3种海洋硅藻不同培养阶段挥发性成分的比较分析

本文应用顶空固相微萃取气相色谱-质谱联用技术,对威氏海链藻Thalassiosira weissflogii、小新月菱形藻Nitzschia closterium、角毛藻Chaetoceros calcitrons 3种硅藻的挥发性成分进行分析。结果表明,在3种硅藻的培养过程中,其挥发性成分除了壬醛及醇类呈现先增后降的趋势外,大多数不饱和醛类的含量在不断增加,烷烯烃类物质在不断减少,而乙酸乙酯、2-甲基-2-丙酸甲酯这类酯类化合物在角毛藻衰败期会显著富集。通过对代表性饵料硅藻的挥发性成分进行研究,可为海水养殖过程中微藻投喂种类、投喂时机的选择提供理论依据,并为海洋硅藻的进一步开发奠定基础。     

生物胺对赤潮藻生长的影响作用初探

选取东海赤潮高发区常见的两种甲藻[东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)、塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)]和两种硅藻[中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、海链藻(Thalassiosirasp.)],以2-苯基乙胺、腐胺、亚精胺、精胺四种赤潮水体中常见的生物胺为因素,设置0、5、25、100nmol/L四个浓度水平,进行L16(45)正交添加培养实验。根据Logistic生长模型进行曲线拟合,分析得到的生长参数。结果显示,不同的生物胺对各赤潮藻生长影响的大小、趋势均存在差异。其中,2-苯基乙胺对四种赤潮藻的生长影响最显著。高浓度的2-苯基乙胺对中肋骨条藻的生长具有明显的抑制作用,对塔玛亚历山大藻的生长具有明显的促进作用。多胺物质(腐胺、亚精胺和精胺)对甲藻(东海原甲藻和塔玛亚历山大藻)生长的促进作用大于硅藻(海链藻和中肋骨条藻)。多胺中的亚精胺对塔玛亚历山大藻和海链藻的生长影响最大,精胺对东海原甲藻和中肋骨条藻的生长影响最大。多胺可能是2010年东海赤潮由中肋骨条藻向东海原甲藻演替的一个诱导因素,其中精胺可能发挥的作用较大。     

近海污染物对海洋浮游植物生长及生化组成影响的比较研究

威氏海链藻(Thalassiosira weissflogii)属沿海中心硅藻纲,是海洋硅藻的模式种之一。实验探讨氮营养盐(硝酸盐,N,c(N)分别为8.0,16.0,32.0,64.0μmol/L)、石油烃(0号柴油分散液,WAFs,c(WAFs)分别为0,0.1,0.5,1.0,5.0 mg/L)、抗生素(土霉素,c(OTC)分别为,0,1.0,3.0,5.0,10.0 mg/L)等3类近海常见污染物对威氏海链藻细胞生长及生化组成的影响。结果表明,3类近海常见污染物对藻生长(即藻细胞密度)、叶绿素a合成、蛋白质生成、藻细胞抗氧化能力(即超氧化物歧化酶活性)、脂质过氧化(即丙二醛含量)的影响程度分别为WAFsNOTC、NOTCWAFs、NWAFsOTC、WAFsNOTC、OTCNWAFs;影响程度的差异,揭示了近海各污染物的毒性作用机制及靶位不同。     

球等鞭金藻与4种海洋微藻间的化感作用

利用交叉培养的方法,研究了球等鞭金藻与纤细角毛藻、牟氏角毛藻、新月菱形藻和三角褐指藻等4种海洋微藻间的化感作用。并利用高效液相色谱分析了这4种海洋微藻的胞外滤液萃取物。结果表明,(1)球等鞭金藻胞外滤液浓度大于40%时,显著抑制三角褐指藻、新月菱形藻和牟氏角毛藻的生长,而对纤细角毛藻的生长则有明显的促进效果,但当胞外滤液浓度大于80%时则对纤细角毛藻的生长也表现出抑制作用。纤细角毛藻、新月菱形藻、牟氏角毛藻的滤液浓度大于40%时,对球等鞭金藻表现出显著抑制作用,三角褐指藻胞外滤液浓度大于80%时才能抑制球等鞭金藻的生长。(2)4种海洋微藻胞外滤液的萃取物能明显抑制球等鞭金藻的生长。(3)纤细角毛藻、牟氏角毛藻、新月菱形藻和三角褐指藻的胞外滤液分别包含8种、5种、6种和7种物质,同时结果还表明4种海洋微藻产生的抑制球等鞭金藻生长的化感物质并不相同。     

