CN104531532B - 一株拟端泥生藻及其应用和培养方法 - Google Patents

一株拟端泥生藻及其应用和培养方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一株拟端泥生藻及其应用和培养方法，藻种从渤海海水中分离得到的，分类命名为拟端泥生藻Luticola sp，于 2014年10月22日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，菌种保藏登记号为CGMCC No. 9816。培养方法的具体操作步骤如下：在海水F/2培养基中富集培养微藻，初始接种密度为1×105 个·mL‑1，置于光暗比为 14h∶10h，光照强度为 1100lux，温度为 25℃，相对湿度为 70％~80%的人工气候箱中培养2周，离心拟端泥生藻藻液。收获拟端泥生藻。本发明的有益效果是与其他作为材料相比，快速分裂，形成biofilms结构，能够有效净化水质；同时，在其18S rDNA中存在的独特的内含子存在/缺失的多态性，是目前已知所有物种中都不具备的。

Description

一株拟端泥生藻及其应用和培养方法
技术领域
发明属于微生物领域，涉及一种拟端泥生藻及其应用，更具体地，本发明涉及一株新的拟端泥生藻，可用于水质净化。
背景技术
水体富营养化，即在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起有毒浮游藻类的迅速繁殖，后期又引发细菌的大量繁殖，进而引起水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。这种现象在江河湖泊中称为“水华”，在海洋则称为“赤潮”。近年来，城市建设、工农业的快速发展、植被破坏造成的水土流失以及环境污染等致使自然水体水质急剧恶化，水体富营养化程度加剧，不仅极大地危害人类健康和其他生物安全，也给全球造成巨大的经济损失。在我国131个主要湖泊中，已达富营养程度的湖泊有67个，占51.2%。在39个代表性水库中，富营养程度的有12座，占30%。在五大淡水湖中，太湖、洪泽湖、巢湖已达富营养程度；鄱阳湖、洞庭湖目前虽维持中营养水平，但磷、氮含量偏高，正处于向富营养过渡阶段。如何通过安全的生物手段有效降低水体中的氮磷含量，是一个重大问题。
微藻虽可消耗水体中的过剩营养物质，但很多种类的浮游微藻（如蓝藻、绿藻）本身易暗含了引起赤潮或水华的可能。底栖硅藻，尤其是繁殖迅速能够形成biofilms结构的底栖硅藻既能够大量消耗水体中的过剩营养物质，亦由于其表现出来的底栖及聚生成膜的特点，使其难以形成水华或赤潮；从而使其具有了应用于净化水质的潜力。同时，由于其分泌的物质可以将环境中的细菌包被在一起，形成一个稳定的微生态系统，而细菌亦可吸收、利用水体中过剩的有机营养物质。从而进一步提高了净化水体的作用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：第一是提供一种拟端泥生藻新种；第二是提供上述拟端泥生藻在水质净化的应用；第三是在于该新种存在独特的内含子存在/缺失多样性，可以作为研究内含子进化的模式生物。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种拟端泥生藻，藻种从渤海海水中分离得到的，分类命名为拟端泥生藻Luticola sp，于 2014年10月22日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，菌种保藏登记号为CGMCC No. 9816。所述拟端泥生藻的采集方法为浮游植物脱网；分离方法采用微吸管吸取、逐级稀释分离及平板涂布法。
培养方法，其具体操作步骤如下：在海水F/2培养基中富集培养微藻，初始接种密度约为1×105 个·mL-1，置于光暗比为 14h∶10h， 光照强度为 1100lux， 温度为 25℃，相对湿度为 70％~80%的人工气候箱中培养1-3周，离心拟端泥生藻藻液。收获拟端泥生藻。
优选的，在相对湿度为 70％~80%的人工气候箱中培养2周。
