AAPB分布的问题。关键词好氧不产氧光合异养细菌(AAPB)；高通量测序；多样性中图分类号Q178．1doi：10．11693／hyhz20160900199好氧不产氧光合

4、异养细菌(aerobicanoxygenicphototrophicbacteria，AAPB)作为地球上最古老的细菌类群之一，在严格需氧的前提下，能够利用自身合成的细菌叶绿素a捕获光能作为辅助为新陈代谢提供部分能量(Yurkovetat，1998a，b；Rathgeberetal，2004；Cooneyetal，2006；Kobli艺eketal，2006；Moranetal，2007)，这样就间接地减少了有机碳的消耗，从而就相应地减少了二氧化碳的释放，而且AAPB广泛地分布在海洋真光层，最新研究

5、表明，光可以激发并促进AAPB的细胞活性，促进碳循环过程的进行(Garcia．Chavesetal，2016)；同时又由于它在海洋生物量中占有重要比重，并在碳和其它生源要素的生物地球化学循环的过程中起着独特的作用(Shibaetal，1982；Hallinetal，2005)，具有潜在的重要功能，因此AAPB就成为了海洋微生物生态研究领域的“新宠”。AAPB生存环境极其多样，从海洋到淡水，从盐湖、碱性湖泊、淡水温泉(Nuyanzina-Boldarevaetal，2016)至lJ南极湖泊，从酸性矿的

6、排水系统到土壤，甚至在海底热泉和植物叶片上都有它的踪迹(Labrenzelal，2005；Csotonyietal，2010；Atamna-Ismaeeletal，2012)。在海洋环境中，它们普遍占总原核生物1％一3％的丰度(Schwalbachetal，2005)，在沿岸海域和公海都有发现，包括苦咸水中(Cottrelletal,2006，2009，2010)。AAPB的丰度上下波动很大(Kolberetal，2000；Goericke。2002)，在一些沿海的河口区AAPB的丰度戏剧性地超过了

7、10％(Schwalbachetal，2005；Waidneretal，2005)，最高竟然达到34％(Waidneretal,2007)。在一些高山湖泊中的比例甚至超过了50％(Matinetal，2008)。Kolber等(2000，2001)和Beatty(2005)等人率先对海洋中AAPB的分布规律进行了研究，其研究结果表明AAPB广泛分布在海洋中，此外，其定量结果显示AAPB的光合能力在贫营养的+浙江省自然科学基金项目，LYl5D060006号；科技部国际科技合作项目，2015DFR304

8、50号。赵本宣，硕士研究生，E—mailzbx515@163．corn①通讯作者：吴常文，教授，E．mail：wucw2013@126．corn收稿日期：2016-09．19，收修改稿日期：2016—10-19172海洋与湖沼48卷大洋海域更具生存优势，这意味着AAPB的丰度和多样性会随环境中营养丰富程度的提高而降低，反之亦然。而Goericke(2002)等在南加利福尼亚沿岸的富营养、中营养和贫营养水域的对比研究却得出与Kolber等人相反的结论。有人在泥炭沼泽湖泊