2016年“蓝藻水华与微生物相互作用的生物学和生态学机制..

Panda姐发表于 2016-10-13 20:01:31

本帖最后由 Panda姐 于 2016-10-13 20:03 编辑

蓝藻水华是湖泊富营养化的一个主要灾害结果，水华的爆发及其释放的有害产物对水体生态系统、人和畜禽等造 成严重危害。蓝藻水华在世界范围内的受关注程度持续未减，尤其是在2007年由于太湖蓝藻水华爆发导致的无锡 市“5.29供水危机”事件以后，中国有关蓝藻水华研究暨SCI论文数目已经持续在世界处于领先地位。大量的研究 已经从水文气象、营养盐、食物链和蓝藻基因组等角度来探索蓝藻水华爆发机制，但至今仍为完全解明。微生物 在水体循环、能量转化和信息传递等方面均发挥着重要作用。大量研究已经表明，微生物积极参与了蓝藻水华暴 发的各个过程，所以从微生物角度来探索蓝藻水华的暴发机制具有重要的意义。因此此次会议围绕探讨蓝藻水华 与微生物互作的机制，期望通过同行交换意见和深入探讨、推动该领域的发展。会议所涉及的主要议题如下：

[*]蓝藻水华的多样性以及多态表型；

[*]蓝藻水华与附生细菌的互作机制；

[*]蓝藻水华与浮游细菌的互作机制；

[*]蓝藻水华种类的演替规律及其机制；

[*]蓝藻水华的生物驱动因子和形成机理；

[*]蓝藻水华中的藻菌关系对水华治理的启示；

[*]其它蓝藻水华研究的新方法。

主题报告蓝藻水华驱动下湖泊微生物结构与功能的响应/吴庆龙（中国科学院南京地理与湖泊研究所）背景：巢湖、太湖、滇池中，太湖最难治理（河流多，240多条）；微囊藻为水华群落优势物种，其中微生物与 细菌正相关；近几年太湖水体N、P含量未明显增加，但水华仍在持续发展。

项目围绕贮藏物流过程品质劣变的生物学机制、环境因子与品质控制的耦合效应、品质劣变的调控途径与效应等重要科学问题,通过农工交叉和理工融合的方案,利用基因组学、代谢组学、转录组学和蛋白组学等组学技术,系统解析温度、湿度、气体等环境因子对产品衰老和主要代谢及生理失调的影响,以及品质劣变和腐败损耗的生物学机制。基因芯片: 辛华雯等研究小檗碱对大鼠肝脏基因表达谱的影响，检测了4 096个基因，盐酸小檗碱组差异表达基因236个，与代谢相关的差异表达基因共32个，其中表达上调的代谢相关基因8个，包括大鼠环核苷酸磷酸二酯酶、异柠檬酸脱氢酶3、心肌黄酶和葡萄糖_l5-磷酸酶等。利用携带相似且被改变的c13orf31基因的小鼠进行研究，研究者发现，该基因可以产生一种特殊蛋白，而产生的特殊蛋白在巨噬细胞中扮演着核心代谢功能的中央调节子的角色，巨噬细胞可以帮助抵御外来物入侵，并且抑制感染的扩散，而名为famin（fatty acid metabolic immune nexus，脂肪酸代谢免疫中心）的蛋白质可以帮助确定巨噬细胞所需的能量。

[*]浮游藻类的数量不仅与磷浓度密切相关，而且与磷的存在形式（草／蓝藻体内）和循环速率有关。

[*]草型-藻型稳态转变对营养盐循环有重要影响。蓝藻水华导致清水型生态系统局变－野外长时间数据；沉水植 物主要分布在东部湖区，和蓝藻水华的分布具有明显的非重叠特点。近20年来的最大变化是竺山和胥口湾的“水 下森林”即沉水植被消失。蓝藻的分解速度显著快于水草。

[*]蓝藻水华有机集聚体中异养细菌数量巨大，且蓝藻水华促进有机集聚体（0A）的形成及其矿化。

[*]藻型系统状态下营养盐的循环加快。氮磷等营养物质储存在大型植物、动物体内的矿化速率远低于在浮游藻 类的速率，藻型系统中微生物驱动下营养盐的循环加快有助于蓝藻等的生长，即使在外源氮磷负荷不显著增加的 条件下！浮游细菌是湖泊生态系统物质循环的主要驱动者。

[*]微食物环和经典食物链之间营养传递—同位素标记示踪实验。浮游动物通过有机碳源和直接利用微囊藻碳源的 效率几乎接近，但效率更高。提示蓝藻水平碳源通过微食物环与浮游动物间的快速传递的溶解有机碳细菌传递途 径重要性。

[*]微生物反馈：营养循环的shortcut有助于微囊藻水华维持

菌相以光合细菌为主（可在某宝找下牧海人光合细菌自己做繁育，菌相促进藻相，降低养殖成本），相互抑制现代水产养殖...。在共培养中，由于乳酸和甲酸被甲烷菌利用生成乙酸和甲烷，从而使单位底物发酵生成的atp数量增多，能量的增加可进而促进真菌的生长，从而使附着在底物上的真菌数也相应增多，对底物的降解率也相应增高。第三阶段产甲烷，乙酸分裂甲烷菌和氢利用甲烷菌产生甲烷。

