第三章 海洋细菌

硫酸盐还原菌
② 拮抗 多种海洋细菌能够产生抗菌物质， 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、 他敏感细菌（如假单胞菌、弧菌、病原真 放线菌） 菌、放线菌） 。 海洋蛭弧菌寄生裂解多种弧菌、气单胞菌、 海洋蛭弧菌寄生裂解多种弧菌、气单胞菌、 假单胞菌。 假单胞菌。 海洋细菌可被海洋病毒寄生裂解， 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。 泌胞外酶抵御病毒的侵染。
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， 蓝细菌又名蓝藻或蓝绿藻，属于原核生物， 最大的一群光合自养原核生物 的一群光合自养原核生物， 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。 或单细胞细菌约 属 种 许多蓝细菌在进行有氧光合作用的同时， 许多蓝细菌在进行有氧光合作用的同时， 有氧光合作用的同时 具有固氮的能力。 固氮的能力 具有固氮的能力。
⑵为了避免海洋酵母，霉菌的干扰，往往 为了避免海洋酵母，霉菌的干扰， 在培养基中加入抑制这类微生物的抗生素 或化学试剂。 或化学试剂。 常用海洋好气性异养细菌分离的培养有： ⑶ 常用海洋好气性异养细菌分离的培养有： Zobell 2216E 培养基。 培养基。
Zobell 2216E 培养基
蛋白胨：5g 酵母膏：1g 磷酸高铁：0.1g 琼脂：20g 陈海水：1000ml pH7.6
(1) 最常见的有：假单胞菌属、弧菌属、无色杆菌 最常见的有：假单胞菌属、弧菌属、 属、黄杆菌属、螺菌属等。 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 在海水中，革兰氏阴性杆菌占优势， ％以上; 在远洋沉积物中革兰氏阳性杆菌居多。 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 在海水中芽孢杆菌少见，在沉积物常见； 种类在海水中少见； 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。 洋细菌中占优势。
附生、 ③ 附生、寄生 大量细菌附生在蓝细菌表面生长。 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。 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、 藻类在生长过程中释放许多脂、肽、糖、 维生素等， 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。 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 某些藻类处于无菌条件下，不能正常生长。
3. 适压性 水深每增加10m ,静水压力增加 静水压力增加1Kg/cm2,一 水深每增加 静水压力增加 一 般深海的水深超过大洋平均深度， 般深海的水深超过大洋平均深度，深海海 底要承受约380～ 的压力。 底要承受约380～1100 Kg/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 谢的能力， 稳定性。 稳定性。
第三章 海洋细菌
一、海洋细菌的3个基本特征 海洋细菌的 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。 培养基中。 （2）生长环境中需要氯或溴其中之一元素存在。 ）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。 ）需要生活于镁含量较高的环境。
二、海洋细菌的种类组成
远海或深海的样品， 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。 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 陈海水： 人工海水：artificial seawater(ASW) 人工海水：
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， 菌的生理生态特性与陆生细菌相似， 但生活在深海的细菌， 但生活在深海的细菌，因深海环境的特点 高盐、 等特点。 具有高盐 高压、低温和低营养等特点 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 盐分，含有各种盐类和微量元素， 盐性是海洋细菌最普遍的特性。 盐性是海洋细菌最普遍的特性。
4. 低营养性 总的来说，海水总是处于寡营养状态， 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 中营养物质较为稀少， 当低，某些浮游型海洋细菌适应于低浓度 当低， 营养的海水， 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。 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， 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。 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， 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， 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。 细菌具有黏附到表面生长繁殖的特性。
1. 细胞形态 单细胞无分支或有分支，串生或链丝状。 单细胞无分支或有分支，串生或链丝状。 细胞由肽聚糖包围， 细胞由肽聚糖包围，细胞壁外面再包有胶 质或纤丝的鞘。 质或纤丝的鞘。
2. 生殖方式 单细胞蓝细菌：二分裂， 单细胞蓝细菌：二分裂，复分裂或释放 出外生孢子 丝状蓝细菌： 丝状蓝细菌：丝状体断裂或自顶端释放 出游动的称为段殖体的短链细胞。 出游动的称为段殖体的短链细胞
部分蓝细菌与海洋有光环境中的无脊椎动 物共生。 物共生。 如：蓝细菌与海绵共生，颤藻以内共生体的 蓝细菌与海绵共生， 形式存在海绵的细胞内， 形式存在海绵的细胞内，并可以产生氯化环 缩二氨酸。 缩二氨酸。 某些海洋蓝细菌是组成海洋地衣的种类； 某些海洋蓝细菌是组成海洋地衣的种类； 与硅藻共生的蓝细菌，由于有固氮作用， 与硅藻共生的蓝细菌，由于有固氮作用，可 增加硅藻的营养供应。 增加硅藻的营养供应。
