不同氮浓度对红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)生长、孢囊形成和生源要素组成的影响

为阐明红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)对氮营养条件的适应机制,本研究在不同氮浓度条件下对红色赤潮藻进行一次性培养,系统研究了氮浓度对红色赤潮藻生长、休眠孢囊形成和细胞生源要素组成的影响。结果显示,红色赤潮藻生长率随着初始氮浓度的增加而增大, 200μmol/L氮添加组生长率最大,为0.79/d。不同氮处理组细胞形态存在差异,低氮条件下藻细胞个体变小。培养第6天,各氮处理组均观察到休眠孢囊,且随着培养时间的延长,孢囊数量逐渐增多;50μmol/L氮添加组孢囊形成率最高,为2.95%±0.16%。氮浓度对红色赤潮藻细胞生源要素组成有显著影响,红色赤潮藻胞内碳、氮含量随氮浓度的升高而增加,其C:N:P也随氮浓度的增加而增加。红色赤潮藻生长过程中,加氮处理组细胞在指数期碳、氮、磷含量较低,稳定期含量较高;相关性分析表明,红色赤潮藻胞内碳、氮、磷含量与藻生长率之间呈显著负相关关系(P 0.05)。不同氮浓度对红色赤潮藻的生长、休眠孢囊形成和藻细胞生源要素组成有显著影响,为揭示红色赤潮藻对氮营养条件的适应机制提供参考。     

强壮前沟藻生消过程中水色组分吸收特性

依据2011-07强壮前沟藻藻种培养实验期间的实测数据,分析了其生消过程中各水色组分的吸收特性。结果表明:在生消过程的始末阶段,以非色素颗粒物和有色可溶性有机物(CDOM)吸收为主,中间阶段,则以浮游植物吸收为主。浮游植物吸收光谱在440nm和675nm存在明显的特征峰;在整个生消周期内先上升后降低,直至消失;非色素颗粒物和CDOM吸收光谱随波长增加均呈指数衰减趋势,前者光谱幅高先增后减,但后者变化无明显规律。各水色组分与叶绿素质量浓度均存在一定的相关关系,无论在生长期或是消亡期,浮游植物、非色素颗粒物吸收系数与叶绿素质量浓度存在正相关关系;但CDOM吸收系数与叶绿素质量浓度在生长期存在正相关关系,而在消亡期变为负相关关系。这可作为改进赤潮水体叶绿素质量浓度遥感算法、有效判别赤潮以及识别赤潮优势藻种等的科学依据。     

赤潮异弯藻毒性及毒性来源的初步研究

以一种标准实验生物卤虫ArtemiasalinaLeach为实验材料 ,初步研究了一种鱼毒性赤潮藻———赤潮异弯藻Heterosigmaakashiwo的毒性及其来源。结果表明 ,赤潮异弯藻能强烈抑制卤虫的运动能力 ,0 .1、1 .5、6和 2 4h时 ,赤潮异弯藻对卤虫运动的半影响浓度分别为 1 .5× 1 0 4 、7.5× 1 0 3、4.5× 1 0 3、3× 1 0 3cells/ml,但在较低浓度 3× 1 0 3cells/ml的赤潮异弯藻中 ,经过48h,卤虫的运动能力能够恢复到正常水平。通过对该藻各组分 :藻液 (algalculture)、藻细胞悬浮液 (re suspendedcells)、去藻过滤液 (cell freemedium)、藻细胞内容物 (cellcontents)和藻细胞碎片 (cellfragments)的毒性比较 ,发现藻液、藻细胞悬浮液和藻细胞碎片对卤虫的活力有显著抑制作用 ,而去藻过滤液及藻细胞内容物无影响 ,结合致毒途径藻细胞结构 ,可以推断毒性物质来源于藻细胞表面。经苯酚硫酸法和紫外可见光范围的吸收扫描 ,结合该藻藻的细胞结构报道结果 ,分离到的毒性组分推断为多糖类物质 ,本实验结果将有助于了解赤潮异弯藻对海洋生物危害的毒性作用机制     