[*]蓝藻水华-微食物环耦合的情景

星子鱼为热带鱼类，其食性广，水中的昆虫,浮游动植物藻类、有机碎屑等都是其食物。接着，我知道了细菌吃什么：它们喜欢吃的是人类或其他动物胃里的残渣碎屑或是刚刚进入肠子里的食物。③在牛、羊、骆驼等草食动物的胃肠内，有些种类的细菌，可以帮助动物分解草料中的纤维素，而动物又可以为这些细菌提供生存的场所和食物，它们彼此依赖，共同生活。

[*]总结：微生物-微囊藻之间营养耦合对微囊藻水华重要；微生物- 微囊藻之间存在一定的特异性关系；微生物对蓝藻水华暴发具有低抗力、高恢复力。

浮游细菌群落构建机制及演替规律研究/颜庆云（中国科学院水生生物研究所）

[*]主要是对（淡水）武汉东湖近10年浮游细菌群落演替规律和（海水）北太平洋ALOHA站浮游细菌群落构建机制 及演替规律的研究。

[*]国家自然科学基金—“十三五”发展规划中生命科学部优先发展领域的十五个中其中包含生物多样性及其功能； 其主要研究方向：生物多样性的形成机制，生物多样性的维持机制，生物多样性与生态系统功能的关系。

答:若改变温度，则电离常数会变化，如果反应是吸热的，电离常数随温度的升高而增大，如果反应是放热的，电离常数随温度的升高而降低。厄尔尼诺现象的基本特征是太平洋沿岸的海面水温异常升高，海水水位上涨，并形成一股暖流向南流动。他们还发现了海洋中普通存在病毒的最新证据，由于大多数海洋浮游生物都是细菌，因此海洋中的病毒也被认为会感染细菌，每一口海水中有大约2亿个病毒，大多数病毒正感染每一口海水中发现的大约2000万个细菌。

10分钟报告微囊藻群体形成机理的探讨/李明（西北农林科技大学）

基础方面主要是通过动物试验，研究种植体表面骨接合的影响因素，以及在细胞分子水平上研究不同种植体表面处理与骨形成相关因子的基因表达以及它们相互间的关系，以期从基因水平进一步研究不同种植体表面处理对诱导骨形成因子基因表达的影响，以及各因子在骨形成过程中的相互关系，为进一步研究种植体周围骨形成的基因调节提供试验依据，达到通过基因调节来加快种植体周围骨形成和提高骨结合率的目的。除了再生医学之应用之外，利用患者本身之细胞所形成之ips细胞，将其做特定细胞诱导分化后，可以成为良好之人类细胞研究材料，解决以往人类组织细胞索取上之困难点，也可以成为研究致病机转之良好研究材料。肿瘤坏死因子-α为多效性促炎症反应细胞因子，可通过核因子-κb信号通路下调内皮型一氧化氮合酶表达，上调小凹蛋白-1表达，诱导内皮细胞胞吞转运作用失衡和炎症细胞跨内皮迁移，促使局部血管斑块形成。

作为从胞内库的钙释放和胞外钙借助质膜离子通道的进入的结果，表达所述g蛋白偶联受体的细胞可以显示出细胞质钙水平的上升。可渗透细胞，将细胞内因新陈代谢产生之毒素及废物予以清除并将体内积聚之杂质毒素如：铅、汞、重金属、辐射物、铜酸、农药、尿酸、酒精等对人体有害之物质排出体外。第三看铅的含量，铅是孩子大脑神经的毒素，摄入进入身体过量，是会影响到智力发育，多动症问题，很多妈妈就是不会选钙，在市面上买到了铅含量高的钙，引起孩子铅中毒，自然界中钙常与铅等同存，国家对铅含量规定每公斤钙不能超过0.05mg。

不分皮肤性质直接作用细胞，让新生的细胞排列顺序整齐，最大程度上减少皮肤排列混乱，空隙大，让皮肤产生的凹凸感，让不够平滑的肌肤饱满。魔法精华不分年龄，不分皮肤性质，直接作用细胞，让新生的细胞排列顺序整齐，最大程度上减少皮肤排列混乱，空隙大，让皮肤产生的凹凸感，让不够平滑的肌肤饱满。细胞增殖检测方法细胞增殖检测通常是检测分裂中的细胞数量或者细胞群体发生的变化。