Cd~(2+)、Cu~(2+)与Zn~(2+)对威氏海链藻生长生理和油脂积累的影响

本文研究以3种典型重金属离子镉(Cd~(2+))、铜(Cu~(2+))和锌(Zn~(2+)),在不同浓度下对威氏海链藻(Conticribra weissflogii)在生长、光系统Ⅱ最大光能转化效率和油脂含量方面的影响,为重金属离子在海洋微藻生理方面的毒性以及油脂合成的影响提供了新的结果。3种重金属离子Cd~(2+)(2mg/L)、Cu~(2+)(2mg/L)和Zn~(2+)(1mg/L)在低浓度下对威氏海链藻的生长速率影响与对照组相比无显著差异,当Cd~(2+)5mg/L,Cu~(2+)5mg/L或Zn~(2+)10mg/L后,3种重金属便显著抑制威氏海链藻的生长速率。重金属Zn~(2+)对威氏海链藻的光系统II最大光能转化效率F_v/F_m影响较小。威氏海链藻在30mg/L Zn~(2+)影响下光系统Ⅱ最大光能转化效率F_v/F_m仍能达到(0.21±0.01),而Cd~(2+)或Cu~(2+)5mg/L时完全抑制了威氏海链藻的光系统Ⅱ最大光能转化效率。0.5mg/L Zn~(2+)对威氏海链藻的油脂含量有显著促进作用,油脂含量达到对照组1.2倍,其余金属离子浓度均无法有效促进威氏海链藻油脂的积累。     

常用海产植物性活饵料氨基酸的测定

本文报道9种浮游植物所含有的重要氨基酸种类与含量的仪器测定结果,并与长毛对虾肉的氨基酸含量作营养价的比较.氨基酸的总含量小新月菱形藻为干样的34.6%,简单钙质角毛藻27.0%,三角褐指藻25.9%,亚心形扁藻22.9%,小球藻21.4%,异胶藻20.0%,盐藻19.6%,中肋骨条藻18.3%,湛江叉鞭金藻10.5%,长毛对虾肉60.9%,小新月菱形藻、简单钙质角毛藻、三角褐指藻、亚心形扁藻和长毛对虾肉不含有蛋氨酸,但是赖氨酸的含量高于其他种粪.我国当前较优质的植物性活饵料是小新月形藻、简单钙质角毛藻,三角褐指藻、亚心形扁藻和中肋骨条藻.     

营养盐水平对四种海洋浮游硅藻胞外多糖产量的影响

4种海洋浮游硅藻(牟勒氏角毛藻、海链藻、三角褐指藻和新月菱形藻)培养在改进的f／2培养基中，研究了不同氮、磷和硅营养水平对它们胞外多糖产量的影响．结果表明，硅藻胞外多糖的生产和释放具有种间特异性，角毛藻和海链藻胞外多糖的生产和释放主要在静止期，而三角褐指藻和新月菱形藻在指数生长期前期和静止期都能生产和分泌较高的胞外多糖；培养液中低浓度磷减少了4种硅藻在静止期胞外多糖的产量，但增加了角毛藻在生长期前期胞外多糖的产量；氮浓度的降低增加了三角褐指藻在指数生长前期胞外多糖的产量，但减少了其他3种藻类胞外多糖的产量；硅浓度的降低对4种硅藻胞外多糖的产量影响不大，在一定程度上还促进了静止期胞外多糖的生产．本研究表明，营养盐水平对硅藻胞外多糖生产的影响因种类和细胞所处生长期不同而存在着很大的差异．     

南极威德尔海陆缘固冰区叶绿素a及硅藻的分布

本文描述了1985年1月-2月联邦德国“极星”号极地考察船沿威德尔海陆缘固冰区调查期间所获得的冰柱状样内叶绿素a以及硅藻的分布,对三个不同区域柱状样的分析结果表明,底部10-30cm的海冰多呈褐色,其内由大量藻类,特别是由硅藻细胞的富集而形成,丰度变化大。在融化的底部冰样中,细胞数高达10~8个/l,叶绿素a浓度高达2220mg/m~3,中部常见到大量小型的失去色素乃至死亡的硅藻细胞。初步鉴定出26种硅藻,其多数隶属于茧形藻属(Amphiprora),斜纹,藻属(Pleurosigma),菱形藻属(Nitzschia),盒形藻属(Biddulphia),角刺藻属(Corethron),海毛藻属(Thalassiothrix),海链藻属(Thalassiosira),以及脆杆藻属(Fragilaria)等,本文还记录了两种不同的底部生态群落:寡种和多种集群的生态类型,并对硅藻的富集和分布成因作了一些讨论。     

