4种海洋单胞藻生化组成的环境因子效应研究

在实验室模拟条件下,应用14C示踪法测定4种海洋单胞藻的光合作用速率,研究光、温度和营养盐等环境因子对藻类细胞生化组成的影响.结果表明,三角褐指藻、盐藻、中肋骨条藻和等鞭金藻适宜生长的光强范围为5.8×103～15×103lx.4种单胞藻光合作用速率随光强增加而增大,其中盐藻和等鞭金藻的光响应比较明显.随光强增加,4种单胞藻细胞的碳水化合物含量及其变化量呈增加趋势,而蛋白质含量及其变化量则减少,脂类含量变化很小.三角褐指藻、盐藻、中肋骨条藻和等鞭金藻最适生长温度分别为:14、26、21、26℃左右.在上述4个实验温度时,4种单胞藻光合作用速率最高,细胞内的碳水化合物、蛋白质、脂类含量及其变化量也达到最大值.三角褐指藻、盐藻、中肋骨条藻和等鞭金藻光合作用过程的表观活化能(E)分别为:23.2、38.5、22.4和61.7KJ/mol,温度系数(Q10)分别为:1.74、1.74.1.38和1.69.三角褐指藻和中肋骨条藻在氮磷比(N/P)为16时,盐藻和等鞭金藻在氮磷比为28时,光合作用速率最大.在N/P为16时,4种单胞藻细胞内的碳水化合物、蛋白质、脂类含量和变化量均达到最大值.     

铁对三角褐指藻生长、光合作用及生化组成的影响

近来许多研究表明,不论是在无机氮丰富还是贫乏的水域,铁元素的供应对于浮游植物的生物量、生长率、种类组成及初级生产力均会产生影响。通过室内培养,研究了铁对三角褐指藻生长、光合作用以及细胞生化组成的影响。实验结果表明,在其他营养盐充足的条件下,海水中铁浓度的变化对三角褐指藻的生长及光合作用均有显着影响。在5×10-7mol/dm3铁浓度时,三角褐指藻可达到其最大光合作用速率。在添加铁的条件下,三角褐指藻细胞多种生化组成受到不同程度的影响,其中叶绿素a含量变化幅度最大,增加了25%～35%,叶绿素c、类胡萝卜素含量也有一定程度的增加,但增长幅度要小于叶绿素a;碳水化合物的含量增加了5%～10%,蛋白质含量的增加幅度在5%～15%之间;超氧化物歧化酶(SOD)的活性及DCMU荧光增强比(F_d/F)也呈明显的增加趋势。铁是海洋初级生产过程中的一种限制因子。     

营养盐对中肋骨条藻和新月菱形藻部分生化组成和性质的影响

１９９５年５月－１９９６年３月,通过一次（分批）培养实验研究了中肋骨条藻和新月菱形藻部分生化组成和性质随培养介质中硝酸盐和磷酸盐水平的变化。结果表明,在氮限制条件下,藻体叶绿素α含量和碱性磷酸酶活力较低,与生长速率呈正相关;碳水化合物含量先随硝酸盐浓度增加而升高,当叶绿素α含量较低时降低。在磷限制条件下,藻体叶绿素α、碳水化合物含量和碱性磷酸酶活力均升高。碳水化合物的积累较氮限制时显著。各生化指标     

不同N水平下缘管浒苔对重金属铜的响应

探讨了重金属铜对两种N水平生长条件下缘管浒苔生长、光合作用、硝酸还原酶活性以及色素和蛋白含量的影响。结果表明,两种N水平下,铜离子都显著抑制藻体的生长速率,并且随着浓度的增加而增大;而N加富显著促进藻体的生长速率,但这种作用在高浓度铜(2μM)的作用下不显著。高浓度的铜和N同时存在时,藻体的光合作用速率显著下降,硝酸还原酶活性也显著降低。高浓度的铜显著降低类胡萝卜素和可溶性蛋白的含量,在N加富的情况下,这种抑制作用更为显著。     