[*]分裂：浮游动物滤液、拟柱胞藻、低温、低光、高浓度铅； 粘连：微生物、浮游动物、高浓度钙； 藻毒素、营养盐影响的机理还不确定。

3、 、 g 蛋白（鸟苷酸结合蛋白）(guanyl-nucleotide-binding protein)g蛋白是一个界面蛋白，处于细胞膜的内侧， g蛋白与激素受体偶连，通过活化腺苷酸环化酶（camp途径）或磷脂酶（ca 2+ 途径）从而产生胞内信使：camp，c等 ca 2+ 等 ， 将胞外信息传递到胞内。b根据nkg2d识别配体的模式，将其嵌合至car的胞外区域，通过基因工程的方法表达于t细胞或者其他杀伤细胞表面，经修饰的细胞即能通过近似生理性的受体识别配体的方式识别肿瘤细胞并通过car的胞内信号活化效应细胞发挥抗肿瘤作用。在特异性免疫反应中,体液免疫和细胞免疫之间既各自有其独特的作用,又可以相互配合,共同发挥免疫效应.当细菌、病毒等病原体侵入人体后,首先诱发体液免疫,因为t细胞不能识别入侵的病毒等抗原,只有当病毒或胞内寄生菌侵入宿主细胞,细胞表面出现了来自病毒等病原体的小分子蛋白质抗原,并与细胞表面的受体结合成复合物时,t细胞才能识别,进而引发细胞免疫,使靶细胞裂解,暴露出隐藏其中的病原体,再通过体液免疫将其清除.假若病原体不是胞内寄生物,则只能诱发体液免疫.。

庞科指出：“虽然大型安徽丝藻的细胞宽度较大，但是现生最大的丝状蓝藻（如巨颤藻和巨大鞘丝藻）以及部分丝状蓝藻化石（如卷曲藻等）的细胞大小与其有所重叠，甚至比其更大。蓝球藻，念珠藻，颤藻，发菜（细胞群体呈黑蓝色）均属于蓝藻，所以蓝藻并不都是呈现绿色的。 因为它们有光合色素藻蓝素和叶绿素 原核生物 放线菌 支原体 衣原体 生 物 体 非细胞生物: 细胞 生物 病毒 原核 生物 真核 细胞 放线菌：链霉菌 动物：变形虫 蓝藻：念珠藻，颤藻，发菜 蓝球藻 细菌：乳酸杆菌，醋酸杆菌，葡萄球菌 支原体：最小的细胞，没有细胞壁 衣原体： 真菌：酵母菌、青霉菌，曲霉菌、蘑菇 植物：衣藻，团藻 思考：。

[*]主要结论与推论：

1、生物由小长大：细胞的分裂(细胞数量的增加)和细胞的生长(细胞体积的增大)。细胞通过分裂增加细胞的数目，细胞通过生长增大细胞的体积，细胞通过细胞分化形成不同的组织。细胞形态是菌落形态的基础菌落形态是细胞形态在群体集聚时的反映。

[*]形成水华的微囊藻属的种类均是无色（少数种类具有颜色）、透明的群体胶被。在超过50℃的热泉中生长的 藻类主要是蓝藻，温泉蓝藻的一个重要特征是无论单细胞或丝状种类，往往都能形成形状不同的胶体群落（邓新 晏和许继红1997）。

[*]微囊藻为何形成群体？微囊藻形成群体的诱因：浮游动物牧食压力：

为何浮游动物中只有原生动物类金藻有这种效应？枝角类等更为重要的牧食者！微囊藻毒素的胁迫： 在室内纯培养的单细胞微囊藻有很高的MC含量，但不能形成群体？金属离子。

5.水体中有许多死藻细胞或将死的藻细胞。 因为它们有光合色素藻蓝素和叶绿素 原核生物 放线菌 支原体 衣原体 生 物 体 非细胞生物: 细胞 生物 病毒 原核 生物 真核 细胞 放线菌：链霉菌 动物：变形虫 蓝藻：念珠藻，颤藻，发菜 蓝球藻 细菌：乳酸杆菌，醋酸杆菌，葡萄球菌 支原体：最小的细胞，没有细胞壁 衣原体： 真菌：酵母菌、青霉菌，曲霉菌、蘑菇 植物：衣藻，团藻 思考：。蓝藻属单细胞生物，有些蓝藻经常以丝状的细胞群体存在，如：属蓝藻门念珠藻类的发菜（nostoccommunevar.flagtlliforme）就是蓝藻的丝状体。

[*]分离了5株能诱导单细胞微囊藻形成群体的可培养细菌，它们在诱导微囊藻群体形成时有一定的特异性。

[*]惠氏微囊藻群体在室内解散过程中，菌群结构显著变化，部分细菌消失，胞外化合物变化。

产毒微囊藻在自然水体中微囊藻群体形成中的作用机制/毕相东（南开大学环境科学与工程学院）

[*]藻-菌相互关系：远比人们想象的复杂 胶被—藻菌互惠的纽带 异养细菌群落—>微囊藻：有些细菌促进胞外多糖合成，诱导微囊藻细胞聚集形成群体（本研究）；有些细菌 增加色素与光合活性，促进微囊藻生长、光合产物的积累与分泌；有些细菌能降解微囊藻毒素；有些细菌能够抑 制微囊藻生长，促进藻的死亡；…… 微囊藻—>异养细菌群落：微囊藻胶被提供细菌栖居场所，降低细菌被牧食的风险；微囊藻不同生长期栖居不 同的菌群（优势种显著变化）；微囊藻提供附生菌生存的物质（如碳源）基础；……