噬菌體在海洋碳儲庫中作用機制研究

《噬菌體在海洋碳儲庫中作用機制研究》是依託廈門大學，由焦念志擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：噬菌體在海洋碳儲庫中作用機制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：焦念志
• 依託單位：廈門大學

項目摘要

噬菌體是海洋病毒的主體組分，其對細菌細胞的裂解導致有機碳從顆粒態到溶解態的轉化，改變了海洋碳流途徑，減少了向上層營養級的碳的輸送、並最終減少漁業生產力。新近我們對噬菌體生態作用的研究表明，噬菌體的裂解作用具有重要的碳分餾和儲碳效應：在噬菌體裂解宿主形成溶解有機碳時，一部分產物可被微生物再利用，而另一部分產物則具有惰性特徵，可長期殘留水中，起到了儲碳作用，構成了海洋微型生物碳泵的一個重要機制。海洋微型生物碳泵是我們先期提出的一個理論框架，國際海洋科學委員會（SCOR）為此專門設立海洋微型生物碳泵科學工作組（SCOR-WG134），為本項目順利實施提供了保障，本項目擬在該理論框架下，深入研究噬菌體對細菌的裂解過程、影響因素、裂解產物的代表組分、活性/惰性等關鍵問題，通過室內實驗與典型海區調查結合，闡釋噬菌體裂解對海洋碳分餾和儲碳作用的過程與機制，為海洋碳循環研究提供新的參數和認識。

結題摘要

海洋病毒（大部分為噬菌體）的裂解行為不僅影響了宿主的生態特性，也導致有機碳從顆粒態到溶解態的轉化，改變了海洋碳流途徑，具有重要的碳分餾和儲碳效應。在“海洋微型生物碳泵”理論框架內，項目組對我國典型海區病毒的豐度、生產力等生態特性進行了系統研究，在國際上首次使用相同技術（流式細胞術）對大洋病毒豐度以及病毒：宿主比進行了調查，首次在西太平洋海區對深海病毒生產力進行了研究，並利用分子生態學技術對代表性海洋病毒多樣性進行了研究；分離建立了典型海洋功能細菌類群的噬菌體-宿主體系並在基因組和蛋白組水平上研究了二者之間的相互作用；在我國典型海區通過培養實驗評估了病毒對宿主生態特性和溶解有機碳庫在質和量上的影響。本項目的研究完善了海洋微型生物碳泵理論中病毒介導的海洋碳循環過程和機制，有助於人們對海洋病毒生態和生物地球化學意義的認識。