噬藻体能够特异的感染蓝藻,广泛存在于淡水及海洋环境中,且能在不同的时间和空间范围内感染蓝藻。噬藻体能改变宿主的种群结构,调控蓝藻丰度、多样性及群落结构演替,是水生微生物群落的重要组成部分,具有丰富的遗传多样性。在控制蓝藻引起的水华方面具有巨大开发潜力。噬藻体多样性及其生态作用一直倍受关注,研究噬藻体多样性有助于了解噬藻体及其与宿主蓝藻的关系,从而促进其对蓝藻水华的治理。本研究以云南高原不同富营养化淡水湖泊(滇池、星云湖和抚仙湖)为研究对象,采用PCR-克隆技术,基于噬藻体不同标记基因对2018年秋冬季三个湖泊水体和底泥中不同类群噬藻体基因的多样性进行研究,分析了各湖泊中噬藻体不同基因的遗传多样性;并对从滇池中分离纯化得到的一株感染席藻的噬藻体进行生物学特性分析、形态学及分子生物学的鉴定。研究结果有助于分析噬藻体进化历程,完善其分类,进一步深入探讨噬藻体之间的进化关系等,为深入了解云南富营养化湖泊中微型生态系统提供参考。本文主要研究内容和结果如下:1.通过不同分子标记基因对湖泊水样和底泥进行扩增,滇池水样中噬藻体psbA基因和g20基因扩增成功,星云湖水样中噬藻体成功扩增出psbA基因、g20基因、MazG基因3种基因,抚仙湖水样4种基因扩增成功,分别为psbA基因、g20基因、MazG基因和phoH基因;三个湖泊底泥DNA中均只扩增出psbA基因,其他基因均未扩增成功。2.基于噬藻体psbA基因分析了富营养化湖泊滇池、星云湖、抚仙湖水样中噬藻体遗传多样性,2018年秋季(9~11月)和冬季(12月~次年2月)滇池、星云湖、抚仙湖水样中共得到有效的噬藻体psbA序列共86条,其中滇池25条,星云湖27条,抚仙湖34条。通过三个湖泊获得的噬藻体psbA序列与参考序列构建进化树发现,本研究获得的噬藻体psbA序列与淡水水体中噬藻体psbA序列更为相似,抚仙湖和滇池2018年秋冬季噬藻体psbA基因多样性较丰富,秋冬季节水样序列均存在一定差异;星云湖序列与滇池和抚仙湖的噬藻体psbA序列有较大差异,多样性较单一。3.基于噬藻体g20基因分析了富营养化湖泊滇池、星云湖、抚仙湖水样中噬藻体遗传多样性,共获得有效的噬藻体g20基因序列共82条,其中滇池序列31条、星云湖21条、抚仙湖30条。通过三个湖泊获得的噬藻体g20序列与参考序列构建进化树发现,抚仙湖g20基因表现出丰富的多样性,且大部分序列与法国淡水湖泊和中国东湖未培养噬藻体的g20序列具有较高同源性,秋冬季节序列差异较小;滇池g20基因同样具有较丰富的多样性,大部分序列与中国东北稻田水体和法国布尔热湖未培养的噬藻体g20序列具有较高同源性,秋冬季节序列存在一定差异性;而星云湖基因多样性相较于其他两个湖泊较低,与太平洋海洋环境中未培养的噬藻体g20序列具有较高同源性,秋冬季节序列差异较小。4.从滇池浓缩水样中通过双层平板纯化实验分离到一株能稳定感染席藻的噬藻体,能在实验室条件下扩大培养;此株噬藻体侵染宿主蓝藻曲线呈先上升再下降趋势,第4-7天是噬藻体裂解蓝藻的集中时间;通过透射电子显微镜观察,此株噬藻体直径约为50 nm,尾巴极短,几乎不可见,初步推测其为短尾科噬藻体;在纯化的噬藻体DNA中成功扩增出psbA基因,经测序比对为噬藻体来源。5.该株噬藻体生物学特性研究表明,在不添加任何保护剂条件下,4℃保存的噬藻体具有较强的感染活性,感染活性可维持一年,-80℃保存完全丧失感染活性;噬藻体于40℃作用后存在一定感染活性,超过50℃处理后均丧失感染活性;噬藻体经紫外线照射20min以内均具有感染活性,随着照射时间增加,感染活性降低;噬藻体经紫外线照射超过30min后丧失感染活性;藻液经氯仿处理过的噬藻体感染后变清,经氯仿处理后的无菌水对照组也变清,推断氯仿影响藻细胞的生长甚至造成藻细胞的死亡。