脂多糖对细菌生物被膜形成及厚壳贻贝幼虫变态的影响

为探究脂多糖(LPS)对海洋细菌生物被膜形成、海洋贝类幼虫变态所产生的作用,本研究使用不同浓度的LPS直接刺激厚壳贻贝幼虫,观察其对幼虫附着变态的直接作用;同时在海假交替单胞菌形成生物被膜的过程中添加不同浓度的LPS,通过分析生物被膜生物学特性的变化,及变化后的生物被膜对厚壳贻贝幼虫附着变态的影响。研究结果显示,3种浓度的LPS均可直接诱导厚壳贻贝幼虫的变态;10 mg/L浓度LPS处理后的生物被膜其细菌密度、膜厚明显降低(p<0.05),胞外产物中多糖(如可乐酸)、脂类显著增加(p<0.05),同时其对幼虫变态的诱导作用也显著提高(p<0.05),因此推测,在厚壳贻贝幼虫的附着变态过程中,LPS具有直接诱导作用;除此之外,脂多糖还可以通过调控生物被膜胞外物质,特别是可乐酸的生成,从而间接影响厚壳贻贝幼虫的附着变态。     

细菌运动性对生物被膜的动态演替及其对厚壳贻贝附着的影响

为研究海洋细菌的运动性在生物被膜形成和贝类附着过程中的作用，本研究以厚壳贻贝(Mytilus coruscus)为研究对象，开展了海洋假交替单胞菌(Pseudoalteromonas marina)野生型菌株和ΔcheW菌株不同时间段的运动性能分析，调查了运动性能不同的细菌形成生物被膜的膜厚、细菌密度以及胞外产物的动态变化，探究了其生物被膜的动态演替对厚壳贻贝附着的影响。研究发现，野生型菌株和ΔcheW菌株在6、12、24、48、72和96 h等不同时间的运动性能差异显著(P<0.05)。同时，对2株菌株形成菌圈的半径进行测量发现，随着时间的变化，菌圈的半径不断增加，均在96 h达到最大。整体上，野生型菌株在不同时间段形成的菌圈大于ΔcheW菌株。在运动性的作用下，2株菌株随着时间的变化形成生物被膜的细菌密度及膜厚在48 h达到最大值，在72 h后开始扩散。在运动性的影响下，野生型菌株在不同时间段形成的生物被膜对厚壳贻贝附着诱导效果显著高于ΔcheW菌株。在运动性介导下，2株菌株形成生物被膜对厚壳贻贝稚贝附着率随着时间变化呈现先增长后减少的趋势，在48 h达到最高，在72 h后开始降低，这一结果与不同时间段下形成生物被膜的胞外产物变化一致，且胞外产物分泌与细菌运动性密切相关。因此，运动性影响生物被膜的形成，且在生物被膜动态演替过程中介导了生物被膜的膜厚、细菌密度以及胞外产物的分泌，从而影响了厚壳贻贝的附着。本研究为后续开展细菌运动性、生物被膜形成和厚壳贻贝互作机制研究奠定了基础，为海洋经济物种的生产养殖提供了技术支撑。