光强对缘管浒苔(Ulva linza)光合生理特性和短期温度效应的影响

由于季节和分布深度的不同,海藻接受的光强和温度也不同,其生理响应机制也不同。本文旨在研究不同光强对缘管浒苔(Ulvalinza)光合生理特性及短期温度效应的影响。缘管浒苔样品采自连云港高公岛海区(119.3°E, 34.5°N)。实验设置了低、中、高三个不同水平的光强,分别为90、200和400μE/(m~2·s)。结果表明,藻体的净光合作用速率在低光下显著低于培养在高、中光下的,而光强对呼吸作用速率无显著影响。高光下藻体光系统Ⅱ的最大光化学效率(F_v/F_m)值显著低于中、低光强下,而非光化学淬灭(NPQ)值随光强降低显著下降。叶绿素a和叶绿素b的含量在低光强下均显著高于高、中光强下的含量。最大相对电子传递速率(rETR_(max))随光强变化显著,中光下最高,低光下最低;饱和光强(I_k)在低光下显著低于在高、中光下。在不同浓度的溶解性无机碳(DIC)下,净光合作用速率在不受碳限制时所能达到的最大速率(V_(max))随光强升高而显著增大,净光合作用速率为最大速率一半时的底物浓度(K_m)在低光下显著低于高、中光下。这表明低光上调了藻体的无机碳利用能力。短期温度实验表明,高光培养下,酶失活一半时的温度(T_h)显著增加,而低光下藻体的净光合作用速率的最适温度(T_(opt))显著降低,这表明低光显著提高了缘管浒苔对环境的敏感性,而高光下的藻体更适应高温的环境,这为绿潮在5—7月份大规模暴发的现象研究提供了一定的理论参考依据。     

不同氮磷水平对缘管浒苔生长及光合作用的影响

近岸海域的富营养化是被广泛关注的重要海洋生态环境问题,其中N和P是富营养化过程主要的2种营养盐.本实验旨在探讨N和P对缘管浒苔的生长、光合作用以及可溶性蛋白含量的影响.结果表明:添加N和P都显著增加藻体的光合作用速率、可溶性蛋白含量,最终显著提高藻体的相对生长率.缘管浒苔对N和P的利用可以在一定范围内相互弥补.这表明缘...     

三氯生对小球藻的生长效应研究

研究三氯生(Triclosan) 对小球藻(Chlorella spp) 生长状况、藻细胞光合色素及碳水化合物含量的影响,检测三氯生对小球藻的毒性效应.采用概率单位-浓度对数法进行数据处理.结果表明:藻细胞密度随药剂浓度增加而明显下降,且呈现较好的剂量-效应关系;96 h 半抑制效应浓度 ( EC50 ) 为 0.065 0 mg·L-1,属于高毒;三氯生明显抑制小球藻光合色素含量的增加,并对碳水化合物含量变化有持续的影响.     

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。     

几种藻类对氮、磷的同化率与其营养成分的关系

测定了６种单细胞藻对氮，磷的同化率，光合作用速率和各藻的蛋白，氨基酸等营养成分。结果：（１）各藻的氨基酸含量与藻类对氮，磷的同化率呈线性相关；（２）藻的光合作用速率和光合作用指数分别与被藻同化的氨氮和Ｎ／Ｐ比值呈显著的相关关系。     

