Serratia sp.对铜绿微囊藻、斜生栅藻的溶藻效果Algae-lysing Effect of Algicidal Bacterium Serratia sp. on Microcystis aeruginosa and Scenedesmus obliquus
洪桂云,汪涛,朱慧,马少雄
摘要(Abstract):
【目的】探讨一株溶藻菌S6(Serratia sp.)对富营养化水中优势蓝藻和绿藻的溶藻效果,为有害藻类的生物控制提供参考。【方法】从富营养化水体中分离到一株溶藻菌S6(Serratia sp.,GenBank登录号为KY462187),将不同浓度菌液分别加至铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)以及两者以浓度比1∶1混合的藻液(下称“混合藻”)中,进行溶藻实验,测定14 d内实验体系中藻的生物量、叶绿素a、氨氮和总磷(TP)浓度,分析溶藻菌S6对不同藻类的溶藻效果以及对水体中氮磷的影响;运用光谱技术分析溶藻产物特性。【结果与结论】溶藻菌S6对铜绿微囊藻、斜生栅藻和混合藻的溶藻效果较佳,且菌液浓度越高,溶藻效果越佳,其中3组原菌液(2×109mL-1)处理组14 d内的溶藻率分别为89.4%、80%、78.6%。溶藻菌S6对3种实验体系氨氮和TP浓度影响较大,原菌液处理组变化最明显,其中铜绿微囊藻藻液氨氮和TP质量浓度分别下降21.24、6.21 mg/L;斜生栅藻藻液氨氮和TP质量浓度分别下降13.19、7.54 mg/L;混合藻液中氨氮和TP质量浓度分别下降10.81、11.85 mg/L。傅里叶红外光谱、紫外光谱和三维荧光光谱分析表明,铜绿微囊藻的溶藻产物中主要含类色氨酸、类富里酸和类腐殖酸物质,斜生栅藻的溶藻产物中主要含类色氨酸和类腐殖酸物质。
关键词(KeyWords): 铜绿微囊藻;斜生栅藻;溶藻菌;Serratia sp.;溶藻产物;光谱分析技术
基金项目(Foundation): 安徽省自然科学基金(No.1908085141ME);; 安徽建筑大学校级教研项目(No.2021jy27)
作者(Author): 洪桂云,汪涛,朱慧,马少雄
参考文献(References):
- [1]王敏,刘浩,王江南,等.生物法治理蓝藻水华研究进展[J].环境工程技术学报, 2022, 12(1):92-99.
- [2]朱联东,李兆华,李中强,等.富营养化湖泊生态恢复关键技术[J].水科学与工程技术, 2009(5):1-4.
- [3] HO J C, MICHALAK A M, PAHLEVAN N. Widespread global increase in intense lake phytoplankton blooms since the 1980s[J]. Nature, 2019, 574(7780):667-670.
- [4] HUISMAN J, CODD G A, PAERL H W, et al. Cyanobacterial blooms[J]. Nature Reviews Microbiology, 2018, 16(8):471-483.
- [5] GARC?A'-VILLADA L, RICO M, ALTAMIRANO M, et al.Occurrence of copper resistant mutants in the toxic cyanobacteria Microcystis aeruginosa:characterisation and future implications in the use of copper sulphate as algaecide[J].Water Research, 2004, 38(8):2207-2213.
- [6] ROUSSEL H, TEN-HAGE L, JOACHIM S, et al. A longterm copper exposure on freshwater ecosystem using lotic mesocosms:primary producer community responses[J].Aquatic Toxicology, 2007, 81(2):168-182.
- [7]李俊楠,杨苏文,金卫栋,等.低温等离子体除藻应用的研究进展[J].环境工程技术学报, 2021, 11(1):114-121.
- [8] ZHANG Q Y, GUI J F. Diversity, evolutionary contribution and ecological roles of aquatic viruses[J]. Science China Life Sciences, 2018, 61(12):1486-1502.
- [9] SHILO M. Lysis of blue-green algae by myxobacter[J].Journal of Bacteriology, 1970, 104(1):453-461. DOI:10.1128/jb.104.1.453-461.
- [10] CAIOLA M G, PELLEGRINI S. Lysis of Microcystis aeruginosa(Kütz.)by Bdellovibrio-like bacteria[J]. Journal of Phycology, 1984, 20(4):471-475.