赤潮异弯藻有色可溶性有机物的变化以及对其他微藻的影响

赤潮消长显著影响海洋中有色可溶性有机物(CDOM)的变化.赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)是一种常发的鱼毒性赤潮种类,是产生CDOM较显著的种类.本文以赤潮异弯藻CDOM为研究对象,分析了CDOM在种群消长中的变化特征,研究了光对赤潮异弯藻CDOM组成物质变化的影响,并就此变化对其他微藻种群生长造成的影响进行了定量研究.结果表明:(1)以紫外吸收的定量变化为指标,赤潮异弯藻CDOM的量与种群消长呈互逆相关:种群密度增加, CDOM降低;种群密度降低, CDOM增加;长期培养种群中, CDOM含量增加.(2)光对该藻产生的CDOM物质组成和定量有显著影响,紫外照射能显著漂白CDOM,类腐殖质和腐殖酸降解明显.(3)该藻CDOM变化影响其他微藻种群生长:CDOM显著促进微小卡罗藻(Karlodinium micrum)、小硅藻(Nitzschia closterium f. minutissima)的种群生长,受光降解后对小硅藻的促进作用降低,但对微小卡罗藻的促进作用不变; CDOM 抑制海洋原甲藻(Prorocenturm micans)种群生长,光降解后,其抑制作用降低.赤潮异弯藻赤潮产生的大量且稳定的CDOM可以影响海洋微型生物群落结构.     

清洁疏浚物对2种海洋微藻种间竞争的影响

采用实验生态学方法,研究了不同起始密度下悬浮清洁疏浚物对中肋骨条藻Skeletonema costatum和赤潮异弯藻Heterosigma akashiwo生长的影响。研究结果表明,在实验室单培养条件下,清洁疏浚物培养液中,起始密度不同,微藻生长状况明显不同。起始密度为0.2×10⁴ cells·mL^-1时,进入指数生长期和静止期的时间延长,但生长所达到的最大细胞密度较高;起始密度为0.8×10⁴ cells·mL^-1时,进入指数生长期和静止期的时间缩短,但生长所达到的种群最大密度较低。混合培养条件下,清洁疏浚物培养液中,起始密度不同,导致了微藻种间竞争关系的变化,中肋骨条藻与赤潮异弯藻具有明显的种间竞争,赤潮异弯藻是竞争的优胜者,中肋骨条藻受到赤潮异弯藻的抑制,整个实验周期内细胞密度下降都非常明显,细胞密度明显低于单培养时的细胞密度,而赤潮异弯藻细胞密度并没有明显的减少。在3种不同质量浓度组清洁疏浚物培养液中,质量浓度最高的1 000 mg·L^-1培养液中藻细胞密度显著低于100 和500 mg·L^-1质量浓度组,而100 mg·L^-1培养液中藻细胞密度最高,说明清洁疏浚物质量浓度越高,对海洋微藻抑制影响越为明显,质量浓度越低,影响越小。     

赤潮微藻对指状许水蚤生殖、生长和发育的影响

在实验室条件下研究了4种赤潮微藻:中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、赤潮异弯藻(Heterosigma akashi-wo)、塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)和东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)以及赤潮异弯藻不同组分对海洋桡足类指状许水蚤(Schmackeria inopinus)生殖、生长和发育的影响。结果表明:(1)4种赤潮微藻能够显著延迟指状许水蚤的抱卵时间并导致抱卵率的降低(P0.05),塔玛亚历山大藻、东海原甲藻和赤潮异弯藻导致指状许水蚤卵囊发育所需时间和抱卵间隔时间的明显延长(P0.05),与对照组相比差异显著;(2)4种赤潮微藻明显抑制了指状许水蚤的发育过程(P0.05),其中赤潮异弯藻作用最为显著;(3)赤潮异弯藻4种组分:细胞液、细胞破碎液、细胞过滤液和细胞重悬浮液均能够延迟指状许水蚤抱卵时间,降低其抱卵率,同时藻细胞过滤液、藻细胞重悬浮液和藻细胞液显著延长了指状许水蚤卵囊发育时间和抱卵间隔时间(P0.05);4种组分均可对指状许水蚤的发育产生明显影响(P0.05),但只有藻细胞液对其生长影响显著(P0.05)。结果表明,4种赤潮微藻均能对指状许水蚤的生殖、生长和发育过程产生不利影响,进而对其生活史特征和种群数量产生影响。     

