随着社会经济的高速发展,工业化进程加快和城镇人口的快速增加,环境问题也日益凸显。我国淡水湖泊蓝藻水华频繁发生,不仅影响了水体生态环境,还严重危害了人类和动物的饮水安全。有害藻类水华在世界各地的湖泊和水库也普遍存在。在水生态系统中,藻类与其他水生生物共处在一个相互作用的复杂环境中,细菌和藻类作为初级生产力的主力军,在整个水生生态系统中占据重要地位。因此水华附生菌的种群结构的探讨在水华消长机制和控制水华的研究中显得格外重要。尤其是在溶藻菌的研究中,细菌的多样性及菌群结构研究为其提供了宝贵的理论基础。溶藻菌作为微生物的种群之一,具有分布广、数量多、适应性强等特点。将溶藻菌投入水华的治理具有巨大的潜力。目的:通过对藻华不同时期可培养水华附生菌的群落结构的改变研究、可培养附生菌与微囊藻的关系研究及新菌种的鉴定,为今后控藻治藻提供新的依据和理论,并为淡水微生物的多样性和资源开发提供了基础资料。方法:本论文通过对太湖和巢湖水华期和非水华期含藻水样中的可培养细菌进行分离纯化及分子生物学鉴定,对太湖和巢湖分离菌在门类水平上和属类水平的差异进行分析与比较,研究不同时期水华附生菌的种群结构变化。将分离纯化的菌株与蓝藻以1:10(V/V)的比例混合培养,通过与对照比较,筛选出一批有明显溶藻作用的细菌,对其中六株溶藻菌的溶藻效率进行比较后,确定两株高效溶藻菌。通过将两株溶藻菌的菌液经过四种处理(菌液、洗脱菌体、无菌滤液及加热滤液)后与蓝藻的混合培养,确定溶藻菌产生溶藻效果的作用途径。同时,对一株高效溶藻菌C1138菌体重悬液不同加入量的溶藻效果进行初步探讨。此外本研究还对其中发现的一株疑似新菌进行了分类鉴定,包括形态学分析和遗传学分析。结果:1、以太湖和巢湖不同月份的含藻水样中共分离纯化菌株354株,分别属于73个属,163个种。太湖巢湖分离相同菌属仅有24个,说明两湖的菌群结构在种属上差异较大。太湖与巢湖分离菌菌群结构在门类水平上比较,两淡水湖泊中主要以变性杆菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)细菌为主,但在巢湖中还能分离出异常球菌-栖热菌(Deinococcus-Thermus)。其中发现太湖和巢湖存在一个共同现象,即变形杆菌(Proteobacteria)在水华期时被分离出的机会大于非水华期,而拟杆菌(Bacteroidetes)在非水华期时被分离出来的的机会大于水华期,且在任何时期变形杆菌(Proteobacteria)被分离出的可能性大于均拟杆菌(Bacteroidetes)。太湖与巢湖分离菌菌群结构在属类水平上比较结果显示,太湖可分离菌的优势菌株主要包含黄杆菌属(Flavobbacterium)19%、产嘌呤杆菌属(Porphyrobacter)11%、根瘤菌属(Rhizobium)9%、赤微菌属(Erythromicrobbium)9%;巢湖可分离菌的优势菌株主要包括产嘌呤杆菌属(Porphyrobacter)24%、根瘤菌属(RhiZobium)17%、新鞘脂菌属(Novosphingobim)13%、鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)占 13%、嗜水气单胞菌属(Aeromonas)占13%。同时可以发现太湖可分离菌的优势菌种主要包含黄杆菌属(Flavobacterium)占25%、假单胞菌属(Pseudomonas)占13%、莱茵海默氏菌属(Rheinheimera)占8%、巢湖可分离菌的优势菌种主要包含鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)占15%、黄杆菌属(Flavobacterium)占 13%、新鞘脂菌属(Novosphingobium)占 10%、金黄杆菌属(Chryseobacterium)占 8%。2、本试验选取部分太湖和巢湖分离菌59株进行溶藻菌的筛选,其中有16株对蓝藻表现有较强的溶藻效果,包含了变性杆菌门(14株)、拟杆菌门(1株)、异常球菌-栖热菌门(1株)。