不同形态磷源对具槽帕拉藻(Paralia sulcata)生长和磷酸酶活性的影响

分别采用磷酸二氢钾(KH2PO4)、β-甘油磷酸钠(Sodium-β-glycerophosphate,β-G-P)、葡萄糖-6-磷酸(Glucose-6-phosphate,G-6-P)、卵磷脂(Lecithin,LEC)和三磷酸腺苷二钠(Adenosine disodium triphosphate,ATP)作为f/2培养基的磷源,探讨了不同形态磷源对具槽帕拉藻(Paralia sulcata)生长及磷酸酶活性的影响。结果发现,具槽帕拉藻能够有效利用上述五种磷源,且溶解有机磷(Dissolved organic phosphorus,DOP)比KH2PO4更有利于具槽帕拉藻的生长;对碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,AP)活性分析发现,大分子DOP(LEC)可能需要通过磷酸酶的水解作用才能被吸收利用。在胞外磷充足的情况下,具槽帕拉藻能够在胞内储存磷源,而在磷限制时则可利用胞内储存的磷源来维持藻细胞的生长。     

杜氏盐藻生长及PSⅡ对不同磷源的响应

在实验室控制条件下,研究了无机磷磷酸二氢钠(NaH_2PO_4)及3种有机磷源三磷酸腺苷二钠盐(adenosine disodium triphosphate,ATP)、β-甘油磷酸二钠(sodiumβ-glycerophosphate,G-P)和D-葡萄糖-6-磷酸(D-Glucose 6-phosphate,D-G-6-P)对杜氏盐藻(Dunaliella salina)生长及PSII系统的影响。结果表明,杜氏盐藻在ATP和NaH_2PO_4的磷环境中生长迅速,最大比生长速率(μ_(max))分别为(0.736±0.0158)/d和(0.667±0.0553)/d;而β-甘油磷酸二钠和D-葡萄糖-6-磷酸培养条件下盐藻生长则具有滞后效应,μ_(max)分别为(0.232±0.0114)/d和(0.31±0.0077)/d。ATP和NaH_2PO_4作为磷源时,盐藻最大电子传递效率(ETR_(max))和最大饱和光强(I_k)显著高于β-甘油磷酸二钠和D-葡萄糖-6-磷酸处理组(P0.05),而NPQ则呈相反。JIP-test参数可知,单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)、t=0时单位反应中心捕获的用于还原QA的能量(TR_0/RC)和最大光化学效率(Φ_(P0))在各组间差异不显著(P0.05),但β-甘油磷酸二钠和D-葡萄糖-6-磷酸处理组单位反应中心耗散掉的能量(DI_0/RC)显著增加(P0.05),ψ_0和Φ_(E0)显著降低(P0.05)。表明β-甘油磷酸二钠和D-葡萄糖-6-磷酸作为磷源时盐藻光合系统反应活性中心(RC)部分关闭,反应活性中心的数量(RC/CS_0)减少,PSⅡ受体侧电子传递受到影响,能量耗散效率提高。综上可知,杜氏盐藻均能利用无机磷和有机磷作为磷源供其生长,但ATP作为磷源使得盐藻在最短时间进入对数期,生物量显著提高(P0.05)。     