无机氮浓度及其配比对细基江蓠繁枝变型生长及生化组成的影响

在实验室条件下分别研究了NO3--N和NH4 -N浓度及其配比对细基江蓠繁枝变型(Gracilariatenuistipitatavar.liuiZhangetXia)生长及生化组成的影响。结果表明,过低的NO3--N浓度(0,10μmol/L)或过高的NO3--N浓度(60,80μmol/L)、过低的NH4 -N浓度(0,2.5μmol/L)或过高的NH4 -N浓度(10,20,40μmol/L)、过低的NH4 -N/NO3--N比值(1/35,1/7)或过高的NH4 -N/NO3--N比值(3/7,4/7)条件下,江蓠均表现为生长速率明显减慢(P<0.05)、藻体内藻红素(PE)、叶绿素a、蛋白质含量显著降低(P<0.05);而分别在NO3--N20μmol/L、NH4 -N5μmol/L、NH4 -N/NO3--N2/7(TIN20mol/L)的条件下,江蓠可获得最快生长速率和最高的PE、叶绿素a、蛋白质含量以及最低的碳水化合物/蛋白质比值。     

利用围隔实验研究赤潮过程中藻细胞荧光能力

2002年5月和2003年5月在东海赤潮现场进行了添加营养盐诱发赤潮的船基围隔实验。通过测定赤潮藻活体荧光和DCMU增强荧光研究赤潮生消过程中藻细胞荧光能力的变化,揭示在赤潮形成阶段的藻细胞增长期细胞荧光能力较强,反之,在赤潮消亡过程中随着生物量和叶绿素a下降,细胞荧光能力也随之下降。不同围隔中生物量和叶绿素a有较大差别,而细胞荧光能力差别不大。这说明细胞荧光能力的大小与生物量无关,而是取决于藻细胞的生理状况。各围隔中加入DCMU后的增强荧光与正常荧光之间的差值(Fd-F)在赤潮发展过程中均增大,在赤潮消亡过程中均减小。根据它的大小和细胞荧光能力可初步判定赤潮是处于发展过程还是消亡过程。     

温度对赤潮异弯藻生长速率及细胞体积和生化组成影响的研究

在实验室条件下,研究了温度对赤潮异弯藻生长速率、细胞体积和生化组成的影响。结果表明,赤潮异弯藻在10~30℃之间均能正常生长,25℃时生长速率最高,25℃为其最适生长温度;赤潮异弯藻的细胞体积随着温度的升高大致呈逐渐减小的趋势,10℃时细胞体积最大(823.89μm3),25℃时细胞体积最小(387.98μm3)。进一步分析表明,赤潮异弯藻生长速率与细胞体积(对数值)呈显著的负相关关系(P0.05)。在10~25℃之间,赤潮异弯藻单个细胞的碳、氮含量随着温度的升高呈逐渐减少的趋势,其单位体积细胞的碳、氮含量却呈单峰变化(15℃时结果为峰值)现象;叶绿素a含量在单个细胞和单位体积细胞两个层次上随温度的变化趋势一致,即其在整个温度区间内随着温度的升高均呈逐渐增加的趋势。赤潮异弯藻细胞C∶Chl a和N∶Chl a随着温度的升高呈先减小后增加的趋势,均在10℃时最大,在25℃时最小。     

