弧菌生物被膜的动态演替对厚壳贻贝附着的影响

为探讨生物被膜动态演替过程中如何影响海洋无脊椎动物附着,实验选取了对厚壳贻贝附着具有不同诱导活性的弧菌Vibrio cyclitrophicus、V. chagasii和Vibrio sp. 22形成单一生物被膜,观察弧菌动态演替中生物被膜细菌密度、膜厚度和胞外产物等生物学特性变化,探究其对厚壳贻贝稚贝附着的影响。结果显示,弧菌生物被膜动态演替过程中,被膜细菌随着时间推移出现聚集现象,细菌密度和膜厚度也随着时间变化呈先增多后减少。除了Vibrio sp. 22,V. cyclitrophicus和V. chagasii生物被膜细菌密度和膜厚度与稚贝附着均有不同程度的相关性。所测弧菌生物被膜胞外产物的显微激光共聚焦结果分析发现,胞外多糖随着时间先增多,然后开始下降。相对比而言,胞外蛋白和胞外脂质无显著性变化。因而,胞外多糖变化规律与稚贝在被膜上附着变化相一致,表明胞外多糖是生物被膜动态演替过程中调控厚壳贻贝附着的重要因素。本实验初步探讨了生物被膜动态演替特征及其对厚壳贻贝稚贝附着的影响,对于后续进一步在海区开展生物被膜的动态演替与海洋底栖动物附着相互关系研究具有重要的学术价值,同时对于人工鱼礁礁体生物附着机理的研究具有重要的实践价值。     

不同温度下形成的深海菌膜对厚壳贻贝幼虫变态的影响

为探讨深海细菌生物被膜对温度的适应性及对厚壳贻贝幼虫变态的影响,分别在4、18、25、37°C条件下培养生物被膜,调查温度对细菌密度、膜厚和胞外产物等生物学特性的影响,以及被膜对幼虫变态发育的影响。结果显示,4个温度条件下产生的生物被膜均可有效促进幼虫变态发育。其中,深海菌株Virgibacillus sp. 1在18°C时生物被膜的变态诱导活性最高(35%),且α胞外多糖含量较高,诱导活性与温度和细菌密度均显著相关;同时温度与其细菌密度和膜厚均显著相关。2株深海假交替单胞菌诱导活性与细菌密度均显著相关,温度仅影响Pseudoalteromonas sp. 33细菌密度。研究表明,3株深海细菌均有很好的温度适应性,且都能形成生物被膜;温度变化导致生物被膜的生物学特性改变,最终影响其对幼虫的诱导效果。     

光照、水温和密度对厚壳贻贝稚贝群聚性的影响

为研究光照、温度和个体密度对厚壳贻贝Mytilus coroscus稚贝群聚性产生的影响,分别在光照强度为0、10、20、60、200μmol/(m~2·s),海水温度为13、18、23℃,厚壳贻贝稚贝密度为5、10、20、30、50个/培养皿(相当于0.28、1.64、3.27、4.91、8.18个/mL)条件下,进行3因素交互作用试验。结果表明:厚壳贻贝稚贝密度与群聚率呈极显著正相关(r=0.736),密度越高稚贝的群聚率越高,群聚性越强;同样,光照对厚壳贻贝稚贝的群聚性具有极显著影响(P0.0001),但光照强度与群聚率呈极显著负相关(r=-0.675),光照越强稚贝的群聚率越低,群聚性越差;海水温度对稚贝的群聚性无显著性影响(P0.05);光照、密度和水温三者的交互作用极显著影响厚壳贻贝稚贝的群聚性(P0.0001)。本研究结果可为今后开展厚壳贻贝稚贝附着机制的研究及水产养殖稚贝中间培育提供理论基础和技术支撑。     

微生物被膜形成因子及其对厚壳贻贝附着的影响

为调查环境因子对微生物被膜形成能力的影响以及在此条件下形成的微生物被膜对厚壳贻贝Mytilus coruscus稚贝(壳长为1.81 mm±0.13 mm)附着的影响,通过显微共聚焦技术和荧光染色技术,探讨了在18℃条件下盐度为10、20、30时和盐度为30的条件下温度为8、18、28℃时,环境因子对希瓦氏细菌Shewanella loihica ECSMB14101形成微生物被膜产生的影响,调查了上述环境下形成微生物被膜的细菌密度、分布、膜厚等生物学特性及其对厚壳贻贝稚贝附着的影响。结果表明:S.loihica ECSMB14101形成微生物被膜的最终密度随盐度的升高而增加;不同密度的微生物被膜诱导活性不同,且与盐度呈线性关系;微生物被膜上细菌密度随温度的升高而增多,在8℃和18℃时对稚贝的附着诱导活性有显著性差异(P0.05),附着率分别为31%和68%,18℃与28℃时的微生物被膜诱导活性无显著性差异(P0.05);随盐度和温度的上升,微生物被膜上的细菌分布逐渐密集,膜厚显著增加,且在盐度为30、温度为28℃条件下微生物被膜的膜厚达到最大值(4.4μm±0.1μm);在温度为18℃、盐度为30条件下,膜厚的最大值为(4.3±0.1)μm。研究表明,盐度和温度改变微生物被膜的生物学特性,并导致贻贝附着率的显著差异。     

不同饵料对厚壳贻贝稚贝生长、存活及淀粉酶活性的影响

为了解不同饵料对厚壳贻贝Mytilus coruscus稚贝生长、存活及消化能力的影响,在温度为18℃、盐度为30的条件下,使用单一湛江等边金藻、青岛大扁藻及其二者的混合饵料(体积比为1∶1)分别投喂壳长为1.31 mm±0.05 mm的厚壳贻贝稚贝,并检测其21 d内的存活率、壳长、壳高、湿质量、特定生长率和淀粉酶活力变化。结果表明:在不同饵料条件下,稚贝的存活率均大于93%,不同处理组间无显著性差异(P0.05);饲养14 d以上时,各饵料组稚贝的壳长、壳高、特定生长率、湿重和淀粉酶活力均为混合饵料组高于其他饵料组;试验结束时,混合饵料组稚贝的各项生长指标及淀粉酶活力均显著高于两个单一饵料组(P0.05)。     

不同来源海洋弧菌微生物被膜对厚壳贻贝稚贝附着的影响

为探讨广泛存在于近海环境中海洋弧菌和贝类附着的相互作用关系,实验从自然微生物被膜和厚壳贻贝成体肠道内分离了海洋弧菌,测定其种属及亲缘性,调查了这些不同来源弧菌形成的微生物被膜与厚壳贻贝稚贝附着的调控作用。结果显示,测试弧菌形成的微生物被膜密度随着初始细菌密度的增加呈现不同程度的增加。源于自然微生物被膜和贻贝肠道内的10株弧菌均能显著促进厚壳贻贝稚贝的附着,不同菌株形成微生物被膜的诱导活性存在显著差异,附着率变化范围为17%~67%,其中稚贝在Vibrio sp.17微生物被膜上的附着率为67%±2%。微生物被膜对稚贝附着诱导活性与被膜密度呈显著相关性,其中弧菌V.crassostreae ECSMB14106的相关性系数最高,为0.8992。此外,微生物被膜的诱导活性与弧菌的来源无关。本实验初步探明了海洋弧菌对厚壳贻贝稚贝附着的影响,有助于进一步理解微生物被膜调控厚壳贻贝的附着分子机理。     

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。