三角褐指藻对铜离子长期暴露的生理响应

探讨了不同浓度Cu2+长期暴露对三角褐指藻生长、光合作用、呼吸作用和色素含量等生理特性的影响。结果表明:三角褐指藻在较低浓度下(0.25mg·L-1,0.5mg·L-1)生长受到刺激,而在高浓度下(1.5mg·L-1)则下降。叶绿素荧光参数有效光化学效率(Yield)与最大光化学效率(Fv/Fm)对Cu2+非常敏感,它们均随Cu2+的升高而显著下降;Cu2+暴露对光合作用速率也具有抑制作用;而在Cu2+长期暴露下,类胡萝卜素含量比对照组高,但提高的程度随Cu2+浓度升高而下降。这些结果说明,叶绿素荧光参数可以作为三角褐指藻受到Cu2+胁迫的灵敏指标;光合作用与生长并不耦合;类胡萝卜素含量和呼吸作用速率升高可能能够降低Cu2+对三角褐指藻的毒性。     

环境因子对中肋骨条藻碳水化合物、氨基酸和蛋白质含量的影响

在实验室条件下,研究了氮磷比、温度、光照强度等环境因子对中肋骨条藻细胞碳水化合物,氨基酸、蛋白质含量的影响。结果表明：当介质Ｎ／Ｐ为１０：１时生化组成含量比３０：１高;在２８℃时,其生化含量高;高光照强度下藻生化组成含量比低光照大。     

不同光质下中华盒形藻蛋白质合成的SDS—PAGE初步分析

初步分析光质对海洋硅灌中华盒形藻蛋白质合成的影响,发现在红光、蓝光和白光下蛋白质合成的量和种类有所不同,并对硅藻SDS－PAGE样品制备法作了改进,即增加1次甲醇冲洗步骤,通过加热／冷冻循环破碎硅藻细胞。     

不同光质下中华盒形藻蛋白质合成的SDS-PAGE初步分析

初步分析光质对海洋硅藻中华盒形藻蛋白质合成的影响,发现在红光、蓝光和白光下蛋白质合成的量和种类有所不同。并对硅藻ＳＤＳ－ＰＡＧＥ样品制备法作了改进,即增加１次甲醇冲洗步骤,通过加热／冷冻循环破碎硅藻细胞。     

光照和温度对细基江蓠繁枝变型的生长及生化组成影响

实验研究光照、温度对细基江蓠的生长率及生化组成等指标的影响。结果表明 ,光照、温度及其相互作用均显著影响以上指标。在该实验条件下 ( 15～ 30℃ ,12 0 0～ 12 0 0 0 lx) ,细基江蓠繁枝变型 ( Gracilaria tenuistipitata var.liui)在光照为 10 0 0 0 lx,温度为 2 5℃时生长率最大 ,光照对生长的影响大于温度 ,而且在适宜的温度范围内 ,随着温度的升高 ,细基江蓠繁枝变型生长的光饱和点也增高。光强是影响藻红素、叶绿素 a及碳水化合物 /蛋白质比率的主要环境因子 ,它与藻红素、叶绿素 a含量负相关 ,与碳水化合物 /蛋白质比率正相关。温度则是调节蛋白质及藻红素 /叶绿素 a比率的主要因素 ,它与蛋白质的含量负相关 ,与藻红素 /叶绿素 a比值正相关。温度和光照对碳水化合物的含量影响不明显     

8种海洋饵料微藻蛋白质含量及氨基酸组成比例的比较研究

本研究是一项继1987和1988年几种海洋微藻饵料价值的生物学试验研究之后的饵料藻生物化学试验研究。采用生化方法分析测定分属硅藻、绿藻和蓝藻的8种海洋饵料微藻蛋白质含量及氨基酸组分。 试验结果表明,钝顶螺旋藻(SPirulina Platensis)蛋白质含量最高,61.20%,盐藻(Dunaliella salina)次之,58.86%;四鞭片藻(Tetraselmis suecica)33.06%;亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)32.16%;三种硅藻蛋白质含量最低,中肋骨条藻(Skeletonema costatum)29.96%,三角褐指藻(Pha-eodactylum tricornutum)27.90%,牟氏角毛藻(Chaetoceros muellleri)25.26%。     

