溶藻弧菌在海水长期饥饿胁迫下的活性分析及菌落相变特征

龙云映; 张吕平; 韦露; 邓益琴; 陈偿

doi:10.15886/j.cnki.rdswxb.2014.03.001

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溶藻弧菌在海水长期饥饿胁迫下的活性分析及菌落相变特征

龙云映, 张吕平, 韦露, 邓益琴, 陈偿

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龙云映, 张吕平, 韦露, 邓益琴, 陈偿. 溶藻弧菌在海水长期饥饿胁迫下的活性分析及菌落相变特征[J]. 热带生物学报, 2014, 5(3): 199-207. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2014.03.001

引用本文:

LONG Yunying, ZHANG Lvping, WEI Lu, DENG Yiqin, CHEN Chang. Viability Analysis and Cell Morphology Observation of Vibrio alginolyticus under Long-term Starvation[J]. Journal of Tropical Biology, 2014, 5(3): 199-207. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2014.03.001

Citation:

LONG Yunying, ZHANG Lvping, WEI Lu, DENG Yiqin, CHEN Chang. Viability Analysis and Cell Morphology Observation of Vibrio alginolyticus under Long-term Starvation[J]. Journal of Tropical Biology, 2014, 5(3): 199-207. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2014.03.001

溶藻弧菌在海水长期饥饿胁迫下的活性分析及菌落相变特征

doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2014.03.001

龙云映^1,2,
张吕平^1,2,
韦露^1,2,
邓益琴^1,2,
陈偿^1,3, ,

1. 中国科学院南海海洋研究所热带海洋生物资源与生态重点实验室, 广东广州 510301;
2. 中国科学院大学, 北京 100049;
3. 中国科学院南海海洋研究所西沙深海海洋环境观测研究站, 广东广州 510301

基金项目:

中国科学院知识创新工程重点项目(KZCX2-EW-Q215)

国家基金面上项目(31272697)

详细信息

第一作者:
龙云映(1989-),女,中国科学院南海海洋研究所2011级海洋生物技术硕士研究生.

通信作者:
陈偿(1973-),男,研究员,博士.E-mail:chen.chang@scsio.ac.cn

中图分类号: Q178.53

Viability Analysis and Cell Morphology Observation of Vibrio alginolyticus under Long-term Starvation

LONG Yunying^1,2,
ZHANG Lvping^1,2,
WEI Lu^1,2,
DENG Yiqin^1,2,
CHEN Chang^{1,3
, ,}

1. CAS Key Laboratory of Tropical Marine Bio-resources and Ecology, South China Sea Institute of Oceanology, CAS, Guangzhou 510301, China;
2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 10049, China;
3. Marine Observation and Research Station at Xisha Island, South China Sea Institute of Oceanology, CAS, Guangzhou 510301, China

摘要: 选取3株具有相变特征的溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)ZJ-51、E324和E381进行海水长期饥饿培养,测试每毫升可培养细菌数量变化,光学显微镜下菌落相变特征,扫描电子显微镜菌体形态观察与饥饿胁迫前后菌株对卤虫(Artemia salina)的毒力对比。结果发现,饥饿培养的细菌活性可分为3个时期:1～5 d为上升期,每毫升海水中可培养细菌数增加并达到最高,菌落表型无显著变化;中期为下降期(5～40 d),细菌数量急剧下降,部分菌体的运动环皱缩;41 d后进入平台期,各菌株在海水中的数量保持在10³～10⁴cfu·m L^-1,经500 d培养,可培养细菌数仍高达10³cfu·m L^-1,平板上出现一种极小的菌落。扫描电镜发现,130 d饥饿胁迫后多数细胞变为圆球状,部分形成超长的长杆状,或产生成团的絮状物。卤虫致死效应结果显示,多数菌株在饥饿胁迫500 d后的致死率约下降50%。以上结果为解释溶藻弧菌在寡营养海水中的生存策略提供了重要线索。
- 溶藻弧菌 /
- 饥饿胁迫 /
- 菌落相变 /
- 菌体形态 /
- 致病力
Abstract: Three Vibro alginolyticus strains（ ZJ-51,E324 and E381） with phase variation were selected to conduct seawater long-term starvation experiments to study viable bacteria density at different periods,colony morphology observation under optical microscope,cell morphology observation under scanning electron microscope（ SEM） and the virulence to Artemia salina between the fresh and the starved. There are three phases according to bacteria activity undergoing long-term starvation. The cultured bacteria activities increased and peaked during the early period（ 1~5 d）,and the colonial morphologies did not show significant changes. During the middle phase of starvation（ 5~40 d）,cultured bacterial cells decreased dramatically,and part of colonial movement rings shrunk. After about 41 d starvation,the populations entered into a long-term stationary phase and the cultured bacteria density maintained at 10³~10⁴ cfu·m L^-1. Viable bacteria,with tiny colonies formed on the LA agar plates,remained at about 10³cfu·m L^-1after 500 d starvation. Under SEM a large portion of cells changed from short rod shape to coccus shape,and a small portion of cells displayed long rod shape or produced flocs.The results of virulence to A. salina show that after being starved for 500 d,the cells of V. alginolyticus decreased half of their lethality as compared to the normal cells. These results provide important clues for the survival strategy of V. alginolyticus in the oligotrophic seawater environment.
- Vibrio alginolyticus /
- starvation /
- phase variation /
- colonial morphology /
- virulence