福建沿海米氏凯伦藻赤潮对皱纹盘鲍鳃组织抗氧化酶活性的影响研究

本文初步研究了在较低赤潮密度(低于107个/m L)下,一株米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)对皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)鳃内几种抗氧化酶,如超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GSH-Px)的毒性效应,以期分析米氏凯伦藻对鲍鱼生命活动可能的胁迫方式。研究表明,米氏凯伦藻对SOD、CAT酶活性均造成不利影响,并未对GSH-Px酶造成不利影响,其酶活性显著高于对照组。米氏凯伦藻对SOD酶活性的影响表现为"先诱导后抑制"效应,24 h内,各处理组(0.1个/m L,0.5个/m L,1.0×104个/m L)中,酶活性急剧增高,分别是对照组的1.2,1.3,1.3倍,之后酶活性迅速下降,分别是对照组的77%,77%,73%。SOD能够清除机体体内多余的自由基,其活力变化反映了机体抵制自由基损伤能力已受到明显抑制。此外,米氏凯伦藻处理组中,CAT酶活性则处于"被抑制"状态,48 h内酶活性持续下降,分别降低至对照组的58%,51%,37%。CAT可以清除SOD歧化超氧阴离子自由基产生的H2O2,其活力的下降也可能造成机体内过氧化物的累积及氧化损伤。结果表明,即使未达到较高赤潮密度(不超过107个/m L)时,米氏凯伦藻短时间内仍可对鲍鱼鳃内关键抗氧化酶活性造成显著抑制效应,这极有可能导致鲍鱼机体抗氧化系统遭受严重损伤。     

不同磷源对3种海洋微藻生长和种间竞争的影响

本文在不同的磷源(磷酸二氢钠、甘油磷酸钠和三磷酸腺苷二钠)条件下,对3种海洋微藻——盐生杜氏藻(Dunaliella salina)、三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)和米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)分别进行单种培养和混合培养,旨在研究不同磷源对3种海洋微藻生长和种间竞争的影响。实验结果表明,单种培养时,3种海洋微藻均能利用不同形态的磷源生长,其中三角褐指藻在磷酸二氢钠处理组的平均比生长速率为所有处理组中最高,达到0.614/d;盐生杜氏藻和米氏凯伦藻对甘油磷酸钠的利用效率均显著高于其它2个处理组,平均比生长速率分别为0.531/d和0.356/d。混合培养时,盐生杜氏藻在磷酸二氢钠组中的最终细胞密度显著高于其它2个磷源处理组,最终细胞密度占总细胞密度的42.7%;三角褐指藻在甘油磷酸钠组和三磷酸腺苷二钠组中的最终细胞密度和平均比生长率均显著高于磷酸二氢钠组,最终细胞密度占总细胞密度的百分比分别为59.8%和63.5%,平均比生长速率分别为0.516/d和0.534/d;米氏凯伦藻在3个磷源处理组的平均比生长速率、最终细胞密度及占总细胞密度的百分比均显著低于其它2种微藻,其中甘油磷酸钠组的平均比生长速率仅有0.236/d,在所有处理组中最低,最终细胞密度占总细胞密度的百分比仅为4.89%。本实验结果还表明,3种磷源条件下混合培养时,三角褐指藻种群都占据了竞争优势。     

米氏凯伦藻胞内多聚磷酸盐对环境磷变化的响应研究

米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)赤潮常发生在磷限制海域,且能长时间维持,可能具有独特的胞内磷储库利用能力和机制,但相关认识很少.因此,论文通过研究不同磷浓度对米氏凯伦藻的生长和生理特征的影响,重点分析了胞内多聚磷酸盐(polyP)对环境不同磷含量的响应变化,初步阐明胞内磷储库对米氏凯伦藻生长和维持的作用...     

四种海洋藻华甲藻与红色赤潮藻的化学互感作用(allelopathy)初步研究

化学互感作用或化感作用(allelopathy)在浮游植物的种群相互作用及动力学过程中起着重要的调节控制作用,已经成为有害藻华生态学研究中的重要领域。但在被研究的种类和化感作用的规律等方面还存在众多空白。本研究选取分离自中国和美国近海的重要藻华甲藻多环旋沟藻(Cochlodinium polykrikoides)、米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)、剧毒卡尔藻(Karlodinium veneficum)、短沟别什莱藻(Biecheleria brevisulcate),在相同的试验条件下(72 h共培养)观察其与另一种常见的藻华甲藻红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)的化感作用。实验结果显示化感效应随种类和特别是起始细胞密度比率而分别表现为抑制或促进共存种的生长。与起始细胞密度为500个/m L的红色赤潮藻共培养时,多环旋沟藻起始密度为250个/m L时促进红色赤潮藻生长,米氏凯伦藻苏澳株和短沟别什莱藻在细胞密度低于1 000个/m L时促进红色赤潮藻生长,同时起始密度为5 000~50 000个/m L的剧毒卡尔藻被红色赤潮藻促进生长。但是,米氏凯伦藻深圳湾株在细胞密度500个/m L以上时均抑制红色赤潮藻生长,多环旋沟藻在起始密度大于250个/m L时开始抑制红色赤潮藻生长,且抑制效应在起始密度2 500个/m L时接近100%。米氏凯伦藻的化感作用在不同株系间表现出显著差异。结果说明有害藻华甲藻之间的化感作用表现出复杂的形式,随着作用的种类和互相之间的密度比率变化而有互相促进、抑制或一方抑制(或促进)另一方等作用,这对进一步认识藻华甲藻的种群动力学具有重要意义。     

