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该综述聚焦细菌与微藻互作，阐述其历经数百万年共进化形成的共生关系（ mutualism、commensalism、parasitism），解析营养交换、信号分子（如群体感应分子 QS、植物激素）等作用机制，展望在废水处理、生物肥料等领域的应用潜力。
背景
细菌与微藻的关系在自然环境（尤其是海洋生态系统）及工业环境中的微生物群落中均有研究。二者共进化历史悠久，包括内共生。其关系由广泛的相互作用介导，如营养交换、群体感应等。
微藻 - 细菌相互作用
微生物间的关系由生态相互作用（化学或物理）界定。外共生可促进生长，形成保守关系。在海洋环境中，细菌微生物组调节藻类生长，藻华期间可观察到微生物组的变化。在水生环境中，即使是同一菌种的细菌和微藻之间，这些相互作用也并非恒定。
微藻和细菌之间主要有两种分子相互作用类型：营养交换和信号分子释放。营养交换包括微藻向细菌输送有机碳、固氮细菌向微藻释放营养氮，以及相互供应 B 族维生素和铁等微量营养素。微藻分泌的植物激素和细菌分泌的群体感应（QS）分子等信号分子已被证明对共生伙伴的生长和代谢有积极影响。然而，仍有许多潜在的微藻 - 细菌相互作用尚未被充分探索，包括环肽、其他群体信号分子以及参与遗传物质交换的细胞外囊泡。
合成生态学
用于生物技术的微藻 / 细菌群落可用于生产产品（生物精炼）或降解污染物（环境修复）。与化学合成相比，使用微藻的生物精炼平台成本更低、产生的废物更少。使用微藻的最简单方法是无菌单种培养，即在无菌环境中培养单一藻类物种。然而，单一培养的稳定性和效率可能较低。
结论和未来方向
微藻和细菌的共进化导致了包括但不限于互利共生的共生关系。因此，在自然和工业环境中进一步深入探索这些关系的相互作用至关重要。已确定的主要相互作用可分为营养交换和信号分子（如 QS 分子和植物激素）。其中一些关系已被充分确立，尽管其确切性质和机制仍需进一步研究。随着新的相互作用机制被识别和表征，可能会开发新的合成生态生物过程，尤其是在废水处理、生物肥料和生物燃料生产方面。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能影响本文所报告工作的竞争性财务利益或个人关系。
