黄海沉积物多细胞趋磁原核生物的特性研究

	黄海沉积物多细胞趋磁原核生物的特性研究
其他题名	Characterization of Multicellular Magnetotactic Prokaryotes from Costal Sediments of Yellow Sea
	周克
学位类型	博士
导师	肖天
	2010-06-20
学位授予单位	中国科学院研究生院
学位专业	环境科学
关键词	多细胞趋磁原核生物花瓣型mmps 菠萝型mmps 超微结构分裂方式生态分布黄海
摘要	多细胞趋磁原核生物（Multicellular magnetotactic prokaryotes，MMPs）是一类由7～45 个含有磁小体的革兰氏阴性细胞聚集而成的球形或者椭圆形的细胞聚集体，是研究生命起源与进化、细胞分化和生物矿化的模式生物，目前仅在大西洋沿岸具有一定盐度的层化水体或沉积物中发现。本文通过光学显微镜和电子显微镜研究了黄海沉积物MMPs 的超微结构、运动特点和分裂方式等生物学特征，调查了MMPs 的生态分布特征，并对其尝试培养。根据形态差别，黄海沉积物的MMPs 可分为花瓣型MMPs（rosette-like MMPs）、菠萝型MMPs（pineapple-like MMPs）和松球型MMPs（pinecone-like MMPs）。花瓣型MMPs 是由23±4 个卵圆形的细胞螺旋形排列而成的球形聚集体，直径为5.4±0.8 μm，鞭毛周生。细胞内外膜附近有子弹头形/和方形的铁氧化物型磁小体。菠萝型MMPs 是由39±9 个方形细胞组成的大小为9.6±1.2 μm ×7.8±0.9 μm 的椭圆形聚集体，鞭毛周生。这类MMPs 由多环细胞组成的，从椭圆体的赤道面向两极，细胞环的直径变小；在每一环内，细胞像书本似并列相连；相邻两环的细胞为交错式相连。这种结构比花瓣型MMPs 的更为紧密。菠萝型MMPs 的磁小体均为子弹头形铁氧化物，磁小体的排列与MMPs 的长轴近似平行。松球型MMPs 是由多个长条形的细胞围绕中心的一个凹陷辐射排列而成的球形聚集体，直径在9.0～14.2 μm 之间。尼罗红和DAPI 染色发现三种MMPs 均具有脂类颗粒，花瓣型MMPs 和菠萝型MMPs 在聚集体的表面具有一层外膜，这说明MMPs 的细胞排列具有高度组织性，在一定程度证明它属于多细胞生物。花瓣型MMPs 和菠萝型MMPs 分裂时均保持多细胞形式，但花瓣型 MMPs 沿着聚集体的短轴分开，而菠萝型MMPs 沿着长轴分开。两种MMPs 具有MMPs 典型的逃逸运动，花瓣型MMPs 和菠萝型MMPs 的运动速度分别为55±26 μm/s 和99±50 μm/s。黄海花瓣型MMPs 的超微结构、运动方式和分裂特点与大西洋沿岸多个地区发现的MMPs 相似，花瓣型MMPs 可能是MMPs 的优势类群。菠萝型 MMPs 从整体形态、细胞排列和分裂方式上与花瓣型MMPs 显著不同，是一类新的MMPs。松球型MMPs 是一类尚未报道的MMPs。对MMPs 的生态分布调查发现，花瓣型MMPs 广泛分布于砂质沉积物中，最大丰度出现在氧化还原跃层（redoxcline）。菠萝型MMPs 多分布在砾石沉积物的表层。两种MMPs 占据不同的生态位，暗示着两者可能具有不同的生理代谢途径。对MMPs 的培养发现，在实验室内MMPs 可存活8 个月，MMPs 丰度随着时间变化出现周期性的变化，推测其繁殖周期可能是10～15 天。本文为太平洋沿岸MMPs 的首次研究，支持MMPs 在全球广泛分布的观点，并展示了MMPs 的形态多样性。
页数	88
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.yic.ac.cn/handle/133337/884
专题	中国科学院烟台海岸带研究所知识产出_学位论文
推荐引用方式 GB/T 7714	周克. 黄海沉积物多细胞趋磁原核生物的特性研究[D]. 中国科学院研究生院,2010.

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