第1章 海洋微生物学概论
1.1 海洋微生物及其重要性
1.1.1 什么是海洋微生物?
1.1.2 海洋微生物的重要性
1.2 海洋微生物学的发展历程
1.2.1 1676~1950年——对海洋微生物的早期认识
1.2.2 1951~1976年——海洋微生物学的迅速发展
1.2.3 1977~1995年——分子生物学时代
1.2.4 1996年至今——基因组时代
1.3 海洋微生物的主要类群
1.3.1 细胞型生物
1.3.2 非细胞型生物——病毒
1.4 海洋微生物的主要特征
1.4.1 大小
1.4.2 形态结构特征
1.4.3 生理特征
1.4.4 培养特征
1.5 海洋微生物的栖息环境
1.5.1 海洋环境
1.5.2 水体生境
1.5.3 海雪
1.5.4 沉积物
1.5.5 海冰
1.5.6 热液喷口和冷泉
1.5.7 活的生物
1.5.8 生物被膜和微生物席
主要参考文献
复习思考题
第2章 海洋原核生物的结构及特性
2.1 海洋原核生物的形态结构
2.1.1 原核生物的细胞形态
2.1.2 细胞壁
2.1.3 细胞质膜和其他内膜结构
2.1.4 拟核与核糖体
2.1.5 内含物
2.1.6 荚膜和糖被
2.1.7 鞭毛及菌毛
2.2 海洋原核生物的能量代谢
2.2.1 能量来源和碳源
2.2.2 光能营养菌的能量产生
2.2.3 化能异养菌的能量产生
2.2.4 化能自养菌的能量产生
2.3 海洋原核生物的营养及生长
2.3.1 营养要素
2.3.2 细菌的生长周期
2.3.3 细胞活力
2.3.4 营养物浓度对生长的影响
2.4 海洋原核生物的群体感应与生物被膜
2.4.1 细菌的群体感应
2.4.2 细菌的生物被膜
2.5 海洋原核生物的基因组学
2.5.1 核基因组
2.5.2 质粒
主要参考文献
复习思考题
第3章 海洋细菌
3.1 细菌分类系统
3.2 海洋细菌的主要类群概述
3.3 变形菌门
3.3.1 a-变形菌纲
3.3.2 β-变形菌纲
3.3.3 γ-变形菌纲
3.3.4 -变形菌纲
3.3.5 -变形菌纲
3.3.6 ζ-变形菌纲
3.4 蓝细菌门
3.4.1 基本特征
3.4.2 形态和分类
3.4.3 固氮作用
3.4.4 原绿球藻属和聚球藻属
3.4.5 微生物席和叠层石
3.5 拟杆菌门
3.6 厚壁菌门和放线菌门
3.6.1 厚壁菌门
3.6.2 放线菌门
3.7 浮霉菌门、疣微菌门和黏结球形菌门
3.7.1 浮霉菌门
3.7.2 疣微菌门
3.7.3 黏结球形菌门
3.8 绿菌门、绿弯菌门、硝化螺菌门和脱铁杆菌门
3.8.1 绿菌门
3.8.2 绿弯菌门
3.8.3 硝化螺菌门
3.8.4 脱铁杆菌门
3.9 酸杆菌门、出芽单胞菌门和螺旋体门
3.9.1 酸杆菌门
3.9.2 出芽单胞菌门
3.9.3 螺旋体门
3.10 产液菌门、热袍菌门和奇异球菌-栖热菌门
3.10.1 产液菌门
3.10.2 热袍菌门
3.10.3 奇异球菌-栖热菌门
主要参考文献
复习思考题
第4章 海洋古菌
4.1 古菌分类系统
4.2 广古菌门
4.2.1 产甲烷古菌
4.2.2 厌氧甲烷氧化古菌
4.2.3 热球菌目
4.2.4 古生球菌属和铁古球菌属
4.2.5 极端嗜盐菌
4.2.6 Marine GroupⅡ.
4.3 泉古菌门
4.4 奇古菌门
4.5 深古菌门
4.6 初生古菌门
4.7 纳米古菌门
4.8 阿斯加德古菌
4.9 古菌细胞膜脂及其应用
主要参考文献
复习思考题
第5章 海洋真核微生物
5.1 真核微生物概述
5.1.1 真核微生物的主要类群
5.1.2 真核细胞的结构与功能
5.2 原生动物
5.2.1 微型浮游鞭毛类
5.2.2 纤毛虫
5.2.3 放射虫和有孔虫
5.3 真核微藻
5.3.1 硅藻
5.3.2 颗石藻类