F/2培养基中每1L海水中含有以下物质：NaNO3：75毫克；NaH2PO4·H2O：5毫克；Na2SiO3·9H2O：20毫克；Na2EDTA：4.36毫克；FeCl3·6H2O：3.16毫克；CuSO4·5H2O：0.01毫克；ZnSO4·7H2O：0.023毫克；CoCL2·6H2O：0.012毫克；MnCL·4H2O：0.18毫克；Na2MOO4·2H2O：0.07毫克；维生素B1：0.1微克；维生素B12：0.5微克；生物素：0.5微克。
本发明的有益效果：
与其他作为材料相比，快速分裂，形成biofilms结构，能够有效净化水质；同时，在其18S rDNA中存在的独特的内含子存在/缺失的多态性，是目前已知所有物种中都不具备的。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1是本发明的拟端泥生藻的光镜及电镜照片。图A-G是光镜照片，体现不同角度的拟端泥生藻形态特征；H-L是扫描电镜照片。
图2是本发明的拟端泥生藻的进化树。
图3是18S rDNA内含子多态性图示。
图4是体现该藻群体特征（即形成biofilms结构）的光镜照片。
具体实施方式
实施例1
一种拟端泥生藻，藻种从渤海海水中分离得到的，分类命名为拟端泥生藻Luticola sp，于 2014年10月22日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，菌种保藏登记号为CGMCC No. 9816。所述拟端泥生藻的采集方法为浮游植物脱网；分离方法采用微吸管吸取、逐级稀释分离及平板涂布法。
培养方法，其具体操作步骤如下：在海水F/2培养基中富集培养微藻，初始接种密度约为1×105 个·mL-1，置于光暗比为 14h∶10h， 光照强度为 1100lux， 温度为 25℃，相对湿度为 70％~80%的人工气候箱中培养2周，离心拟端泥生藻藻液。收获拟端泥生藻。
上述的F/2培养基中每1L海水中含有以下物质：NaNO3：75毫克；NaH2PO4·H2O：5毫克；Na2SiO3·9H2O：20毫克；Na2EDTA：4.36毫克；FeCl3·6H2O：3.16毫克；CuSO4·5H2O：0.01毫克；ZnSO4·7H2O：0.023毫克；CoCL2·6H2O：0.012毫克；MnCL·4H2O：0.18毫克；Na2MOO4·2H2O：0.07毫克；维生素B1：0.1微克；维生素B12：0.5微克；生物素：0.5微克。
对本实施例中的拟端泥生藻进行光镜及电镜，结果见图1。图1可以看出，通过电镜照片可以看出，该藻硅壳表面结构特殊，缺少点状结构而代以矩形的方孔，该特征明显区别于已知的端泥生藻属的藻种，充分表明该藻为新种。该结构明显有助于其向胞外分泌化合物，与其形成biofilms结构的特征相吻合。
选取舟形藻科物种序列，采用最大可能性（maximum likelihood）及贝叶斯（Bayesian inference）方法构建进化树。具体结果见图2。DB21-1为该藻编号，通过进化树可以看出与Luticola sp. 聚在一起，充分表明该藻与其它端泥生藻属具有很近的进化距离。
图3是本发明的拟端泥生藻的18S rDNA内含子多态性图。可以看出在其18S rDNA中存在7个内含子插入位点，而同一个内含子位点上对应有多条不同的内含子序列。这种株内的内含子插入/缺失多态性，尚未在其它物种中发现。该现象也充分证明了该藻是新种的观点。同时，因为该现象的特殊性，亦赋予该藻作为研究内含子进化模式生物的潜质。
图4是本发明的拟端泥生藻的biofilms结构的光镜照片。可以看出细胞聚成多层膜状结构，各个细胞之间有粘稠性的物质粘连在一起。该特征的结构可以使其依附与物理结构表面，消耗水体内的N、P等过剩营养盐，从而起到净化水质的作用。同时，因为其多个细胞粘连在一起的特点，亦使得该藻底栖与水体或吸附于其它物理结构，避免了其发生水化或赤潮的可能。

Claims (3)

1.一株拟端泥生藻，分类命名为拟端泥生藻Luticola sp，于 2014年10月22日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，菌种保藏登记号为CGMCC No. 9816。
2.权利要求1所述的拟端泥生藻在水质净化上的应用。
3.权利要求1所述的拟端泥生藻在研究基因进化的生物模型上的应用。
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