不同形态磷源对球形棕囊藻生长及囊体形成的影响

球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)是中国近海常见的有害藻华原因种,游离单细胞和球形囊体是其异型生活史的两种形态。本研究通过添加KH₂PO₄(PO₄^3-)、卵磷脂(LEC)、三磷酸腺苷二钠(ATP)、葡萄糖-6-磷酸钠盐(G-6-P)、和核糖核酸(RNA)5种不同磷源进行室内培养,以阐明不同磷源对球形棕囊藻生长及囊体形成的影响。结果表明,5种磷源培养条件下皆可形成囊体,以G-6-P为磷源的球形棕囊藻生长最优,囊体密度最大可达(5.7±0.5)×10⁵colonies·L^-1,在培养中后期诱导产生较高的碱性磷酸酶活性(181.1±41.6)nmol·h^-1·L^-1有利于其高生物量及囊体形态的维持。以PO₄^3-为磷源时,囊体密度最大可达(6.1±0.7)×10⁵colonies·L^-1,但对囊体形态的维持较G-6-P组差。以LEC或RNA为磷源时,囊体密度及叶绿素a含量较低,囊体单位表面积的细胞密度更高,结构更紧致。LEC组的囊体直径最大,可达(488.2±220.6)μm。以ATP为磷源时,囊体细胞分布稀疏,囊体衰退较快。4种有机磷源对球形棕囊藻囊体的构建存在不同程度的影响,在自然水体棕囊藻藻华形成及维持中,除无机磷源外部分形态的有机磷源可能会发挥重要作用。     

秦皇岛近海褐潮高发区浮游植物的碱性磷酸酶活性分析

碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,AP)是浮游植物在磷胁迫状态下表达的一种水解有机磷源的胞外酶,可用于指示海区浮游植物的磷胁迫状态。本研究于2013年7月,对秦皇岛近海抑食金球藻(Aureococcus anophagefferens)褐潮发生期间浮游植物的碱性磷酸酶活性(AP activity,APA)进行研究,结合其他理化参数,分析藻华发生时浮游植物的磷营养状态及其对海水中磷源的水解与利用情况。结果表明,褐潮发生时,抑食金球藻细胞密度高达108个/L,溶解有机磷(Dissolved organic phosphorus,DOP)成为浮游植物生长利用的主要磷源。抑食金球藻的细胞密度受到海水中NO3–、DOP、溶解无机磷(Dissolved inorganic phosphorus,DIP)浓度等的显著影响。浮游植物大量表达AP水解DOP,平均APA高达217.72 nmol/(μg·h)±90.86 nmol/(μg·h)(350.44 nmol/(L·h)±130.57 nmol/(L·h)),且APA随浮游植物生物量增大而显著增加。该结果表明抑食金球藻褐潮发生时,海区遭受严峻的磷胁迫甚至限制。磷源,尤其是有机磷源的可利用性可能在秦皇岛海区抑食金球藻褐潮的发生和维持中起关键作用。     

