硝酸钠对波吉卵囊藻生长、生化组分及沉降的影响

【目的】研究硝酸钠对波吉卵囊藻(Oocystis borgei)生长、生化组分及沉降的影响。【方法】采用分光光度计法、乙醇法、尼罗红染色法、苯酚硫酸法和考马斯亮蓝法,分别测定波吉卵囊藻在不同硝酸钠浓度下的生物量、叶绿素、脂质、总糖和蛋白质含量,分析波吉卵囊藻沉降与生长及生化组分的关系。【结果】1)硝酸钠对波吉卵囊藻沉降率有显著影响(P 0.05),当硝酸钠74.8 mg/L时,沉降6 h的沉降率达到75%,沉降效果最佳。2)硝酸钠对波吉卵囊藻生物量和叶绿素的影响显著(P 0.05),培养9 d时,硝酸钠37.4～748.0 mg/L组卵囊藻生物量和叶绿素含量较高,生长状态好,沉降率较高;经回归分析,沉降率与生物量呈正相关关系(R~2=0.824 3),与叶绿素含量呈先增加后减少的抛物线关系(R~2=0.819 8)。3)硝酸钠对波吉卵囊藻脂质和总糖含量的影响显著(P0.05),硝酸钠质量浓度为37.4～2 992.0 mg/L时,总糖和脂质含量少,沉降率较高;经一元回归分析,沉降率与脂质和总糖含量呈负相关关系,R~2分别为0.770 5和0.609 4。4)沉降率与生物量和叶绿素有显著正相关性,皮尔逊系数r分别为0.785和0.404;与脂质和总糖有显著负相关性,皮尔逊系数r分别为―0.788和―0.731。【结论】硝酸钠通过影响波吉卵囊藻的生长和生化组分来改变藻细胞的沉降率;波吉卵囊藻的沉降率与生长状态呈正相关关系,与脂质、总糖呈负相关关系,脂质和总糖含量越少,沉降效果越好,与蛋白质无显著相关关系。     

盐度对波吉卵囊藻叶绿素荧光参数的影响及PsbA基因的克隆与表达分析

【目的】研究波吉卵囊藻(Oocystis borgei)在不同盐度下叶绿素荧光参数的变化和编码叶绿体D1蛋白的PsbA基因的表达特性。【方法】利用叶绿素荧光仪测定不同盐度条件下波吉卵囊藻叶绿素荧光参数;利用cDNA末端快速扩增技术(RACE)克隆获取波吉卵囊藻PsbA基因序列,并进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR(qPCR)方法分析PsbA基因在不同盐度下的表达情况。【结果】高盐(盐度60)条件下PSⅡ最大光化学量子产量(F_v/F_m)及PSII实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)显著下降(P 0.05)。克隆获得1 314 bp波吉卵囊藻PsbA基因cDNA序列,包含1 062 bp开放阅读框(ORF),预测编码353个氨基酸,该蛋白属于跨膜蛋白。qPCR结果表明,高盐(盐度60)条件下PsbA基因极显著下调(P 0.01)。【结论】高盐(盐度60)显著抑制波吉卵囊藻PsbA基因的表达和叶绿素荧光参数(F_v/F_m和ΦPSⅡ)的降低,表明波吉卵囊藻处于胁迫状态;而盐度10和30能促进PsbA基因的表达。     

波吉卵囊藻蛋白质提取方法比较及提取条件优化

【目的】探究基于考马斯亮蓝染色法的波吉卵囊藻(Oocystis borgei)蛋白质提取方法,以快速测定波吉卵囊藻的蛋白质含量。【方法】以凯氏定氮法为基准,以考马斯亮蓝法测定经反复冻融法、超声波破碎法和碱提法提取的波吉卵囊藻(鲜品)蛋白含量,比较各提取方法的提取效果;通过单因素和响应面实验,考察碱提法中提取温度、NaOH浓度和提取时间对波吉卵囊藻蛋白提取率的影响。【结果】碱提法显著优于其他提取方法(P 0.01);碱提法中,各因素对波吉卵囊藻蛋白提取率的影响显著性由大到小依次为提取温度、NaOH浓度、提取时间;最佳提取条件:提取温度74.5℃、NaOH浓度0.35mol/L、提取时间69min,此时蛋白得率为1.726%,与模型预测值1.731%接近,以凯氏定氮法测定的藻体蛋白质含量为基准,蛋白提取率高达99.20%。【结论】碱提法是波吉卵囊藻(鲜品)蛋白的最佳提取方法,采用响应面法建立的模型可较好地预测提取温度、NaOH浓度和提取时间对波吉卵囊藻蛋白提取率的影响。     

