城市環(huán)境研究所楊軍研究員團(tuán)隊(duì)在拉氏尖頭藻與稀有細(xì)菌互作研究方面取得進(jìn)展

　　拉氏尖頭藻在全球深水湖庫呈現(xiàn)出入侵和擴(kuò)張態(tài)勢（水華藍(lán)藻——拉氏尖頭藻的全球分布），已發(fā)展成為繼微囊藻之后威脅水生態(tài)系統(tǒng)健康的主要水華藍(lán)藻之一。在我國東南地區(qū)已分離到產(chǎn)擬柱孢藻毒素的拉氏尖頭藻，該毒素也是全球第二常見的藍(lán)藻毒素。目前，產(chǎn)毒拉氏尖頭藻水華及其引發(fā)的生態(tài)效應(yīng)已成為藻類學(xué)者、生態(tài)學(xué)者和管理部門密切關(guān)注的焦點(diǎn)。長期以來，大量研究聚焦于水體營養(yǎng)鹽、水文水動力、氣象條件等非生物因素對水華藍(lán)藻影響方面的研究，但是仍然難以準(zhǔn)確預(yù)測、徹底消除藍(lán)藻水華，近年來生物因素如異養(yǎng)細(xì)菌與藍(lán)藻關(guān)系逐漸受到重視。然而，大量藻菌關(guān)系研究主要限于優(yōu)勢細(xì)菌與藍(lán)藻的相互作用，而多樣性極高的稀有細(xì)菌往往被忽視，因此，稀有細(xì)菌與拉氏尖頭藻的互作關(guān)系尚不清楚。?

　　中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所水生態(tài)健康研究組（楊軍團(tuán)隊(duì)）以福建水庫分離的產(chǎn)毒拉氏尖頭藻為研究對象，通過梯度稀釋（10、100、1000、10000、100000、1000000倍）水庫原水構(gòu)建隨機(jī)稀有細(xì)菌群落，在實(shí)驗(yàn)室用水庫原水與拉氏尖頭藻共培養(yǎng)，利用Phyto-PAM和16S rRNA基因測序分析拉氏尖頭藻的生理響應(yīng)和細(xì)菌群落變化，進(jìn)而研究稀有細(xì)菌與拉氏尖頭藻的相互作用。結(jié)果顯示，同對照組相比，高稀釋處理組（水庫原水中細(xì)菌稀釋≥10000倍）的拉氏尖頭藻生長基本不受影響，而低稀釋處理組（水庫原水中細(xì)菌稀釋度≤1000倍）的拉氏尖頭藻生長和光合作用均受到顯著抑制。而且，培養(yǎng)7天后低稀釋處理組細(xì)菌群落組成顯著不同于高稀釋處理組。更重要的是，在培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中低稀釋處理組的稀有細(xì)菌發(fā)生劇烈變化，導(dǎo)致細(xì)菌群落的遺傳多樣性降低、生態(tài)位變窄。網(wǎng)絡(luò)分析表明，低稀釋處理組的細(xì)菌群落網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性和群落組成穩(wěn)定性降低。總之，這項(xiàng)研究暗示低稀釋處理組稀有細(xì)菌通過物種共存和物種互作，顯著抑制了拉氏尖頭藻的生長和光合活性。研究結(jié)果為認(rèn)識稀有細(xì)菌的生態(tài)作用提供了新見解，為理解拉氏尖頭藻水華生消的微生態(tài)過程提供了新視角，為基于微生物技術(shù)開展藍(lán)藻水華防控提供了新思路。?

　　研究結(jié)果以Interaction between Raphidiopsis raciborskii and rare bacterial species revealed by dilution-to-extinction experiments為題發(fā)表在海洋與淡水生物學(xué)領(lǐng)域國際期刊Harmful Algae, 2022, 120: 102350。博士后左俊為第一作者，楊軍研究員為通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、福建省中科院STS項(xiàng)目、福建省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。

稀釋實(shí)驗(yàn)揭示拉氏尖頭藻與稀有細(xì)菌的相互作用

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