温度对海洋硅藻吸收或释放一氧化氮的影响

基于全球变暖的背景,研究了温度对三角褐指藻(Phaeodactylumtricornutum)、小新月菱形藻(Nitzschiaclosteriumf.minutissima)和中肋骨条藻(Skeletonemacostatum)生长的影响,并初步探讨了温度对海洋硅藻生长过程中吸收或释放一氧化氮(NO)的影响。培养温度分别为20℃和25℃。结果显示,温度升高,中肋骨条藻的比生长速率降低(P0.05),而对三角褐指藻和小新月菱形藻的生长没有明显影响。不同种类硅藻对高温的适应能力不同,且在不同生长阶段对NO呈现不同的吸收或释放规律。与20℃培养条件相比,25℃条件下三角褐指藻对NO的净吸收速率在指数生长期、生长平台期和衰亡期分别升高了40.2%、98.2%和16.0%;小新月菱形藻对NO的净吸收速率在生长的平台期升高了5.7倍;中肋骨条藻对NO的净释放速率在生长的平台期升高幅度最大,为11.5倍。结果表明全球变暖对不同种类的硅藻代谢NO的促进程度不同。     

不同氮磷比对中肋骨条藻和威氏海链藻生长特性的影响

实验室条件下用不同氮磷摩尔比(4:1,16:1,64:1)的培养液培养中肋骨条藻Skeletonema costatum和威氏海链藻Thalassiosira weissflogii,对它们的比生长率、细胞状态、细胞对外界氮磷营养元素的吸收和细胞内氮磷比的变化进行了研究.结果表明,氮磷比显著影响两种硅藻的生长和生理状态,氮浓度对细胞生长的影响更大.N限制组(N:P=4:1)的比生长率、细胞数量和叶绿素a含量明显低于正常条件和P限制组(N;P=64:1);威氏海链藻生长对N的变化比中肋骨条藻更为敏感,吸收外界无机氮的速率更快.营养盐充足的情况下,水体中藻细胞的氮磷比变化会较小,但由于"奢侈消费"现象的存在,在出现营养盐限制时,细胞的氮磷比组成会跟随环境的氮磷比改变,在氮限制的条件下,细胞的氮磷比会相应减少,而相反在磷限制的条件下,细胞的氮磷比会明显增加.     

三角褐指藻与抑食金球藻的竞争及化感作用研究

为探明三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）对抑食金球藻（Aureococcus anophagefferens）是否具有化感作用,本研究以三角褐指藻和抑食金球藻为实验材料,研究了抑食金球藻在单培养和共培养条件下的生长情况及三角褐指藻培养滤液对其生长和叶绿素荧光参数的影响。结果表明:三角褐指藻对抑食金球藻有明显的化感抑制作用。在单培养体系中,抑食金球藻的生长曲线可用逻辑斯谛增长模型拟合,随着起始密度的增加,环境容量（K）逐渐减小,而抑食金球藻的种群瞬间增长率（r）、进入拐点时间及稳定期细胞密度均较为接近;当三角褐指藻与抑食金球藻以不同起始密度比共同培养时,抑食金球藻的生长均受到了显著地抑制（P<0.05）,但其抑制作用并未与三角褐指藻的密度呈明显的线性关系;滤液培养实验发现,10 mL和15 mL三角褐指藻培养滤液的加入可对抑食金球藻的生长产生显著影响（P<0.05）,对其叶绿素荧光参数没有影响（P>0.05）,25 mL和35 mL三角褐指藻培养滤液的加入可对抑食金球藻的生长和叶绿素荧光参数均产生显著的抑制作用（P<0.05）,叶绿素荧光参数F_v/F_m、ΦPSⅡ、alpha的值降低,Ik的值增加,PSⅡ受到损害。     

Spatial and temporal variations in free polyamine distributions in Uranouchi Inlet, Japan

Polyamines are an essential component of living organisms that influence normal cell growth and development. Despite the possible importance of polyamines for marine microbial ecology, concentrations of polyamines in seawater are not well known.Using HPLC analysis with a cation exchange column and OPA reagent, we determined polyamine concentrations in seawater without carrying out desalting, concentration or derivatization steps prior to chromatography.In seawater collected from Uranouchi Inlet, putrescine and spermidine were the predominant polyamines, ranging from undetectable (N.D.) to 4.4 nM and N.D. to 2.8 nM, respectively. Though other polyamines were detected, the frequency of detection was much lower than that of putrescine and spermidine; concentrations ranged from N.D. to 0.9 nM for cadaverine, and N.D. to 3.2 nM for norspermidine. Norspermine and spermine were detected in only a few samples; their concentrations varied from N.D. to 3.2 nM and N.D. to 0.5 nM, respectively. These concentrations were higher in the summer.     

