海洋病毒对细菌死亡率和群落组成的调控研究

海洋细菌是微食物环的基础部分，在物质和能量流动中扮演重要的角色。其群落组成及生长不仅受理化因子影响，且受病毒所调控。本项目拟采用现场调查和实验室培养技术相结合的手段来研究海洋病毒与细菌之间的关系。在近岸/近海区域采样，分析水体和沉积物中细菌、病毒的分布特征及两者关系。同时结合病毒稀释试验、3H同位素示踪和透射电镜技术得到病毒生产力及病毒对细菌的感染和致死率；利用流式细胞仪分选并培养得到纯种蓝细菌菌株，进行感染试验得到噬蓝藻体，分析其效价和对蓝细菌的致死率。共同阐述海洋病毒调控细菌生长、死亡机理及噬蓝藻体宿主专一性问题。实验室进行添加浓缩病毒或减少病毒丰度的培养试验，结合PCR-DGGE、T-RFLP等技术分析浮游细菌感染病毒前后的群落变化情况，揭示病毒对浮游细菌群落多样性的影响。本项目旨在阐明海洋病毒对细菌群落组成和生长死亡的调控机制，也为病毒参与的碳循环和微食物网模型的构建提供基础数据。

针对我国部分沿岸海域，进行了浮游病毒和沉积物病毒的丰度、季节特点、水平分布等进行了研究以及病毒-细菌丰度之比的季节变化特点。同时利用透射电镜（TEM）和病毒稀释培养实验研究了浮游病毒裂解对细菌死亡率的贡献和病毒对浮游细菌群落多样性的调节研究。此外，还进行了病毒多样性的探讨。研究结果如下：河北和江苏沿岸水体中的浮游病毒存在明显的季节分布特征,冬季最高，夏季此次，春秋季相当。病毒总数与细菌总数之比在河北和江苏沿岸分别为6.22和18.35。江苏沿岸春季浮游病毒与叶绿素 a、 细菌之间均存在较强的相关性, 相关系数分别为 0.79 和 0.74 (P < 0.01)； 而在秋季, 浮游病毒只与细菌有较强的相关性(r=0.79, P < 0.01)。运用透射电镜技术研究显示春季在河北沿岸由浮游病毒引起的细菌死亡率达到41%，揭示浮游病毒感染是浮游细菌死亡的重要原因。在北黄海秋季富营养条件下，病毒的感染裂解作用更强。在病毒作用下，存在更多的细菌多样性，病毒的存在是保持细菌群落多样性的必要条件。同时结果也表明原生动物不仅对细菌存在捕食作用，对细菌群落的调控也有一定作用。运用RAPD-PCR技术对初步得到大连凌水湾浮游病毒基因组大小在750bp~2000bp之间。在2012年对大连湾进行了春夏秋三个季度的沉积物病毒分析，三个季节病毒丰度分别为5.37×10^6/g、12.23×10^6/g和3.17×10^6/g(湿重），沉积物中病毒与细菌丰度比分别为2.91(0.43~11)、5.46（1.08~17.50）、4.19（1.12~20.95），相对水体来讲，沉积物中病毒与细菌丰度之比较低，个别站位甚至出现细菌丰度高于病毒丰度。研究结果表明，不管在水体还是在沉积物中，病毒在细菌死亡率及碳循环过程中均扮演重要的角色。