海洋发光弧菌生长和发光条件的研究

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1、第26卷第4期海洋通报Vol.26，No.42007年08月MARINESCIENCEBULLETINAug.2007海洋发光弧菌生长和发光条件的研究11211方宏达，董燕红，袁茵，李秀芹，易斌(1.国家海洋局南海环境监测中心，广东广州510300；2.广东药学院生命科学与生物制药学院，广东广州510224)摘要：海洋生物发光研究对渔业、环境监测等有着举足轻重的意义。根据从湛江东海岛海域沉积物样品中分离出的一株海洋发光弧菌(Vibriosp.，编号为D2)，对这株菌的生长和发光条件进行了初步研究。实验结果表明,

2、海洋发光弧菌D2在pH7.0、温度35℃、NaCl浓度为2.0%时，生长状态最好；在pH5~6、温度20℃、NaCl浓度为3.0%、细菌密度OD600达0.08时，发光强度最高。关键词：发光细菌；生长条件；发光强度；细菌群体感应系统中图分类号：Q935文献标识码：A文章编号：1001-6932(2007)04-0066-0005发光细菌是一类在正常的生理条件下能够发射可见荧光的细菌。环境的条件会对发光细菌的发光强度产生不同的影响作用，发光强度的变化可以用生物毒性发光测定仪测出。近年来，学者根据发光细菌发光强度的

3、变化与外来受试物的毒性大小有一定相关性，在环境监测中经常把发光细菌作为测定环境中毒物的指标。发光细菌检测有毒物质具有费时较少且敏感性较好、操作简便、结果准确等优点。20世纪60年代，一种海洋费氏弧菌(Vibriofischeri)的发光现象引起了科学家的兴趣。1970年，[2]Nealson等首次报道了该菌菌体密度与生物发光呈正相关，该发光现象受细菌本身的群体感应调节系统所控制(quorumsensing,简称QS)。细菌通过监控QS系统信号分子的浓度可感知其群体大小，进而调节整个群体的行为,使其能像多细胞生物

4、一样行使单个细胞无法完成的功能，这种依赖细胞密度的细胞信息交流现象被称为细菌群体感知系[3]统。除生物发光外，细菌的多种重要的生理生化功能及其表型特征都与QS系统介导的信号转导有关，如抗生素合成、固氮基因调控、Ti质粒的接合转移、群游现象、生物膜的形成、致病基因的表达等。N-乙酰高丝氨酸内酯(N-acyl-homoserinelactones，AHLs)，又称自诱导物(autoinducers，AIs)，是一类调控大多数革兰氏阴性菌QS系统的信号分子。当AHLs分子的浓度随群体内细菌数量增加而达到某一阈[4]值

5、时，就会触发特定基因的表达而行使相应的功能。目前已发现和命名的发光细菌分别属于弧菌属(Vibrio)、发光杆菌属(Photobacterium)、希瓦氏菌属[1](Shewanella)和异短杆菌属(Xenorhabdus)。筛选能稳定、高效、持续发光的优良菌种是开发环境监测菌和其他研究的关键之一。本研究对从湛江东海岛海域海洋沉积物中分离到的一株海洋发光弧菌D2的生长和发光条件进行了初步研究。1材料与方法1.1材料1.1.1菌株海洋发光细菌D2分离自湛江东海岛海域的沉积物，根据伯杰氏手册对其进行形态和生理生化特

6、征测定，确定为弧菌属(Vibriosp.)。1.1.2试剂和仪器蛋白胨和酵母提取物为OXOID公司产品，用于培养基配制的天然海水在黑暗环境放置数星期做陈化处理，其他化学药品均为分析纯；菌体密度使用722型可见分光光度计测定，细菌发光强度由中国科学院南京土壤研究所研制的DXY-2型生物毒性发光测定仪测定。收稿日期：2007-03-30；收修改稿日期：2007-05-084期方宏达等：海洋发光弧菌生长和发光条件的研究671.2方法1.2.1海洋发光弧菌D2生长曲线的绘制挑取发光弧菌D2单菌落接入3mL2216E液体

7、培养基(蛋白胨5.0g，酵母粉1.0g，陈海水1000mL，pH7.0)，30℃振荡培养15h；将100µL上述菌液接入200mLLB液体培养基中30℃旋转培养，分别测定第2h，4h，5h，6h，7h，8h，9h，10h，11h，12h，13h的菌液OD600值。1.2.2pH值对海洋发光弧菌D2生长与发光的影响实验挑单菌落接入3mL2216E液体培养基中30℃振荡培养15h，各取100µL过夜培养物接入pH值分别为5.0，6.0，7.0，8.0的25mL2216E培养基，相同条件下培养12h后测定菌液OD60

8、0值；取100µL海洋发光弧菌D2的过夜培养物接入0.9mLpH值分别为4.0，5.0，6.0，7.0，8.0的3%NaCl缓冲液中，测定菌体发光强度。1.2.3温度对海洋发光弧菌D2生长与发光的影响实验从海洋发光弧菌D2的过夜培养物中各取100µL接入25mL2216E液体培养基，分别在20℃，25℃，30℃，35℃下振荡培养12h后测定OD600；同时取100µL海洋发光弧菌D2的