自然水体中细菌Viviform状态的分子生态学机理问题是直接关系到水质评价与保护等环境问题、病菌检测与控制等卫生学问题的重要理论依据。通过对国家基金探索项目"细菌Viviform状态与蓝藻水华的相关性"研究,发现蓝藻水华暴发会引起水细菌生理生态特性的变化。特别是蓝藻毒素和水体富营养化水平是影响细菌Viviform状态的重要相关因子,相对较高的蓝藻毒素水平能刺激细菌Viviform状态转化成可培养状态。这一结果为研究细菌Viviform状态的机理提供了新的思路。本课题拟进一步从不同生态环境和营养水平的自然水体中蓝藻毒素与细菌Viviform状态的相关性生态调查入手,通过实验室研究蓝藻毒素诱导前后细菌生理生态特性的变化规律和质粒及核基因表达差异,分离细菌Viviform状态相关基因。通过生态学研究与分子生物学操作相结合的方法,探讨细菌Viviform状态的分子生态学机理。
自然水体中细菌Viviform状态转换及其分子机理是直接关系到水质评价与保护等环境问题、病菌检测与控制等卫生学问题的重要理论依据。本课题在对深圳铁岗与石岩水库、西丽湖、文山湖和云南滇池等不同富营养化水平的自然水体进行现场调查的基础上,对蓝藻毒素与细菌Viviform状态的相关性及其机制进行了大量实验生态学和分子生物学方面的研究,结果表明细菌活的非可培养状态是由细菌基因组的控制且受环境因素(如温度、UV等)的影响,编码转录阻遏蛋白和β-半乳糖苷酶的基因可能是细菌Viviform状态相关的调节基因。在富营养化的自然水体中,蓝藻毒素是诱导细菌由Viviform状态转化成可培养状态的重要影响因素,其分子机制可能是蓝藻毒素影响了水细菌的相关蛋白质(如核糖体蛋白S5和L10、酰基载体蛋白ACP、PTS葡萄糖特异性结合元件等)表达的水平,从而使水细菌由Viviform状态快速转化成可培养细菌。