应用芽孢杆菌调控虾池微生态的初步研究

监测了施用芽孢杆菌(Bacillussp.)后的养虾池水体和底泥总异养细菌和弧菌数量以及水体浮游微藻数量的变化,分析了应用芽孢杆菌对养殖环境微生态的影响。结果表明,芽孢杆菌对虾池水体的异养细菌和弧菌生长和繁殖具有一定的抑制作用,对底泥异养菌和弧菌具有一定的促进作用,能促进浮游微藻的平稳繁殖。芽胞杆菌通过这些作用抑制了水体中条件致病菌的繁殖,促进了虾池物质和能量的循环,有利于虾池的自我净化。     

Responses of diatoms to iron-enrichment (SEEDS) in the western subarctic Pacific, temporal and spatial comparisons

Phytoplankton species composition was analyzed inside and outside of the iron-enriched patch during the SEEDS experiment. Before the iron-enrichment, the phytoplankton community consisted of similar proportions of pico-, nano- and micro-sized phytoplankton, and the micro-phytoplankton was dominated by the pennate diatom Pseudo-nitzschia turgidula. Although all the diatoms, except the nano-sized Fragilariopsis sp., increased during the two weeks of the observation period, the flora in the patch dramatically changed with the increase of phytoplankton biomass to a centric diatom-dominated community. Neritic diatoms, especially Chaetoceros debilis, showed higher growth rates than other diatoms, without any delay in the initiation of growth after the enrichment, and accounted for 90% of the micro-phytoplankton after day 9. In contrast, the oceanic diatoms showed distinct delays in the initiation of growth. We conclude that the responses of the diatoms to the manipulation of iron concentration were different by species, and the fast and intensive response of the phytoplankton to iron-enrichment resulted from the presence of a small amount of neritic diatoms at the study site. The important factors that determine the dominant species in the bloom are the potential growth rates under an iron-replete condition and the growth lag. Abundant species in the patch are widely distributed in the North Pacific and their relative contributions in the Oyashio area and at Stn KNOT are high from spring to summer. However, a characteristic difference of species composition between the SEEDS bloom and natural blooms was the lack of Thalassiosira and Coscinodiscus species in the patch, which usually account for a major part of the phytoplankton community under blooming conditions in the western North Pacific.     

Effect of NaNO3 Concentrations on the Growth and Fatty Acid Compositions of Nitzschia closterium and Chaetoceros gracilis

Fatty acid compositions of two strains of marine diatoms Nitzschia closterium(MACC B222)and Chaetoceros gracilis(MACCB13)have been examined.The microalgae have been grown at different initial NaNO3 concentrations(75,375,750,1125,1500,1875mg/L)and harvested at the late exponential phase.The results by one factor analysis of variance show that the NaNO3 concentrations have no significant influence on the relative growth rate of two stains of marine diatoms;the influence of NaNO3 concentrations on the fatty acids differs from species to species.The major fatty acids of two diatom strains are 14:0,16:0,16:In-7and 20:5n-3(EPA),B13 also has high percentage of 20:4n-6(6.0-9.1%).     

条斑紫菜栽培过程中有害藻类的分离与鉴定

针对条斑紫菜栽培过程中出现的有害藻类问题,进行了叶状体和丝状体有害藻类分离与鉴定等相关研究。通过形态学分析和分子生物学鉴定,发现叶状体中的杂藻主要有大型绿藻(浒苔、曲浒苔)、大型红藻(红毛菜)以及微型绿藻和硅藻,丝状体中的杂藻主要为褐藻、微型绿藻和硅藻。针对部分微型杂藻进行了抑制剂处理实验,结果表明低浓度的抗生素可以有效抑制部分硅藻和绿藻的生长,二氧化锗对硅藻生长具有显著的抑制效果。研究结果为系统、全面认识条斑紫菜栽培过程中的有害藻类提供了科学依据。     

春季东海近岸表层浮游植物群落结构及其与环境因子的关系

采用HPLC-CHEMTAX方法分析了2008年春季东海近岸海域的表层浮游植物群落结构及其与环境因子的关系。结果表明,调查区表层浮游植物优势类群为硅藻和甲藻,对叶绿素a的平均贡献率分别为42%和32%。硅藻和甲藻均适于生长在低温、低盐和高氮磷比的环境,但硅藻水华发生在温度较低、盐度较高、氮磷比较高的长江冲淡水与外海水交汇的盐度锋面上,而甲藻水华发生在温度较高、盐度较低、氮磷比较低的冲淡水与台湾暖流交汇的温度锋面上。LOWESS回归表明,叶绿素a和甲藻分别随温度和盐度升高呈先增后降的趋势,硅藻随温度和盐度变化波动较大。叶绿素a和硅藻随氮磷比升高而递增,甲藻随氮磷比的变化波动较大。     

