光合自养与异养微生物之间的相互作用是海洋微食物环的基础,塑造了上层海洋生态系统的结构和多样性。海洋中病毒裂解和原生动物捕食是微型生物死亡率的主要贡献者,探究这两个过程对于光合自养和异养微生物相互关系的影响,有助于人们进一步认识复杂的海洋生态系统以及它们在生物地球化学循环中所起的作用。聚球藻与其共栖异养细菌有着紧密而稳定的关系,成为研究海洋光合自养与异养微生物间相互作用的良好实验对象。本研究将聚球藻Synechococcus sp.XM24及其共栖的异养细菌作为研究整体,通过在培养过程中分别添加蓝细菌病毒与原生动物,来开展下行控制条件下光合自养与异养微生物的相互作用研究,主要结论如下:1)利用厦门近岸海水的病毒浓缩液分离纯化了 5株可侵染聚球藻Synechococcus sp.XM24的病毒,包括两株肌尾病毒、两株短尾病毒以及一株长尾病毒。利用唯一的长尾病毒开展后续的病毒介导聚球藻裂解实验。2)病毒介导的聚球藻裂解对共培养体系的影响:病毒裂解作用导致培养体系中微生物丰度迅速降低（异养细菌丰度的变化滞后于聚球藻）,同时体系中出现了磷酸盐、铵盐的再生和积累,磷酸盐的再生滞后于无机氮,表明含氮和含磷的有机物分别参与不同的生物过程。加入病毒后体系中颗粒有机碳浓度显著降低,病毒裂解作用加速了颗粒有机碳向溶解有机碳的转化。体系中荧光溶解有机质组分主要有五种,均直接或间接来自于聚球藻的细胞裂解产物（或是异养细菌利用这些产物的代谢物）,其中四种是腐殖质类化合物,一种是色氨酸类化合物。在群落结构方面,病毒介导的聚球藻裂解使得体系中原有六种优势细菌类群（即Synechococcus、Fluviicola、Marivita、Roseivirga、Altererythrobacter和 Alteromonas）的相对丰度及生长策略发生了较大变化。加入病毒后聚球藻的相对丰度迅速降低,且更倾向于浮游的生长策略。Fluvicola快速响应聚球藻的裂解,相对丰度迅速增加。Marivita的相对丰度伴随着聚球藻裂解而下降,表明其生长与聚球藻密切相关。而Roseivirga、Altererythrobacter与Alteromonas,由于主要响应于聚球藻生长的后期,所以加入病毒对其的影响不是很大。聚球藻病毒的加入改变有机碳流和无机营养循环,同时也改变了体系中优势异养细菌类群的生长状态和生活策略。3)原生动物捕食作用对聚球藻共培养体系的影响:在聚球藻共培养体系中添加原生动物纤毛虫后,体系中的微生物被大量摄食,丰度快速下降。体系中颗粒有机碳浓度迅速降低,原生动物对相对大颗粒生物的移除作用更强。纤毛虫的加入同样使得体系中出现了磷酸盐、铵盐的再生和积累,且铵盐的增加幅度大于病毒侵染实验。在添加纤毛虫后,纤毛虫对体系中原有优势类群（Fluviicola和Marivita）的大量摄食,使其相对丰度大大降低,且相比于营浮游式生长,营附着/聚集式生长的细菌遭受了更大的捕食压力。Roseivirga由于可能进化出某种能够抵御纤毛虫捕食的机制,使得其仍保持着较高的浓度。纤毛虫的加入还使得体系中群落多样性增加,形成与纤毛虫相关的新的生态类群,主要是纤毛虫的内共生细菌（Maritalea、Bradymonas）,专性内共生病原微生物（Francisella）以及两种能够抵御纤毛虫捕食的丝状细菌（Saprospirales、Muricauda）。纤毛虫的加入使得培养体系的群落结构发生了很大变化,营造了从聚球藻驱动的藻际环境向纤毛虫重塑的培养环境的转变。