不同氮浓度下盐胁迫对坛紫菜(Pyropia haitanensis)生长和光合作用的影响

为了探讨在不同氮浓度条件下盐度胁迫对坛紫菜(Pyropia haitanensis)生长和光合生理的影响,设置高(500μmol/L)、低(50μmol/L)2个氮浓度和15、30和45三个盐度水平,将坛紫菜叶状体在不同的氮和盐度条件下适应培养7d后,测定藻体的生长、色素含量、光合放氧和快速光反应曲线等生理指标。结果显示:在低氮条件下,坛紫菜的生长速率随盐度增加而递减;在高氮下,30盐度水平培养的藻体具有最大生长速率。低氮条件下,叶绿素a(Chl a)、类胡萝卜素(Car)、藻红蛋白(PE)和藻蓝蛋白(PC)的含量在盐度15中较高,而在盐度30和45之间没有显著差异;高氮条件下,盐度对藻体Chl a和Car的含量没有显著影响,但相对于盐度30的处理,盐度15和45都显著降低了PE和PC的含量,虽然这两种色素含量在两个盐度处理间没有显著差异。不同的氮和盐度处理对藻体的光合放氧速率几乎没有影响,除了高氮条件下,单位湿重的放氧速率在盐度30中较低而单位Chl a的放氧速率在盐度45中稍高。从快速光反应曲线的结果看出,盐度虽然对光饱和点(Ik)、电子传递效率(α)和最大相对电子传递速率(r ETRmax)没有显著影响,但高盐胁迫显著提高了光抑制项的值(a)。综上所述,高盐度胁迫能够抑制坛紫菜的生长和光合作用,氮的浓度对这种抑制作用没有显著影响;低盐度胁迫对藻体的生长和光合没有抑制,甚至在低氮条件下表现出对生长的促进。这些结果为坛紫菜的栽培和对富营养化海水的修复提供了一定的理论参考。     

一株蹄形藻(Kirchneriella sp.)的生长和油脂积累潜力评价

优质产油藻种是实现微藻油脂产业化生产的基础,蹄形藻可以积累高含量的储藏性三酰甘油,但其是否具有微藻油脂开发潜力,目前仍然缺少系统的评价。利用形态学和分子技术对分离自暨南大学南湖的一株微藻进行鉴定,通过设置4种硝酸钠浓度(3.6、9.0、18.0和36.0 mmol/L),测定生物质浓度、总脂含量、脂肪酸组成、光合效率等指标,评价该藻株的产油能力,并利用现有模型,计算生物柴油的质量参数。经鉴定该藻株为蹄形藻JNU-3201 (Kirchneriella sp. JNU-3201),在整个培养周期内,其碳水化合物含量(干重)均低于20%,蛋白质含量呈降低趋势,总脂含量逐渐增加,说明脂类是该藻的主要储能物质;主要脂肪酸包括油酸(C18︰1)、棕榈酸(C16︰0)和亚油酸(C18︰2);该藻株的生长和油脂含量明显受氮素水平影响,在最低氮浓度条件下(3.6mmol/L),获得最高总脂含量(46.92%±1.52%,干重),在最高氮浓度条件下(36.0mmol/L),获得最高生物质浓度[(6.53±0.11)g/L],在18.0 mmol/L条件下,获得最高总脂产量[(2.43±0.06) g/L...     

