海水中钢铁和防污涂层表面细菌群落分析
随着海洋技术的不断发展，越来越多的钢结构被应用到海洋工程中(如远洋轮船和海上石油平台等)，但这些钢结构无时无刻不受到生物污损的影响，这严重影响了这些设施的使用寿命。其中微生物的附着是海洋生物污损的起始阶段，也是海洋生物污损的基础。本文先后研究了青岛海域实海全浸一年的Q235碳钢锈层中微生物的多样性以及实海全浸15d的两种船用涂料MEP和IP以及316L不锈钢表面的微生物多样性。
先后利用扫描电子显微镜和荧光显微镜观察所取回试样表面的微生物附着情况，了解生物膜的形成过程以及两种船用漆的杀菌效果。结果表明实海全浸15d内，316L不锈钢表面附着微生物的数量随时间增长而明显增多，膜厚度增加。两种船用漆都有很好的杀菌效果，传统船用漆IP的效果更佳。
应用16S rDNA文库技术，分别对实海全浸一年的Q235碳钢内外锈层中的微生物进行基因文库的构建和分析。通过克隆测序构建了含有64个OTUs的细菌16S rRNA基因文库，结果表明锈层中微生物种类丰富，主要分布于11个已知的菌门，包括Proteobacteria；Bacteroidetes；Acidobacteria；Planctomycetes；Nitrospirae；Firmicutes；Chloroflexi；Verrucomicrobia；Chlorobi；Actinobacteria；以及Spirochaetes内外锈层的优势菌均为变形细菌门，分别占文库序列的46％和53％，其中α-变形菌纲又为门中优势类群。拟杆菌门也是同时存在于内外锈层中的优势菌，分别占到文库的16％和21.1％，但是内锈层还有占据文库16％的优势菌门厚壁菌门，同时内外锈层还有其他一些数量较少的独有菌。可见内外锈层附着的微生物虽然有相同的成分，但同时还存在明显的系统发育学分歧。
实海全浸15d的两种船用漆IP，MEP及316L不锈钢试片的微生物组成和优势菌落研究结果是：样品IP表面附着微生物的OUT数为26，分别属于变形菌门和拟杆菌门，其中占总克隆数的65.1％的7个OUT为γ-变形菌，但OUT数最多的α-Proteobacteria变形菌，其OUT数为11。样品MEP表面附着微生物的OUT数为27，分属于三个菌门，分别为变形菌门，拟杆菌门和浮霉菌门。其中的优势菌分别为占据总克隆数38.7％的γ-变形菌和39.8％α-变形菌，但α-变形菌占到27个OUT中的14个。316L不锈钢表面附着微生物的OUT数为24，同样是分别属于变形菌门和拟杆菌门，其中α-变形菌的OUT数是18，同时还占到总克隆数的72.3％。MEP表面附着的微生物无论在种类还是数量上都多于IP，这表明这种新的环境友好型防污涂料对微生物的杀伤力不如添加氧化亚铜和杀菌剂的传统船用漆。另外，在两种船用漆表面都附着了大量的解环菌属(Cycloclasticus)的细菌，这是一种海洋多环芳香烃(PAHs)分解菌，可以生物降解涂料中的二苯并呋喃等有机溶剂，对涂层造成破坏，同时该菌还是海水中分解萘和菲的关键菌。
生物膜;船用漆;生物多样性;PCR-RFLP分析;生物腐蚀;细菌群落
中国海洋大学
硕士
海洋生物学
池振明;段继周
2012
中文
TG172.7;Q939.98
84
2012-12-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）