我国近海米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)藻华发生概况、危害及其生态学机制

米氏凯伦藻(Kareniamikimotoi)隶属于裸甲藻目(Gymnodiniales)凯伦藻科(Kareniaceae)。该藻广泛分布于全球海域,是海洋中的主要有毒有害赤潮藻,也是我国第二大灾害性赤潮肇事种。米氏凯伦藻可产生半乳糖脂、溶血毒素、鱼毒素和部分细胞毒素,当其大规模暴发时会造成严重的生态灾害和经济损失,并危及海产品安全和人类健康。该藻为广温广盐种,光照耐受阈宽,多以光合作用营自养生长,主要繁殖方式为无性繁殖;另外,米氏凯伦藻能吸收利用不同形态的磷盐,并可进行吞噬营养。这些生态学特性使其具有环境适应优势,在适宜条件下过度繁殖引发藻华。     

环介导恒温扩增技术快速检测米氏凯伦藻方法的建立

米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi,Hansen)属于裸甲藻目(Gymnodiniales),裸甲藻科(Gymnodi-niaceae),凯伦藻属(Karenia)。它能产生溶血性(hemolytic)毒素和鱼毒(ichthyotoxins),溶解鱼类细胞,破坏鱼鳃组织结构,使鱼类无法正常呼吸而窒息死亡[1]。近年来,米氏凯伦藻引起的赤潮在世界各海域屡次发生,日本海域,墨西哥湾,新西兰、韩国、苏格兰和澳大利亚海域都有米氏凯伦藻引发赤潮的报道,对渔业造成很大损失[2]。     

Effects of temperature and organic and inorganic nutrients on the growth of Chattonella marina (Raphidophyceae) from the Daya Bay, South China Sea

The effects of temperature and different forms of nutrients on Chattonella marina growth have been investigated in strains isolated from the Daya Bay,the South China Sea.The strain of C.marina preferred high temperatures, with an optimal temperature of 25°C,and 18 °C was the minimum for its survival.Higher cell number and growth rate were obtained in high nitrogen and phosphorus concentrations (500 μ g/L, 74 μ g/L) than under nutrient limitation.Nitrogen influenced the growth most, as the specific growth rate and maximum cell density were lower in nitrogen-limited cultures than noted under phosphorus limitation or under limitation from both.C.marina was capable of using many kinds of organic nitrogen sources including L-serine (L-Ser),glycine (Gly),alanine (Ala),L-threonine (L-Thr), glutamic acid (Glu) and urea, but could not utilize uric acid.Various forms of organic phosphorus compound such as glucose-6-phosphate (G6P),sodium glycerophosphate (GYP),adenosine triphosphate (ATP),adenosine monophosphate (AMP),cytidine monophosphate (CMP),guanosine monophosphate (GMP),uridine monophosphate (UMP),4-nitrophenylphosphate (NPP) and triethyl phosphate (TEP) supported the growth as well. Algal cells had the ability to sustain growth under nitrogen-and/or phosphorus-free conditions particularly under phosphorus depleted condition.These results led to the hypothesis that high loading of nitrogen has played an important role in frequent C.marina blooms in the past decade,and its capability for utilization of diverse forms of organic nutrients and growth in low nutrient conditions make this species a likely recurrent dominant in the Daya Bay phytoplankton assemblages,visible as     

海水酸化对米氏凯伦藻和盐生杜氏藻种群增长和种间竞争的影响

大气中CO_2浓度升高导致的海水酸化改变了海洋生物赖以生存的化学环境,将对其生长、繁殖和代谢产生深远影响。本研究采用实验生态学的方法,以米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)和盐生杜氏藻(Dunaliella salina)为研究对象,探究在海水酸化条件下两种微藻种群增长和种间竞争关系的变化。结果发现:(1)在单培养体系中,随着二氧化碳浓度升高,米氏凯伦藻的环境负载能力(K)升高,而对其生长率进入拐点的时间(T_p)、内禀增长率(r)、进入指数增长期(T_(Ep))和静止期的时间(T_(Sp))均无显著性影响;对盐生杜氏藻而言,二氧化碳浓度升高显著降低了盐生杜氏藻的T_p和r值,而对其K、T_(Ep)、T_(Sp)均无显著性影响;(2)在共培养体系中,两种微藻的K值均受到显著抑制,与单培养体系相比差异显著(P0.05);二氧化碳升高改变了两种微藻的竞争关系,微藻之间的竞争表现为向有利于米氏凯伦藻的方向发展。(3)米氏凯伦藻去藻过滤液对盐生杜氏藻产生抑制作用,二氧化碳浓度升高加剧了这种抑制作用。     