磷酸盐、硝酸盐组成对海洋赤潮藻生长的影响

应用 1次培养实验方法研究了不同组成磷酸盐 (PO4- P)和硝酸盐 (NO3 - N)对新月菱形藻、旋链角毛藻和中肋骨条藻 3种海洋赤潮藻生长的影响。结果表明 ,L ogistic生长模型可以很好地描述不同组成 PO4- P和 NO3 - N条件下 3种海洋赤潮藻生长状况 ,其中拟合相关系数 R2 =0 .95± 0 .0 3。进一步研究表明 ,3种海洋赤潮藻均存在营养盐生长阈值 C*PO4,C*NO3 ,在本文实验条件下新月菱形藻的 C*PO4为 1.72μmol· L-1,C*NO3 为 4 0 .4 2μmol· L-1;旋链角毛藻的分别为 2 .0 7μmol· L-1和 4 4.76 μmol· L-1;中肋骨条藻的分别为 1.13μmol· L-1和 30 .2 6 μmol· L-1。当 PO4- P,NO3 - N初始浓度分别小于其营养盐生长阈值 C*PO4,C*NO3 时 ,随其初始浓度增加会促进 3种赤潮藻生长 ,但当初始浓度大于营养盐生长阈值时 ,随营养盐初始浓度增加反而会逐渐限制其生长。这表明 3种海洋赤潮藻都存在 1个适宜其生长的 (N∶ P) 最佳值 ,其中新月菱形藻的 (N∶ P) 最佳值 =2 0∶ 1,旋链角毛藻的 (N∶ P) 最佳值 =19∶ 1,中肋骨条藻的 (N∶ P) 最佳值 =32∶ 1。     

亚铁离子对赤潮异弯藻种群消长和部分生化特性的影响

报道了KCl对方斑东风螺(Babylonia aerolato Link)浮游幼虫变态的诱导作用.结果表明,在水体200 mL,幼虫20只,KCl连续作用12 h的条件下,当KCl浓度不超过8×10-3 mol/L且幼虫日龄小于12 d时,诱导变态率为0～15%,诱导效果不稳定;当KCl浓度达到11×10-3 mol/L且幼虫日龄达到15 d时,浮游幼虫变态率超过95%.在水体850 L,幼虫2.0×105～2.5×105只,KCl连续作用9 h的条件下,KCl浓度为17×10-3mol/L,日龄15 d的幼虫变态率达90%.浮游幼虫日龄越大,KCl添加浓度越高,作用时间越长,KCl诱导变态作用越明显.KCl对方斑东风螺幼虫有毒性作用,日龄越小,浓度越大,作用时间越长,毒性越大.日龄12 d的浮游幼虫,KCl添加浓度11×10-3mol/L作用20 h诱导变态的稚螺,未发现其生长和存活受到KCl的不良影响.综合本实验的结果,KCl诱导变态较为安全有效的条件是:浮游幼虫日龄不小于15 d,添加浓度11×10-3～14×10-3 mol/L,作用时间不超过12 h.     

海洋微藻高度不饱和脂肪酸的硏究 Ⅱ.环境因子对球等鞭金藻3011中高度不饱和脂肪酸含量的影响

微藻在不同培养条件下,藻体中脂类和高度不饱和脂肪酸(PUFA)的含量及种类可发生很大变化。因此,研究不同培养条件对其含量的影响,以期寻找既能促进藻类较快生长,又能使其体内PUFA含量较高的培养条件,对于促进水产养殖的发展,乃至使其成为生产EPA和DHA的工业原料,无疑都具有重要的意义。 在系列研究I中我们报告了我国沿海水产养殖中常用的7种微藻的脂类和脂肪酸组成,在其基础上,我们选择了脂肪和DHA含量比较高的球等鞭金藻3011(Isochrysis galbana),用不同的营养液、并在不同的生长期、温度、盐度等条件下,对其进行培养,分析藻体中PUFA含量的变化,以便更好地提高其营养价值和利用率,同时探讨用其作为生产PUFA的工业原料的可能性。     