5.3.3 甲藻
5.4 海洋真菌
5.4.1 海洋真菌的定义与物种数量
5.4.2 海洋真菌的主要类群及特征
5.4.3 海洋真菌的生态功能
5.4.4 几种典型生境的海洋真菌多样性与群落组成
5.4.5 影响海洋真菌多样性时空分布格局的因素
5.4.6 海洋真菌的开发利用价值
主要参考文献
复习思考题
第6章 海洋病毒
6.1 海洋病毒的丰度与生产力
6.1.1 海洋病毒的丰度及分布
6.1.2 海洋病毒的计数方法
6.1.3 病毒的裂解量与生产力
6.1.4 病毒失活
6.2 海洋噬菌体的侵染方式
6.2.1 烈性噬菌体和裂解周期
6.2.2 温和噬菌体与溶原周期
6.2.3 慢性侵染
6.3 海洋病毒的多样性
6.3.1 基于培养方法研究病毒的多样性
6.3.2 基于特征基因研究病毒的多样性
6.3.3 基于宏基因组学研究病毒的多样性
6.4 海洋病毒和宿主的相互作用
6.4.1 病毒影响宿主的代谢与表型
6.4.2 病毒介导宿主的水平基因转移
6.4.3 病毒与宿主之间的协同进化
6.5 海洋病毒的重要生态学作用
6.5.1 海洋病毒维持微生物群落的稳态和多样性
6.5.2 海洋病毒与生物地球化学循环
6.6 感染海洋真核生物的病毒
6.6.1 感染真核生物的核质巨DNA病毒
6.6.2 感染水产养殖动物的病毒
主要参考文献
复习思考题
第7章 海洋极端环境中的微生物
7.1 深海环境和深海微生物概况
7.1.1 深海环境的基本特征
7.1.2 深海微生物的数量
7.1.3 深海原核微生物的多样性
7.1.4 深海真核微生物的多样性
7.1.5 深海病毒的多样性
7.2 海底热液喷口与冷泉微生物
7.2.1 热液喷口微生物
7.2.2 冷泉微生物
7.3 深海海沟微生物
7.4 海底深部生物圈
7.5 极地微生物
7.5.1 海冰微生物
7.5.2 冰川微生物
7.5.3 极地潮间带沉积物微生物
7.5.4 南大洋浮游微生物
7.6 海洋极端环境微生物的环境适应机制
7.6.1 低温
7.6.2 高温
7.6.3 高压
7.6.4 氧气的毒理效应
7.6.5 紫外辐射
7.6.6 高盐
7.6.7 多重极端条件
主要参考文献
复习思考题
第8章 海洋微生物在生态系统中的作用
8.1 海洋微生物与碳循环
8.1.1 海洋微食物环
8.1.2 海洋碳循环的微生物过程
8.1.3 海洋对CO2的吸收机制
8.2 海洋微生物与氮循环
8.2.1 固氮作用
8.2.2 硝化作用
8.2.3 反硝化作用
8.2.4 厌氧氨氧化作用
8.2.5 异化硝酸盐还原为铵
8.2.6 氨化作用
8.2.7 铵盐和硝酸盐的同化作用
8.3 海洋微生物与硫循环
8.3.1 硫氧化作用
8.3.2 异化硫酸盐还原作用
8.3.3 同化硫酸盐还原作用
8.3.4 DMS和DMSP循环
8.4 海洋微生物与磷、铁和硅循环
8.4.1 在海洋磷循环中的作用
8.4.2 在海洋铁循环中的作用
8.4.3 在海洋硅循环中的作用
8.5 海洋微生物与全球变化
8.5.1 微生物与海洋酸化
8.5.2 微生物与海洋富营养化
8.5.3 微生物与海洋升温
8.5.4 微生物与海洋缺氧
主要参考文献
复习思考题
第9章 海洋环境中活的非可培养状态细菌
9.1 VBNC细菌的发现及主要微生物类群
9.1.1 VBNC细菌的发现过程
9.1.2 已报道可进入VBNC状态的主要微生物类群
9.2 诱导细菌进入VBNC状态的环境因素
9.2.1 温度
9.2.2 营养缺乏
9.2.3 盐度或渗透压
9.2.4 辐射
9.2.5 氧气浓度
9.2.6 杀生剂
9.3 VBNC细菌的检测方法
9.3.1 荧光显微镜检测方法
9.3.2 分子生物学方法
9.3.3 免疫学方法
9.4 VBNC细菌的生物学特性
9.4.1 形态特征
