廉丹阳1,2,3, 蔡永超1,3,4, 琚慧敏5, 李洁1,3,4
1. 热带海洋生物资源与生态实验室, 热带海洋环境与岛礁生态全国重点实验室, 中国科学院南海海洋研究所, 广东 广州 510301;
2. 中国科学院大学, 北京 100049;
3. 海南三亚海洋生态系统国家野外科学观测研究站, 中国科学院海南热带海洋生物实验站, 海南 三亚 572000;
4. 海南省热带海洋生物技术重点实验室, 三亚海洋生态环境与工程研究院, 海南 三亚 572000;
5. 江苏省海洋地质调查院, 江苏省地质局, 江苏 南京 210007
LIAN Danyang1, 2, 3, CAI Yongchao1, 3, 4, JU Huimin5, LI Jie1, 3, 4
1. Laboratory of Tropical Marine Bio-Resources and Ecology, State Key Laboratory of Tropical Oceanography, South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou, 510301, China;
2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;
3. Sanya National Marine Ecosystem Research Station, Tropical Marine Biological Research Station in Hainan,
Chinese Academy of Sciences, Sanya 572000, China;
4. Key Laboratory of Tropical Marine Biotechnology of Hainan Province, Sanya Institute of Ocean Eco-Environmental Engineering, Sanya 572000, China;
5. Marine Geological Survey of Jiangsu Province, Jiangsu Geological Bureau, Nanjing 210007, China
摘要: 珊瑚共生体的健康与其内部微生物互作密切相关, 其中虫黄藻(Symbiodiniaceae)与细菌之间的互作对响应环境胁迫具有重要作用, 但其在热胁迫下的动态变化尚不明确。本研究以分离于鹿角杯形珊瑚组织(Pocillopora damicornis)的虫黄藻Symbiodinium sp. CCMP 2433和一株具有多种维生素合成能力的细菌SCSIO 12696(“Corallivirga polyvitaminum”)为材料,构建体外藻-菌共培养体系, 系统比较了25℃(对照)与32℃(热胁迫)培养条件下虫黄藻的生理指标、细菌的附着行为以及藻菌互作关系的动态变化。32℃(热胁迫)显著抑制了Symbiodinium sp. CCMP 2433的生长(细胞密度下降)、最大光化学效率(Fv/Fm降低)及光合色素含量(叶绿素a含量减少)。同时, 热胁迫显著促进了细菌SCSIO 12696在虫黄藻表面的附着, 改变了藻-菌共培养体系中的藻菌丰度比例, 使得Symbiodinium/SCSIO 12696细胞丰度比值下降。显微观察进一步发现, 热胁迫增强了细菌对虫黄藻细胞的附着, 共培养第5天观察到菌株SCSIO 12696可侵入藻细胞内部。结果表明, 温度对Symbiodinium-SCSIO 12696互作具有调控作用, 32℃(热胁迫)抑制虫黄藻的生长和光合生理并同时促进细菌SCSIO 12696的附着与增殖。这一发现为理解虫黄藻-细菌相互作用提供了实验证据, 有助于理解珊瑚共生体在热胁迫下的响应与适应性。