钝顶螺旋藻的硝酸还原酶与氢酶之间的电子竞争

于1994年6－11月，运用生物化学方法以钝项螺旋藻为材料制备整体细胞和无细胞提取物。测定表明，整体细胞硝酸还原酶与氢酶活性的相互关系和无细胞提取物氢酶与硝酸还原酶的（对还原甲基紫精）Km值，分别为2．299×10－7mol／L和1．098×10－7mol／L；证实在硝酸还原酶与氢酶之间存在着电子竞争。     

浒苔和紫菜等2种海藻干体对3种赤潮微藻生长的抑制作用

在添加浒苔和紫菜干体的条件下,通过测定藻细胞数量,观察藻细胞形态,分析海藻干体对米氏凯伦藻、中肋骨条藻和塔玛亚历山大藻的半抑制和完全抑制浓度以及半抑制和完全抑制浓度有效作用的起始藻细胞数量范围,研究了浒苔和紫菜干体对3种赤潮微藻生长的影响.在此基础上,设定海藻干体的添加量为其完全抑制浓度,通过监测微藻培养液中总氮(硝酸态氮、氨态氮和亚硝酸态氮)和总磷等变化,分析海藻干体添加对培养液营养化程度的影响.结果表明:(1)当浒苔和紫菜干体浓度分别大于0.8 g/L 和1.0 g/L 时,海藻干体能显著抑制3种赤潮微藻的生长,它们对赤潮微藻的生长抑制率超过60%(第12 d).(2)浒苔和紫菜干体对3种实验微藻的半抑制浓度(IC50)接近,在0.71~1.22 g/L 之间;但完全抑制浓度(IC10)差别较大,浒苔干体对3种赤潮微藻的完全抑制浓度在2.4~2.8 g/L 范围,其数值约为紫菜干体对它们的完全抑制浓度的2倍.(3)3种赤潮微藻起始藻细胞数量不超过40伊104·mL-1(对于米氏凯伦藻和中肋骨条藻来说,起始藻细胞数量可增大至60伊104·mL-1),海藻干体对3种实验微藻的半抑制浓度和完全抑制浓度均有效.(4)添加海藻干体的实验组培养液中总氮和总磷含量均明显高于对照培养液中总氮和总磷含量.其中,实验组培养液中总氮浓度为382滋g/L,总磷浓度明显低于100滋g/L.综上所述,浒苔和紫菜干体具有强烈的抑藻作用,且不会造成培养液营养加剧现象,可尝试应用于赤潮微藻的控制与治理中.     

稀土对球等鞭金藻生长的影响

于１９９５年８－１２月,利用单因子实验法,首次研究了混合稀土对球等鞭金藻（Ｉｓｏｃｈｒｙｓｉｓｇａｌｂａｎａ）生长繁殖的影响,结果表明,海水中稀土最佳浓度范围为１．６６－６．６０ｍｇ／Ｌ,细胞浓度和叶绿素含量分别提高１１．６％－２３．２％和１９．９％－４５．２％混合稀土加入浓度高于９．９ｍｇ／Ｌ对球等鞭金藻的生产产生抑制作用,稀土对球等鞭金藻生长的促进作用与其他营养盐类浓度有关,当细胞处于指数生长     

化学发光法测定天然水体中低浓度硝酸盐和亚硝酸盐的含量

传统分光光度法测定硝酸盐和亚硝酸盐含量时检测限较高,无法测定部分海洋表层及寡营养盐海域低含量的硝酸盐和亚硝酸盐浓度,急需采用一种新的测定低浓度硝酸盐和亚硝酸盐的方法.化学发光法用于测定水体中硝酸盐和亚硝酸盐含量,具有灵敏度高、检测限低、样品用量少,不受悬浮颗粒物、有色物质影响及样品批量测定等优点.本文通过探索载气流速、...     