- [11] LI Y, LEI X Q, ZHU H, et al. Chitinase producing bacteria with direct algicidal activity on marine diatoms[J]. Scientific Reports, 2016, 6:21984.
- [12] LEE S O, KATO J, TAKIGUCHI N, et al. Involvement of an extracellular protease in algicidal activity of the marine bacterium Pseudoalteromonas sp. strain A28[J]. Applied and Environmental Microbiology, 2000, 66(10):4334-4339.
- [13]石新国,李悦,郑文煌,等.一株中肋骨条藻特异溶藻菌的分离鉴定及溶藻特性[J].微生物学通报, 2020, 47(11):3527-3538.
- [14]袁轲婷,任大钧,万琼,等.一株来自水库底泥的溶藻菌G2溶藻特性研究[J].南方水产科学, 2022, 18(3):139-146.
- [15] KHAIRY H, EL-SHEEKH M. Toxicological studies on microcystin produced by Microcystis aeruginosa:assessment and management[J]. Egyptian Journal of Botany, 2019.
- [16] ZHU X X, WANG Y Y, HOU X Y, et al. High temperature promotes the inhibition effect of Zn2+on inducible defense of Scenedesmus obliquus[J]. Chemosphere, 2019, 216:203-212.
- [17]洪桂云,马少雄,王佳,等.高效铜绿微囊藻溶藻菌WJ6的分离鉴定及溶藻特性[J].中国环境科学, 2018, 38(11):4269-4275.
- [18]马少雄.溶藻菌WJ6对蓝、绿藻引起水体富营养化的去除研究[D].合肥:安徽建筑大学, 2021:1-74.
- [19]陈宇炜,陈开宁,胡耀辉.浮游植物叶绿素a测定的“热乙醇法”及其测定误差的探讨[J].湖泊科学, 2006, 18(5):550-552.
- [20]樊乾龙.溶解铜绿微囊藻的细菌筛选及溶藻效果的研究[D].北京:北京林业大学, 2016:1-60.
- [21]许蓝心,田如男.梭鱼草化感物质丁二酸对微囊藻和栅藻生长及竞争的影响[J].生态学杂志, 2019, 38(3):770-777.
- [22]陈东,黄翔鹄,李长玲,等.侧孢短芽孢杆菌对铜绿微囊藻藻际微生物群落的影响[J].广东海洋大学学报, 2021,41(2):10-17.
- [23]金黎.高效溶藻菌的选育及其溶藻机理研究[D].武汉:武汉科技大学, 2010:1-45.
- [24] SU J Q, YANG X R, ZHENG T L, et al. Isolation and characterization of a marine algicidal bacterium against the toxic dinoflagellate Alexandrium tamarense[J]. Harmful Algae, 2007, 6(6):799-810.
- [25]刘萍,张吉强.固定化溶藻菌除藻效果研究[J].环境工程, 2016, 34(12):28-31.
- [26]徐晨岚.溶藻细菌H3、H5的溶藻和脱氮的特性及机理研究[D].上海:东华大学, 2018:1-75.
- [27]马民.溶藻菌同步反硝化抑藻特性研究[D].西安:西安建筑科技大学, 2017:1-68.
- [28]张翠.我国主要湖泊浮游藻的荧光分析技术[D].青岛:中国海洋大学, 2012:1-135.
- [29]王金霞,罗乐,陈玉成,等. Chryseobaterium sp.S7溶藻过程光谱学特性及机理研究[J].光谱学与光谱分析, 2019,39(6):1817-1822.
- [30]曾滟.铜绿微囊藻与好氧细菌微生态系统的实验研究[D].武汉:华中科技大学, 2015:1-59.
- [31]孔赟,陈剑,徐向阳,等. Streptomyces sp. HJC-D1溶藻过程产物光谱学特征及机理[J].光谱学与光谱分析, 2013,33(1):167-171.
- [32]董小娜,陈泽慧,毛林强,等.溶藻菌R1的溶藻特性[J].土木建筑与环境工程, 2018, 40(5):117-123.
- [33]卢露,马金玲,牛晓君,等.铜绿微囊藻溶藻菌EA-1的分离鉴定及溶藻特性[J].中国环境科学, 2021, 41(11):5372-5381.