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光合细菌(Photosynthetic bacteria,PSB)是一类具有光合色素、具有良好水质净化效果的微生物,常用于水产养殖的水体调控。海南地处热带,气候和水质条件特殊,从海南地区筛选的土著光合细菌能更好地适应海南的养殖水体环境,对当地水质净化作用更高效。本研究从海南沿海地区养殖池塘收集的85个水体和底泥样本中富集分离获得了108株PSB菌株。通过化学需氧量(COD)降解能力初步分析,筛选出降COD能力强的菌株10株。经分子鉴定,该10株PSB分属2个科3个属,其中,菌株H21属于红螺菌科红螺菌属,菌株S6、W4、Y7、Q3、A1属于红螺菌科的红假单胞菌属,菌株E10、J1、C7、D1属于紫色非硫细菌科的红细菌属。革兰氏染色显示,该10株菌均为革兰氏阴性菌。吸收光谱扫描结果显示,该10个菌株在860nm和800nm附近有菌绿素a吸收峰,在590nm和380nm处也有类胡萝卜素吸收峰;菌株S6、E10、J1、C7、Q3、A1和H21在500nm处还有吸收峰,表明这7株菌的类胡萝卜素种类较多。盐度耐受性试验结果显示,10株菌在NaCl浓度为3%以下均生长良好,其中以NaCl浓度为0时生长最佳,表明10株菌在盐度30以下的海水及淡水中均可应用。10株菌在严格厌氧条件下生长状况优于有氧环境,属于兼性厌氧菌。生理生化鉴定结果显示,10个菌株均能利用麦芽糖、木糖、葡萄糖、果糖、蔗糖、甘露醇作为碳源,不能利用甘油;淀粉水解、明胶液化均阴性;不能利用尿素作为氮源,味试验阳性,硫化氢、硝酸盐还原、精氨酸脱羧酶阴性,均含有氧化酶和过氧化氢酶活力。遗传稳定性检测结果表明,Y7菌株的0代种和8代种均具有最强的COD去除能力,Y7菌株去除COD的性能可以稳定遗传。各菌株的氨氮去除能力差异较大,菌株S6、W4、A1、H21、Y7、C7和D1的氨氮去除率较高;经过8代传代后,菌株E10的氨氮去除能力显著提高,菌株J1的氨氮去除能力没有显著变化,其余8个菌株的氨氮去除能力均下降,表明这8株PSB的氨氮去除能力的遗传稳定性较差。10株PSB均表现出较强的亚硝酸盐清除能力,其中A1的0代种和8代种的亚硝酸盐清除能力均最强。.以菌株D1、A1和H21作为3个属的代表研究其最适生长条件,结果显示3个菌株的最适碳源均为乙酸钠,最适氮源均为酵母膏,适宜温度均为25-30℃,最适pH均为7.0±0.5,D1和H21的适宜光照强度范围为1600-2300 lx,A1的适宜光照强度范围为1000-2300lx;最优化培养基配方为:无水乙酸钠1.5g/L,氯化铵0.9g/L、磷酸氢二钾0.3g/L、硫酸镁0.4g/L,酵母膏2.5g//L。向凡纳滨对虾养殖水体中分别投入终浓度为8×102CFU/ml的10株PSB,空白对照组不投放PSB,阳性对照组投放某商品PSB。结果显示,5天后,投放PSB菌株的试验组的COD值增长率均显著低于空白对照组,其中,菌株A1、Y7、J1和D1组的COD值增长率显著低于阳性对照菌株,表明10株PSB均具有显著的降解COD的能力,能够有效控制对虾养殖水体COD的增长,且以菌株A1、Y7、J1和D1的COD降解能力较高;空白对照组的氨氮浓度持续增长,10株PSB试验组的氨氮去除率为64.53-98.23%,表明10株PSB均具有显著的氨氮降解能力;空白对照组的亚硝酸盐浓度持续增长,10株PSB试验组的亚硝酸盐去除率为55.00-77.46%,表明10株PSB均具有显著的亚硝酸盐降解能力,其中A1组亚硝酸盐去除率显著高于阳性对照菌株,其亚硝酸盐降解能力最强。综合上述结果,菌株A1的综合净化能力较强,具有较好应用潜力。向凡纳滨对虾养殖水体中分别投放终浓度为107CFU/ml的10株PSB,1周后对虾的存活率为96.7-100%,表明10个菌株均对养殖对虾无害。