不同光照强度下仙掌藻(Halimeda opuntia)对海洋酸化的生理响应

为探讨海洋酸化和光照强度变化对海洋钙化生物的影响,本文选用广泛分布在热带珊瑚礁区的大型钙化海藻仙掌藻(Halimeda opuntia)为研究对象,在室内通过CO2加富(pH=7.50、7.80和8.10)和调控光照强度(30和180μmol photons m2·s-1)的方式,探究其生长、钙化作用和光合作用等生理特征对海洋酸化和光照强度变化的响应。结果表明:海水酸化可以显著抑制仙掌藻的生长率、钙化速率和光合效率,且随酸化程度的加深而加强。酸化条件下(p H 7.50～7.80),生长率、钙化速率和Fv/Fm分别下降了48.29%～58.80%、51.78%～62.29%和2.37%～13.79%;光照强度的增加可以缓解这一抑制作用,高光照下生长率、钙化速率和Fv/Fm分别升高了2.01%～44.55%、29.61%～40.68%和1.68%～6.92%。酸化处理和光照强度变化对色素含量、丙二醛(MDA)和脯氨酸含量影响显著(P 0.01);酸化处理组中的Chl-a含量下降了32.69%～43.44%;而实验第20-28天,低光条件下的类胡萝卜素含量比高光照组高出12.12%～57.45%;酸化胁迫下,MDA在组织中逐渐积累;同时脯氨酸明显升高,以增加藻体自身的抗逆性,缓解胁迫带来的损伤。此外,组织中总碳(TC)和总氮(TN)含量在酸化条件下显著增加(P 0.05),光照强度的增加也一定程度上有利于提高TC和TN含量。通过分析可知,海洋酸化对仙掌藻的威胁是多方面的,对其生长、钙化作用和光合作用等生理过程的抑制作用随着酸化程度的加深而增加,而光照强度的增加一定程度上可以缓解酸化带来的负面效应。这些结果可以为预测未来海洋酸化对钙质生物的影响和珊瑚礁生物的多样性保护提供理论参考。     

铵氮对龙须菜含氮化合物和碳水化合物组成的影响

在低氮海水中培养龙须菜(Gracilaria sjoestedtii Kylin),采用间歇施肥法控制藻体氮营养状态并通过化学组分分析研究了藻体内含氮化合物和碳水化合物的变化,探讨了它们之间的相互关系。试验结果表明:施肥的藻体保持较高的生长速度和较高的总氮、蛋白质和游离氨基酸含量。在氮饥饿状态下,藻体内红藻糖苷含量增加显著;随着氮饥饿程度的增加,红藻淀粉的含量增加;在氮饥饿后期,半乳聚糖的累积最明显。当外界氮供应发生变化时,红藻糖苷和游离氨基酸含量的变化最显著,这两种化合物的含量变化存在着明显的负相关(r=-0.98,p<0.005)。     

二氧化碳和阳光紫外辐射对龙须菜生长和光合生理的影响

为探讨太阳紫外辐射(UVR,280～400 nm)和CO2浓度变化对大型海藻的复合效应,选择了常见的经济海藻龙须菜(Gracilarialemaneiformis)为实验材料,研究了UVR(阳光紫外辐射)和CO2对其生长、光合作用、色素以及紫外吸收物质含量变化的复合作用。实验设置两个CO2梯度(380×10-6和800×10-6)和三种太阳辐射处理(PAB处理——全波长辐射处理,PA辐射处理——滤掉紫外线B和P处理——滤掉全部紫外线)。结果表明,CO2加富(800×10-6)显著地促进了龙须菜的生长,而UVR则产生抑制作用,但两者之间复合作用不显著。UVR促进了藻体的紫外吸收物质的合成,而且在高浓度CO2下经PAB辐射处理的含量要显著高于正常CO2浓度水平下的,这表明高浓度CO2促进了紫外吸收物质的合成。在光合作用受限制的低PAR条件下,紫外线A(UV-A)促进其光合作用,但高浓度CO2却抑制了藻体的光合作用速率。在正常浓度CO2水平下生长的藻体,UVR显著降低其光合作用能力,但是在高浓度CO2下生长的藻体,UVR这种负面效应不显著。UVR显著降低藻红蛋白的含量,高浓度CO2在P和PA辐射处理下也显著降低藻红蛋白的含量,但在PAB辐射处理下却呈现相反的结果。高浓度CO2下生长的藻体通过增加体内紫外吸收物质的含量来维持较高浓度的藻红蛋白含量,增强了其抵御UVR的能力。