第三章 海洋细菌

第三章海洋细菌一、海洋细菌的3个基本特征（1）在开始分离和初期培养时要求生长于海水培养基中。（2）生长环境中需要氯或溴其中之一元素存在。（3）需要生活于镁含量较高的环境。二、海洋细菌的种类组成(1)最常见的有：假单胞菌属、弧菌属、无色杆菌属、黄杆菌属、螺菌属等。(2)在海水中，革兰氏阴性杆菌占优势，90％以上;在远洋沉积物中革兰氏阳性杆菌居多。(3)在海水中芽孢杆菌少见，在沉积物常见；球菌种类在海水中少见；能游动的杆菌和弧菌在海洋细菌中占优势。三、海洋细菌的分布海洋细菌种类数量分布与海洋环境密切相关。1.平面分布特点沿岸地区营养盐丰富，数量较多；离岸距离增大，细菌密度呈递减趋势；内湾和河口细菌密度最大。河口2.垂直分布特点随着深度增加密度减少，但至水底泥界面处又有所回升。四、海洋细菌的生活特性生活在近岸海域和远洋水上层中的海洋细菌的生理生态特性与陆生细菌相似，但生活在深海的细菌，因深海环境的特点具有高盐、高压、低温和低营养等特点。1.嗜盐性海水的显著特征是含有相当稳定的高浓度盐分，含有各种盐类和微量元素，因此嗜盐性是海洋细菌最普遍的特性。2.嗜冷性海水90％以上水体的温度在5℃以下，绝大多数海洋细菌都具有在低温下生长的特性。耐冷细菌：最适生长温度为20℃左右，在0～5℃下缓慢生长。嗜冷细菌：最适生长温度不高于15℃左右，在0℃附近能够生长繁殖，最高温度不超过20℃。3.适压性水深每增加10m,静水压力增加1Kg/cm2,一般深海的水深超过大洋平均深度，深海海底要承受约380～1100Kg/cm2的压力。深海嗜压细菌具有适应高压并继续生长代谢的能力，能在高压环境中保持酶系统的稳定性。4.低营养性总的来说，海水总是处于寡营养状态，其中营养物质较为稀少，有机碳平均水平相当低，某些浮游型海洋细菌适应于低浓度营养的海水，因此分离培养海洋细菌忌用营养丰富的培养基。5.趋化性与附着生长绝大多数海洋细菌都具有运动能力，某些细菌具有沿着某种化合物的浓度梯度而移动的特性。海水营养物质稀少，但海洋中各种固体表面和不同界面上却吸附积聚相对丰富的营养物质，许多细菌具有黏附到表面生长繁殖的特性。6.发光性少数几个海洋细菌属具有发光的特性，如：发光杆菌属和射光杆菌属。发光机理①“荧光素酶说”②“发光素学”荧光海五、海洋细菌的分离和培养1.分离样品的处理①沿岸、近海区域的样品，采用稀释涂布分离，即：将样品采用无菌海水进行一系列的稀释，再吸取一定量某几个稀释度的菌液涂布于培养基后分离。②远海或深海的样品，由于异养细菌密度小，在培养前需将样品中的微生物浓缩到超滤膜上，再进行分离培养。2.分离培养基⑴一般采用海水配制分离培养基陈海水：天然海水于黑暗中放置数星期人工海水：artificialseawater(ASW)人工海水的配方NaCl：24.477gMgCl2.6H2O：4.981gNa2SO4：3.917gCaCl2.H2O：1.102gKCl：0.664gNaHCO3：0.192gKBr：0.096gH3BO3：0.026gSrCl2：0.024gNaF：0.039g蒸馏水：1000ml(为了避免沉淀，上述各成分需分别溶解）⑵为了避免海洋酵母，霉菌的干扰，往往在培养基中加入抑制这类微生物的抗生素或化学试剂。⑶常用海洋好气性异养细菌分离的培养有：Zobell2216E培养基。Zobell2216E培养基蛋白胨：5g酵母膏：1g磷酸高铁：0.1g琼脂：20g陈海水：1000mlpH7.6六、海洋细菌间及与其它海洋生物的关系概括地的讲：竞争捕食共生：共栖互生：原始合作、互利、偏害1.海洋细菌间及与其他海洋微生物的关系海洋细菌所产生的维生素有利于海洋真菌的生长。海洋光合细菌硫酸盐还原菌H2S,CO2硫酸盐①互利②拮抗多种海洋细菌能够产生抗菌物质，抑制其他敏感细菌（如假单胞菌、弧菌、病原真菌、放线菌）。海洋蛭弧菌寄生裂解多种弧菌、气单胞菌、假单胞菌。海洋细菌可被海洋病毒寄生裂解，也可分泌胞外酶抵御病毒的侵染。③附生、寄生大量细菌附生在蓝细菌表面生长。一种类似蛭弧菌的海洋细菌寄生在与海绵共生的蓝细菌细胞壁同细胞膜之间。2.海洋细菌间及与海洋植物的关系①协同生长藻类在生长过程中释放许多脂、肽、糖、维生素等，细菌能够利用这些有机物生长繁殖。细菌摄取的有机物经代谢后以矿物或其他形式为藻类提供必需的生长因子。某些藻类处于无菌条件下，不能正常生长。②拮抗藻类能够产生抗生素类物质抑制细菌生长，细菌也可以通过直接或间接作用抑制藻类生长，甚至裂解藻细胞。细菌与藻类竞争无机营养，如磷等。③捕食海洋细菌可被异养藻类（如夜光藻）所摄食，相互间形成捕食关系。此外，许多能利用各种多糖的细菌常是海藻体表的重要菌群，对藻菌关系的研究具有重要意义。3.海洋细菌间及与海洋动物的关系①互利共生附生于海洋动物体表的细菌能够有效地利用宿主所释放的营养物质；某些鱼类被细菌附生后游泳速度获得提高。某些海洋动物利用其发光器官内发光细菌所发出的光用于捕食活动。②竞争某些海洋动物能进行渗透营养与细菌竞争溶解有机物；海洋细菌通过释放拮抗物质与海洋动物进行空间竞争。此外，海洋动物消化道中细菌能够释放胞外酶分解动物吞噬，难以消化的有机物如：几丁质等。七、海洋放线菌以形成丰富次级代谢产物著称的放线菌（也有称为高G+C含量的革兰阳性细菌），也存在于海洋环境，并具有一定的分布特点和分布规律：①近海、沿岸的浅海海域中发现的放线菌主要是链霉菌（Streptomyces）、小单抱菌(Micromonospora）、诺卡菌（Nocardia）、红球菌（Rhodococcus）、分支杆菌(Mycobacterium）；②远海、深海的放线菌则主要是高温放线菌（Thermoacti-nomyces）、游动放线菌（Actinoplanetes）、戈登菌（Gordonia）等，一般在海洋沉积物中容易找到其踪影。此外，海洋放线菌的分离与海洋细菌相似。海洋蓝细菌一、分类地位和特征蓝细菌又名蓝藻或蓝绿藻，属于原核生物，是最大的一群光合自养原核生物，包含丝状或单细胞细菌约150属，1500种。许多蓝细菌在进行有氧光合作用的同时，具有固氮的能力。部分蓝细菌与海洋有光环境中的无脊椎动物共生。如：蓝细菌与海绵共生，颤藻以内共生体的形式存在海绵的细胞内，并可以产生氯化环缩二氨酸。某些海洋蓝细菌是组成海