米氏凯伦藻(Km02)共培养细菌群落的研究

米氏凯伦藻作为我国沿岸典型的有毒赤潮甲藻,近年来赤潮频度越来越密,赤潮规模越来越大,持续时间也越来越长,造成了严重的经济损失,并且威胁到海洋生态系统的健康。众多研究表明藻际细菌可能是影响赤潮生消与有毒藻产毒的关键生物影响因子。为揭示米氏凯伦藻共培养菌群的物种多样性信息,本文通过高通量测序技术手段,分析了我国沿岸产米氏凯伦藻(Km02)共培养菌群的种类、丰度、多样性及系统发育信息。结果显示,米氏凯伦藻(Km02)共培养菌群共有40个种与已有数据库匹配,隶属于4个门(Phylum),11个纲(Class),21个目(Order),26个科(Family),37个属(Genus)。其中优势菌属有8个(5%),分别为Balneola(20.28%)、 Marinobacter(19.25%)、Rhodobacteraceae科下的未知属(13.15%)、Alteromonas (8.88%)、Methylophaga (8.17%)、Thalassospira(6.24%)、Reichenbachiella (5.92%)及Mesoflavibacter (5.41%)。研究结果表明我国沿岸产米氏凯伦藻(Km02)含有生物多样性较高的共培养菌群,且具有探寻未知海洋细菌的潜力,同时该研究结果也为未来更进一步研究细菌群落对米氏凯伦藻赤潮暴发与消亡,以及产毒特性等机制的研究提供了实验方法与奠定了理论基础。     

Bacterial populations,heterotrophic potentials,and water quality in three New Zealand Rivers

Abstract

Thirty sites were sampled in three New Zealand rivers (Waikato, Maitai, and Wakapuaka) during late summer 1977. Samples were collected from just below the surface at mid river or in the tailraces below hydro‐electric dams.

Parameters measured included bacterial numbers (direct counts), heterotrophic potential (V_max ), adenosine triphosphate (ATP), chlorophyll a (Chi a), and concentrations of nitrogen and phosphorus compounds.

Bacterial populations per millilitre fluctuated threefold (6.4–19.4 × 10⁵) along the Waikato River and were lower and more consistent in the two South Island rivers (1.46–2.55 × 10⁵). In contrast, V_max varied 5000‐fold in the Waikato River, from a characteristically oligotrophic value of 0.0035 μg. l^?1·h^?1 (Lake Taupo outlet) to a eutrophic value of 18.4 μg. l^?1·h^?1 at the Mihi bridge. V_max for the two South Island rivers ranged from 0.0091 to 0.189 μg. l^?1 · h^?1.

ATP, Chi a, Kjeldahl nitrogen, nitrate nitrogen, and total phosphorus concentrations for the 20 sites on the Waikato River varied in a similar way to the V_max and bacterial data. There were large peaks at the Mihi bridge, lower values for the dam tailraces and significant increases for the sites below Hamilton. Concentrations for these parameters were lower and more consistent along the lengths of the two South Island rivers.

Most parameters were significantly correlated with each other for the Waikato River samples. The strongest correlations were between V_max and bacterial numbers and between V_max and nitrate nitrogen. In the Maitai and Wakapuaka River series these correlations were also significant, but the only other significant correlations recorded there were between ATP and nitrate nitrogen, and between ATP and bacterial numbers.     