其中变性杆菌α-变性菌纲有7株,β-变性菌纲5株,γ-变形菌纲5株,说明溶藻菌主来自变性杆菌门。同时筛选的溶藻菌主要来源鞘氨醇单胞菌目(Sphingomonadales)5株和黄色单胞菌属(Xanthomonadaceae)3株(包含菌株C1103)。根据肉眼观察选取溶藻作用较大的菌株进行进一步筛选,包括菌株C0518,C0920,C0919,C0915,C1103,C1138,并观察其形态,从肉眼可判断这六种菌株属于不同种属。通过叶绿素的测定,计算出这六种溶藻菌对三种蓝藻的溶藻率,确定了两株高效溶藻菌C1103和菌株C1138。对两株菌进行了分子生物学鉴定和 PHB 染色,发现 C1103为Lysobact r capsici,C1138 为 Chitinimonas virides。这两种菌进行PHB染色,结果显示,菌株C1103PHB染色为阴性,菌株C1138为阳性。进一步对这两种菌株的溶藻特性进行探讨,发现菌株C1103和菌株C1138均主要通过菌体作用于蓝藻,以此抑制蓝藻的生长和促进其死亡,达到较好的溶藻效果。探讨菌株C1138的不同菌体浓度对铜绿微囊藻905的溶藻效果,结果发现发现该菌以2/30的体积比加入藻液效果最佳(大于80%)。3、菌株CH26T为革兰氏阴性、好氧菌,菌落为圆形,边缘光滑透明样,呈亮黄色。在透射电子显微镜下观察为无鞭毛杆菌,单个细胞大小约为0.6-0.7μm宽,1.5-3μm长。菌株(CH26T在1%(w/v)NaCl培养基中缓慢生长,其生长适宜盐度为0,生长温度范围为4-35℃(最适宜温度为25-30℃),生长PH范围为6.0-9.5(最适PH为7)。菌株氧化酶,过氧化氢酶阳性,硝酸盐还原阳性。菌株CH26T主要极性脂为diphosphatidyl glycerol(DPG),phosphatidyl ethanolamine(PE),phosphatidyl glycerol(PG),unidentified phospholipids(UPL),glycolipids(GL1-3)。其主要细胞脂肪酸为 C18:1cω7c 或 C18:1cω6c(32.1%)、C16:1ω7c 或C16:1cω6c(23.8%)和 14:02-OH(17.76%)。菌株 CH26T检测呼吸醌主要为 Q10。PHB 染色阳性,说明菌株CT26T在电镜下菌体的空泡装为PHB小体。该菌株CH26T的G+C含量为59.2mol/L。CH26T克隆测序所得16Sr DNA序列提交至Genbank,得到登录号为KX377521。CH26T与Sphingopyxisalaskensis RB2256T(94.97%)相似度最高。结合进化树分析和生理生化分析,确定菌株CH26T属于Sphingomonadaceae科的一个新属和新种。结论:1、太湖和巢湖水体中可培养细菌种类繁多,实验条件下分离出163种不同种菌株,其属于73个不同的属。太湖和巢湖水体中可分离培养的菌株在门类水平上结构相似,在种属结构上存在较大差异。2、变形杆菌在水华期时被分离出的机会大于非水华期,而拟杆菌在非水华期时被分离出来的机会大于水华期,且在任何时期变形杆菌被分离出的可能性大于拟杆菌。3、判定菌株CH26T为鞘氨醇单胞菌科(Sphingomonadaceae)的一个新属和新种,命名为Loukaniko chaohuensis gen,nov.,sp.nov.,菌株保藏号分别为 CGMCC 1.15808T和KCTC 52665T。菌株 CH26T 16S rDNA 序列的登录号为 KX377521。4、实验筛选出16株对蓝藻有较强的溶藻效果菌株,主要来自变性杆菌门。筛选出两株高效溶藻菌对蓝藻FACHB7942、PCC7806、FACHB905的溶藻率均大于50%,且主要通过菌体的直接作用产生溶藻效果。其中菌株C1138菌体悬液以2/30的体积比加入铜绿微囊藻905藻液的效果最佳,且第四天溶藻率达80%以上。