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溶藻弧菌在海水长期饥饿胁迫下的活性分析及菌落相变特征

doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2014.03.001

1. 中国科学院南海海洋研究所热带海洋生物资源与生态重点实验室, 广东广州 510301;

2. 中国科学院大学, 北京 100049;

3. 中国科学院南海海洋研究所西沙深海海洋环境观测研究站, 广东广州 510301

基金项目:

中国科学院知识创新工程重点项目(KZCX2-EW-Q215)

国家基金面上项目(31272697)

作者简介:
龙云映(1989-),女,中国科学院南海海洋研究所2011级海洋生物技术硕士研究生.

通讯作者: 陈偿(1973-),男,研究员,博士.E-mail:chen.chang@scsio.ac.cn

收稿日期: 2014-06-12

中图分类号: Q178.53

关键词:

摘要: 选取3株具有相变特征的溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)ZJ-51、E324和E381进行海水长期饥饿培养,测试每毫升可培养细菌数量变化,光学显微镜下菌落相变特征,扫描电子显微镜菌体形态观察与饥饿胁迫前后菌株对卤虫(Artemia salina)的毒力对比。结果发现,饥饿培养的细菌活性可分为3个时期:1～5 d为上升期,每毫升海水中可培养细菌数增加并达到最高,菌落表型无显著变化;中期为下降期(5～40 d),细菌数量急剧下降,部分菌体的运动环皱缩;41 d后进入平台期,各菌株在海水中的数量保持在10³～10⁴cfu·m L^-1,经500 d培养,可培养细菌数仍高达10³cfu·m L^-1,平板上出现一种极小的菌落。扫描电镜发现,130 d饥饿胁迫后多数细胞变为圆球状,部分形成超长的长杆状,或产生成团的絮状物。卤虫致死效应结果显示,多数菌株在饥饿胁迫500 d后的致死率约下降50%。以上结果为解释溶藻弧菌在寡营养海水中的生存策略提供了重要线索。

English Abstract

Viability Analysis and Cell Morphology Observation of Vibrio alginolyticus under Long-term Starvation

1. CAS Key Laboratory of Tropical Marine Bio-resources and Ecology, South China Sea Institute of Oceanology, CAS, Guangzhou 510301, China;

2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 10049, China;

3. Marine Observation and Research Station at Xisha Island, South China Sea Institute of Oceanology, CAS, Guangzhou 510301, China

Received Date: 2014-06-12

Keywords:

Abstract: Three Vibro alginolyticus strains（ ZJ-51,E324 and E381） with phase variation were selected to conduct seawater long-term starvation experiments to study viable bacteria density at different periods,colony morphology observation under optical microscope,cell morphology observation under scanning electron microscope（ SEM） and the virulence to Artemia salina between the fresh and the starved. There are three phases according to bacteria activity undergoing long-term starvation. The cultured bacteria activities increased and peaked during the early period（ 1~5 d）,and the colonial morphologies did not show significant changes. During the middle phase of starvation（ 5~40 d）,cultured bacterial cells decreased dramatically,and part of colonial movement rings shrunk. After about 41 d starvation,the populations entered into a long-term stationary phase and the cultured bacteria density maintained at 10³~10⁴ cfu·m L^-1. Viable bacteria,with tiny colonies formed on the LA agar plates,remained at about 10³cfu·m L^-1after 500 d starvation. Under SEM a large portion of cells changed from short rod shape to coccus shape,and a small portion of cells displayed long rod shape or produced flocs.The results of virulence to A. salina show that after being starved for 500 d,the cells of V. alginolyticus decreased half of their lethality as compared to the normal cells. These results provide important clues for the survival strategy of V. alginolyticus in the oligotrophic seawater environment.