动物蛋白酶解物与无机氮、磷源的组合对小球藻(Chlorella vulgaris)生长和生化指标的影响

采用三因素不完全正交设计方法,通过对细胞密度、干重、叶绿素和可溶性蛋白质含量的测定.确定了N、P源与蛋白酶解物之间的最佳组合,研究碳酸氢铵作为N源、磷酸二氢钠作为P源与动物蛋白酶解物之间的组合对小球藻生长和生化指标的影响.结果表明:(1)动物蛋白酶解物与N、P源间存在互作效应--影响小球藻细胞密度、叶绿素的主要因素分别是P浓度、蛋白酶解物浓度;而N浓度及蛋白酶解物浓度同时对小球藻的蛋白质含量起主要作用;(2)同时添加N 50mg/L、P 4mg/L、蛋白酶解物12ml/L能显著提高小球藻生物量,促进叶绿素和藻体蛋白质的合成(P<0.05).     

海马齿对不同盐度水质的碳汇作用以及不同形态氮利用的研究

为探讨海马齿(Sesuvium portulacastrum)对水域环境修复作用,本文研究了水培海马齿对不同盐度水质的碳汇作用以及不同形态氮的利用情况。实验设计0、10、20、30、35盐度梯度,海马齿水培时间82 d,然后测定植株干重、营养元素含量以及积累速率,最后在抑菌与不抑菌条件下研究海马齿根际与铵态氮(NH₄⁺-N)、硝态氮(NO₃^--N)、无机磷(PO₄^3-)以及色氨酸(Trp)吸收转化关系。研究结果表明,盐度10条件下海马齿植株干重、有机元素含量以及积累速率最高,有机碳、有机氮与有机磷积累速率分别为(5.572±1.611)、(0.313±0.058)、(0.057±0.013)mg/(d·ind.),而高盐环境35盐度条件下对海马齿生长造成一定胁迫。盐度0～35范围,海马齿均未出现死亡现象。不同盐度抑菌培养条件下,色氨酸与无机氮共存时均能被能被海马齿利用,色氨酸利用量远高于硝态氮、铵态氮;不抑菌条件下铵态氮则表现出增加的结果。海马齿作用在盐度...     

中国南海四种凯伦藻种间作用与溶血活性初步研究

凯伦藻属种类广布于世界沿海海域甚至大洋，属广域分布种。该属下多个种类曾在全球近岸海域暴发有毒有害赤潮，造成巨大的经济损失，其中不乏由多种凯伦藻同时混合形成赤潮的现象存在。在2016年香港海域的一次凯伦藻赤潮中，本团队从赤潮海水中分离出了米氏凯伦藻（Karenia mikimotoi）、长沟凯伦藻（K.longicanalis）、鞍形凯伦藻（K.selliformis）和蝶形凯伦藻（K.papilionacea）4种凯伦藻。本研究以此4种凯伦藻进行单种藻及多种藻混合样品的培养和溶血活性研究，以探究复合型凯伦藻的种间作用及溶血活性。结果表明，4种凯伦藻间存在种间相互作用，长沟凯伦藻会促进蝶形凯伦藻的生长，鞍形凯伦藻和米氏凯伦藻会抑制长沟凯伦藻生长。4种凯伦藻对兔血红细胞均有明显溶血活性，长沟凯伦藻溶血活性最强为46.36%±1.02%。每种凯伦藻与其他凯伦藻混合培养3天后，对兔血的溶血活性会明显增加，其中含4种凯伦藻的混合组溶血活性最高，为57.05%±1.13%。     

Characteristics of photosynthetic pigment composition ofGymnodinium mikimotoi Miyake etKominami exOda

Gymnodinium mikimotoi, a senior synonym ofGymnodinium nagasakiense often causes red tides in coastal waters of the western part of Japan. The photosynthetic pigment composition of two strains ofG. mikimotoi were analyzed by HPLC. They contain chlorophyllc ₃ which has not been reported from dinoflagellates. They also contain fucoxanthin, 19'-hexanoyloxyfucoxanthin and 19'-butanoyloxyfucoxanthin as major carotenoides, which are anomalous in dinoflagellates. The pigment composition ofG. mikimotoi is compared with that ofGyrodinium aureolum which occur in European waters and is thought as a conspecific species withG. mikimotoi by several authors.