盐度对广盐型聚球藻K1生长及转录组的影响*

聚球藻是一类分布广泛、数量巨大的微微型浮游植物, 作为蓝藻的代表类群之一, 广泛分布于海洋以及河口区域, 并且具有丰富的色素多样性和遗传多样性。聚球藻根据盐度适应能力可划分为严格海洋型聚球藻和广盐型聚球藻。文章对分离自珠江口的聚球藻K1和南海寡营养海域的聚球藻YX02-1在不同盐度条件下的生长状况进行对比, 并根据ropC1标记基因分析K1和YX02-1的分类地位, 发现K1为广盐型聚球藻, 其在不同盐度下(10‰、13‰、18‰、25‰、33‰)均能生长; 而YX02-1为严格海洋型聚球藻, 在低于13‰的盐度下无法存活, 与其在河口的分布特征相一致。转录组分析显示, 低盐条件下广盐型聚球藻中合成渗透压调节分子的基因(ggpS、SPS、stpA)表达量明显下调, 而膜通道蛋白glzT基因的表达显著上调, 说明广盐型聚球藻耐低盐机制主要是通过减少细胞内渗透压相关小分子合成和增加膜通道蛋白, 提高小分子物质外排来达到细胞内外渗透压平衡。此外, 盐度也会影响广盐型聚球藻的光合作用和代谢水平, 其中参与光合作用的产能基因(ATPF0B、ATPF0A、ATPF1D、ATPF1A)和色素蛋白基因(cpcA、cpcB)表达量在低盐条件下均显著下降, 同时无机氮利用相关基因表达上调。低盐条件下, 渗透压相关小分子的需求减少, 可以使更多的碳源用于支持生长, 同时无机氮的吸收增强, 这两者可能是低盐条件下广盐型聚球藻具有较高生长的原因。     

Effects of bacterial films on diatom attachment in the initial phase of marine fouling

The effects of bacterial films on diatom attachment were examined in short-term laboratory experiments, comparing the density of immotile pennate diatoms attached to plates previously coated with bacterial films (BP) with that of sterile plates (SP). The predominant diatom and bacterium wereSynedra sp. andAlcaligenes sp., respectively. There was no significant difference between densities of diatoms on SP and those on BP at each contact time (2, 5, 10, 30, 60 min), although bacterial densities on BP were 17 to 185 times those on SP. Moreover, SEM observations showed that the percentage of diatoms in contact with bacteria on SP were quite low. The results of this study indicate that a bacterial film is not always necessary for diatoms to attach to substrata and that the film ofAlcaligenes sp. had no effect on the attachment ofSynedra sp.     

养殖密度对银鲳幼鱼生长、代谢酶活力及其相关基因表达的影响

采用为期40d的饲养试验, 探讨养殖密度(30尾·m^-3、60尾·m^-3和90尾·m^-3)对初始平均体质量为(3.88±0.72)g的银鲳幼鱼生长、肝脏和肾脏中谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、乳酸脱氢酶(LDH)的酶活力以及相应基因mRNA表达的影响。结果显示: 1) 60尾·m^-3组银鲳幼鱼的增重率和特定生长率分别为(235.19±10.23)%和(4.03±0.10)%, 显著高于30尾·m^-3组(p<0.05), 而与90尾·m^-3组无显著性差异(p>0.05); 2) 90尾·m^-3组银鲳幼鱼的酶活力变化最显著, 30尾·m^-3组的变化幅度最小, 60尾·m^-3组介于两者之间; 3) 肝脏和肾脏中LDH、ALT、AST酶活力均呈先升高后降低的趋势, 其中肝脏中LDH、ALT、AST酶活力高峰分别出现在6h、10d和10d, 是初始值的2倍、4.3倍和2倍, 肾脏中3种酶活力峰值则分别出现在1d、3d和5d, 是初始值的2.1倍、2.2倍和3.1倍; 4) AST、ALT、LDH等3种酶基因mRNA表达量变化规律与各自酶活力变化规律一致。综上所述, 养殖密度60尾·m^-3时可促进银鲳幼鱼生长, 90尾·m^-3高密度养殖会导致银鲳幼鱼额外能量的需求增加, 糖异生相关基因mRNA表达量上调使肝脏、肾脏中AST、ALT、LDH酶活力显著升高, 最终出现生长变慢的情况。