9.4.2 生理生化特性
9.4.3 VBNC状态病原菌的致病性
9.5 细菌进入VBNC状态的机制
9.5.1 对细菌VBNC状态概念的争议
9.5.2 细菌进入VBNC状态的内在机制
9.6 VBNC细菌的复苏研究
9.6.1 诱导VBNC细胞复苏的因素
9.6.2 关于VBNC细菌复苏的争论及复苏假说
9.7 细菌VBNC状态的理论及实际意义
9.7.1 揭示了细菌的另一种休眠体形式
9.7.2 解开了霍乱弧菌的“冬隐夏现”之谜
9.7.3 对生物地球化学循环的重要性
9.7.4 对基因工程微生物危险性评估的影响
9.7.5 评价现有常规消毒措施的有效性问题
9.7.6 对公众健康及流行病学研究的意义
9.7.7 对菌种保存方法的意义
9.7.8 对分离培养未培养微生物的意义
主要参考文献
复习思考题
第10章 鱼类的微生物病害及防治
10.1 微生物病害的诊断
10.2 细菌性病原的致病机制
10.2.1 毒力因子
10.2.2 毒力基因表达的调控
10.3 细菌性传染病
10.3.1 弧菌科
10.3.2 爱德华氏菌属
10.3.3 杀鲑气单胞菌
10.3.4 香鱼假单胞菌
10.3.5 近海黏着杆菌
10.3.6 鲑鱼鱼立克次氏体
10.3.7 鲑肾杆菌
10.3.8 链球菌属和乳球菌属
10.3.9 分枝杆菌属和诺卡氏菌属
10.4 鱼类传染性病害的控制
10.4.1 海水养殖鱼的健康管理
10.4.2 抗微生物制剂
10.4.3 疫苗
10.4.4 免疫增强剂和益生菌
10.4.5 病原菌群体感应淬灭技术
10.4.6 噬菌体治疗
主要参考文献
复习思考题
第11章 海洋微生物的开发利用
11.1 益生菌在海水养殖中的应用
11.1.1 益生菌的概念
11.1.2 益生菌的作用机制
11.1.3 光合细菌作为益生菌在海水养殖中的应用
11.1.4 益生菌在海水养殖中的应用前景
11.2 海洋微生物在海洋药物开发中的应用价值
11.2.1 抗生素
11.2.2 抗病毒和抗肿瘤化合物
11.2.3 抗心脑血管病化合物
11.2.4 海洋生物毒素
11.2.5 酶
11.3 海洋微生物在环境修复中的作用
11.3.1 海洋微生物对石油污染物的降解
11.3.2 海洋微生物对持久性有机污染物的降解
11.3.3 海洋微生物在降解微塑料中的作用
11.3.4 作为生物传感器检测环境有毒化合物
11.4 海洋微生物引起的生物污着、生物腐蚀及其防护
11.4.1 生物污着及其防护
11.4.2 生物被膜在大型生物附着过程中的作用
11.4.3 微生物对金属的腐蚀及其防护
11.4.4 微生物对木材的腐损及其防护
11.5 海洋微生物在仿生学领域中的应用价值
11.5.1 海洋微生物在纳米技术领域的应用潜力
11.5.2 海洋微生物在生物电子学技术领域的应用潜力
主要参考文献
复习思考题
第12章 海洋微生物的采样技术
12.1 海水样品的采集
12.1.1 国际上常用的采水器
12.1.2 国内改制的采水器
12.2 海洋沉积物样品的采集
12.2.1 浅层泥样
12.2.2 深层泥样
12.3 海冰样品的采集
12.4 海水和沉积物样品的储存
12.5 海洋调查装备
主要参考文献
复习思考题
第13章 海洋微生物的分离培养与保藏技术
13.1 海洋异养细菌分离与培养的基础方法
13.1.1 ZoBell2216E培养基
13.1.2 简化的2216E培养基
13.1.3 海洋R2A培养基
13.1.4 人工海水培养基
13.1.5 单一基础培养基
13.1.6 低营养富集培养基
13.1.7 寡营养异养培养基
13.2 特殊海洋异养细菌的分离与培养
13.2.1 海洋弧菌的分离与培养
13.2.2 海洋放线菌的分离与培养
13.2.3 海洋趋磁细菌的分离与培养