小球藻EC04产胞内多糖条件优化及抗氧化活性研究

小球藻胞内多糖等活性物质具有多种重要生物活性和生理功能。为提高小球藻EC04胞内多糖的产率, 采用单因素实验和L₉(3 ⁴)正交实验优化对其培养条件进行优化。在暗光比12∶12、温度24±1℃和2000Lux光照条件下, EC04产胞内多糖的最佳条件为: MgSO₄·7H₂O浓度112.5mg·L ^-1, K₂HPO₄浓度60mg·L ^-1, NaNO₃浓度1.2g·L ^-1, 维生素B₁浓度0.5mg·L ^-1, 维生素B₁₂浓度0.1μg·L ^-1。在此条件下, EC04产糖率为271.74mg·g ^-1, 细胞密度为48.027×10 ⁶cells·mL ^-1, 与基础培养基相比分别提高了97.49%和34.91%。添加VB₁、VB₁₂等也在不同程度上影响小球藻胞内多糖产率。对所提取胞内多糖进行抗氧化活性初探, 结果表明其具有一定的自由基的清除能力, 对DPPH·(1-二苯基-2-三硝基苯肼)和·OH(羟自由基)的最大清除率分别达到了82.32%和64.27%。     

阴极溶出伏安法测量海水中溶解态铁

使用阴极溶出伏安法,利用2,3-二羟基苯丙氨酸(DHN)可以与Fe(Ⅲ)结合生成配合物,而BrO3-的加入可以催化该电化学反应的性质,系统研究了海水中溶解态Fe(Ⅲ)的最佳分析条件。结果表明,体系中添加20.0μmol/L DHN即可达到分析要求;添加BrO3-可以使溶出电流线性增大,选择的最终浓度为20.0mmol/L。当沉积电位为-0.20V,扫描速率为50.0mV/s,沉积时间为90s时,即可达到低铁海水的分析要求,在此条件下检测限为0.011nmol/L。紫外消解可以使测量灵敏度比未消解时提高13倍。用此方法测量得到的太平洋某处(158°15′E,22°23′N)海水表层水浓度为0.45nmol/L,75m处浓度为0.14nmol/L,1 500m处浓度为0.86nmol/L。     

氮浓度对四株海洋绿藻总脂含量和脂肪酸组成的影响

本文用NaNO3作为氮源,分别作了氮浓度的五个水平对2属(小球藻属、裂丝藻属)的四株绿藻的生长率、总脂含量及主要脂肪酸组成的影响。C19、C97和C102的脂肪含量随N浓度的改变而有较大变化,其中C102在1.6m mol/L时脂肪含量达到最大值(24.8%)。C95的脂肪含量随氮浓度变化不大。同时,由氮浓度引起的平均生长率μ与总脂含量之间无明显相关关系。四株绿藻的EPA(20∶5n-3)和PUFAs(polyunsaturated fatty acids)含量随培养基中氮浓度的改变有较大变化但因种而异。C95和C97均在中等氮浓度时EPA含量达到最大值,分别为23.8%和27.4%。C19和C102在高氮浓度(40mmol/L)获得EPA的最大值,分别为25.7%和26.6%。     

赤潮发生机理研究──海洋原甲藻的氮营养生理特征

于１９９１年１月－１９９１年１２月，以不同浓度的硝态氮（２０，６０，２００，６００μｍｏｌ／Ｌ）研究对赤潮生物海洋原甲藻的生长和生化组成的影响，及其营养生理特性，结果表明，在氮浓度为２００和６００μｍｏｌ／Ｌ时，表现光合作用强，细胞生长快，指数生长期长，叶绿素含量高，提示了由原甲藻爆发引起的赤潮与海洋富营养化有直接关系，结果还表明，海洋原甲藻可以累积蛋白质和碳水化合物，当外界氮源不能满足生长需要时