六、海洋细菌间及与其它海洋生物的关系
概括地的讲： 概括地的讲： 竞争 捕食 共生： 共生：共栖 互生：原始合作、互利、 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 ① 互利 海洋细菌所产生的维生素有利于海洋真 菌的生长。 菌的生长。 海洋光合细菌
硫酸盐 H2S, CO2
二、种类 蓝细菌种类很多，按照蓝细菌的生活状态， 蓝细菌种类很多，按照蓝细菌的生活状态， 可分为两大类： 可分为两大类： 特殊环境中的底栖类群（ ① 特殊环境中的底栖类群（如可附着生长 的类群）。 的类群）。 浮游类群（可自由生活的类群， ② 浮游类群（可自由生活的类群，主要是 单细胞形式） 铜绿微囊藻， 单细胞形式）如：铜绿微囊藻，水华鱼腥 红海束毛藻。 藻、红海束毛藻。
人工海水的配方
NaCl ：24.477g MgCl2.6H2O：4.981g ： Na2SO4 ：3.917g CaCl2.H2O：1.102g ： KCl： KCl：0.664g NaHCO3：0.192g KBr ：0.096g H3BO3：0.026g SrCl2 ：0.024g NaF：0.039g ： 蒸馏水 ：1000ml 为了避免沉淀， (为了避免沉淀，上述各成分需分别溶解） 为了避免沉淀 上述各成分需分别溶解）
பைடு நூலகம்
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。 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； 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 细菌密度呈递减趋势； 度最大。 度最大。
河口
2. 垂直分布特点 随着深度增加密度减少， 随着深度增加密度减少，但至水底 泥界面处又有所回升。 泥界面处又有所回升。
6. 发光性 少数几个海洋细菌属具有发光的特性， 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。 发光杆菌属和射光杆菌属。 发光机理 荧光素酶说” ① “荧光素酶说” 发光素学” 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 沿岸、近海区域的样品， 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 分离， 列的稀释， 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。 菌液涂布于培养基后分离。
② 拮抗 藻类能够产生抗生素类物质抑制细菌生长， 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。 生长，甚至裂解藻细胞。 细菌与藻类竞争无机营养，如磷等 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） 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。 摄食，相互间形成捕食关系。 此外， 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， 海藻体表的重要菌群，对藻菌关系的研 究具有重要意义。 究具有重要意义。
丝状蓝细菌
3. 光合作用装置 细胞质内的片层状类囊体，光合色素为叶绿素 细胞质内的片层状类囊体，光合色素为叶绿素 α和藻胆蛋白（phycobili protein）。 和藻胆蛋白（ ） 藻胆蛋白（ 藻胆蛋白（PBP）是所有蓝细菌的重要光能捕 ） 获色素，也只有PBP吸收的光波长对光合作用 获色素，也只有 吸收的光波长对光合作用 产氧有效。 产氧有效。
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； 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。 所发出的光用于捕食活动。
七、海洋放线菌
以形成丰富次级代谢产物著称的放线菌（ 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， G+C含量的革兰阳性细菌），也存在于海洋环境，并 含量的革兰阳性细菌），也存在于海洋环境 具有一定的分布特点和分布规律： 具有一定的分布特点和分布规律： 近海、 ① 近海、沿岸的浅海海域中发现的放线菌主要是链霉 ）、小单抱菌 菌（Streptomyces）、小单抱菌 Micromonospora）、 ）、小单抱菌( ）、 诺卡菌（ ）、红球菌 ）、分支 诺卡菌（Nocardia）、红球菌（Rhodococcus）、分支 ）、红球菌（ ）、 杆菌( 杆菌 Mycobacterium）； ）；
远海、 ② 远海、深海的放线菌则主要是高温放线 ）、游动放线菌 菌（Thermoacti-nomyces）、游动放线菌 ）、 ）、戈登菌 （Actinoplanetes）、戈登菌（Gordonia） ）、戈登菌（ ） 等，一般在海洋沉积物中容易找到其踪影。 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。 此外，海洋放线菌的分离与海洋细菌相似。
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； 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。 海洋动物进行空间竞争。 此外， 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： 外酶分解动物吞噬，难以消化的有机物如： 几丁质等。 几丁质等。
2. 嗜冷性
海水90％以上水体的温度在 ℃以下， 海水 ％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。 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 左右， 耐冷细菌：最适生长温度为20 ℃左右，在0～5 ℃ ～ 下缓慢生长。 下缓慢生长。 嗜冷细菌：最适生长温度不高于 左右， 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 ℃。 附近能够生长繁殖，最高温度不超过