13.2.4 海洋DMSP合成/降解菌的富集培养
13.2.5 海洋烷烃降解菌的分离与培养
13.2.6 海洋厌氧菌的分离与培养
13.3 海洋化能自养菌的分离与培养
13.3.1 海洋自养硫氧化菌的MMJHS培养基
13.3.2 海洋硫氧化菌的富集培养
13.3.3 海洋硝化细菌的分离与培养
13.4 海洋蓝细菌的分离与培养
13.4.1 分离海洋蓝细菌的BG-11培养基
13.4.2 分离海洋蓝细菌的SN培养基
13.5 海洋古菌的分离与培养
13.5.1 海洋氨氧化古菌合成培养基
13.5.2 海洋嗜盐古菌的分离与培养
13.6 海洋真菌的分离与培养
13.6.1 海洋沉积物样品真菌的分离方法
13.6.2 海水样品真菌的分离方法
13.6.3 藻类组织样品真菌的分离方法
13.6.4 海洋真菌的分离培养基
13.7 海洋微生物培养新技术
13.7.1 改良的传统培养方法
13.7.2 微操作技术
13.7.3 极限稀释培养法
13.7.4 扩散室培养法
13.7.5 分离芯片法
13.7.6 微囊化培养法
13.7.7 生物反应器连续培养法
13.7.8 I-tip原位培养法
13.8 海洋微生物的保存方法
13.8.1 暂时保存法
13.8.2 长期保存法
13.8.3 特殊菌株的保存
13.8.4 菌种保藏中心
主要参考文献
复习思考题
第14章 海洋细菌的分类与鉴定技术
14.1 海洋细菌分类与鉴定的基本流程
14.2 形态特征分析方法
14.2.1 菌落形态
14.2.2 细胞形态和大小
14.2.3 细胞的染色反应
14.2.4 细菌的运动性
14.2.5 色素
14.3 生理生化特征分析方法
14.3.1 温度试验
14.3.2 耐盐试验
14.3.3 pH试验
14.3.4 O/129敏感性试验
14.3.5 氧化酶和过氧化氢酶试验
14.3.6 H2S产生试验
14.3.7 柠檬酸盐利用试验
14.3.8 硝酸盐还原试验
14.3.9 V-P反应和甲基红反应
14.3.10 吲哚产生试验
14.3.11 Thornley’s精氨酸双水解酶试验
14.3.12 莫勒氏精氨酸、赖氨酸和鸟氨酸脱羧酶试验
14.3.13 苯丙氨酸脱氨酶试验
14.3.14 氧化/发酵试验
14.3.15 葡萄糖产气试验
14.3.16 糖发酵产酸试验
14.3.17 唯一碳源的利用试验
14.3.18 厌氧试验
14.3.19 酶的产生试验
14.4 化学特征分析方法
14.4.1 肽聚糖
14.4.2 脂肪酸
14.4.3 极性脂
14.4.4 呼吸醌
14.5 分子遗传学特征分析方法
14.5.1 16SrRNA基因序列分析
14.5.2 DNAG+C含量测定
14.5.3 核酸杂交分析
14.5.4 多位点序列分析
14.5.5 全基因组测序
14.6 细菌快速鉴定系统
14.6.1 API系统
14.6.2 BIOLOG系统
14.6.3 MIDI系统
14.7 海洋细菌新分类单元的命名及发表
14.8 展望
主要参考文献
复习思考题
第15章 海洋环境微生物的检测技术
15.1 海洋微生物计数法
15.1.1 显微镜直接计数法
15.1.2 培养计数法
15.2 流式细胞术
15.3 分子生物学技术
15.3.1 16SrRNA基因分子标记
15.3.2 PCR检测技术
15.3.3 荧光原位杂交技术
15.3.4 实时荧光定量PCR技术
15.3.5 同位素示踪技术
15.3.6 克隆文库技术
15.4 高通量检测技术
15.4.1 扩增子高通量测序技术
15.4.2 基因芯片技术
15.4.3 微生物宏基因组学技术
15.5 单细胞分析技术
15.5.1 单细胞基因组学
15.5.2 单细胞代谢分析技术
主要参考文献
复习思考题
名词索引
物种中文名索引
物种拉丁名索引