氮浓度、温度和照度对波吉卵囊藻繁殖模式的影响

【目的】探索波吉卵囊藻(Oocystisborgei)的繁殖模式,调控其生殖过程以实现藻生物质稳定增长。【方法】在荧光显微镜下观察波吉卵囊藻似亲孢子形成过程,探究温度、照度、氮浓度对其繁殖模式的影响。【结果】波吉卵囊藻以2、4和8似亲孢子型模式繁殖,在藻细胞第二轮分裂过程中因分裂不同步,有时也形成3个似亲孢子。氮限制和弱光显著影响波吉卵囊藻繁殖模式(P 0.05)。通常情况下,波吉卵囊藻以4似亲孢子型繁殖模式繁殖,但在缺氮和弱光下2和3似亲孢子型模式的频率上升。在15～35℃温度范围内,波吉卵囊藻繁殖模式变化不大。【结论】波吉卵囊藻有4种繁殖模式。在不良环境中,2和3似亲孢子型模式频率上升。     

Mg2+、Mn2+对波吉卵囊藻生长的影响

【目的】研究Mg²⁺、Mn²⁺对波吉卵囊藻生长和多糖代谢的影响。【方法】取蒸馏水培养数日后的波吉卵囊藻液接入以f/2培养液的配方为基础的新鲜培养液中,Mg²⁺浓度梯度分别设置为0、1、2、4、8 mg/L,Mn²⁺浓度梯度分别设置为0、0.005、0.050、0.500、5.000 mg/L,实验周期为10 d。【结果与结论】不同浓度Mg²⁺、Mn²⁺对波吉卵囊藻的生长有显著性影响,当Mg²⁺质量浓度为2 mg/L时,波吉卵囊藻的相对增长率、色素蛋白含量均出现最大值,显著高于Mg²⁺添加量为0、4和8 mg/L的组(P<0.05),当Mn²⁺质量浓度为0.005 mg/L时,波吉卵囊藻相对增长率、色素蛋白含量均出现最大值,显著高于Mn²⁺添加量0、0.050、0.500和5.000 mg/L组(P<0.05)。不同浓度Mg²⁺、Mn²⁺对波吉卵囊藻胞外多糖含量有显著影响(P<0.05),当Mg²⁺质量浓度>2 mg/L、Mn²⁺质量浓度>0.005 mg/L时,波吉卵囊藻生长均受到胁迫,其胞外多糖合成量明显增加,以保护藻体不受危害;当Mg²⁺质量浓度为8 mg/L、Mn²⁺质量浓度为5.000 mg/L时,波吉卵囊藻胞外多糖含量分别为对照组的2.43和3.36倍。     

波吉卵囊藻胞外滤液对铜绿微囊藻转录水平的影响

【目的】探索波吉卵囊藻胞外滤液对铜绿微囊藻的抑制机理。【方法】采用Illumina平台,对使用BG11培养基(对照组)和波吉卵囊藻胞外滤液(实验组)培养的铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)进行转录组测序,筛选差异表达基因并进行通路富集分析,并对部分差异表达基因进行qRT-PCR验证。【结果】与对照组相比,波吉卵囊藻胞外滤液处理后的铜绿微囊藻组中筛选1483个表达差异显著的基因,其中上调表达基因788个,下调表达基因695个。GO功能分析将差异基因划分为35个子类别,包括催化活性、结合、代谢过程、细胞过程、膜、膜部分等。KEGG通路分析中,所有差异基因聚集在108个通路,其中84个差异基因注释在代谢功能类别中,而氧化磷酸化通路富集最显著。氧化磷酸化通路中,相关基因表达以上调为主(26个DEGs,20个上调,6个下调)。qRT-PCR验证结果与转录组测序结果的表达变化趋势一致。【结论】波吉卵囊藻滤液引起铜绿微囊藻氧化磷酸化途径上基因表达上调,ATP合成效率提高。     

不同条件下波吉卵囊藻对氨氮的吸收速率

在实验室条件下模拟多种氮源共存的虾池水环境,利用稳定同位素示踪剂,研究温度、光照、盐度、pH、藻浓度对波吉卵囊藻氨氮吸收速率的影响。结果表明:温度、光照和藻浓度对波吉卵囊藻氨氮吸收速率影响极显著(P<0.01)。当温度为20℃,照度为4 500 lx,藻浓度为5.5×105/mL,波吉卵囊藻对氨氮均有最大的吸收速率,分别为1.114、1.400、1.482μg g-1 h-1。单因素方差分析得出波吉卵囊藻吸收氨氮的最优组合为:温度20℃,照度4 500lx,盐度15,pH 7.5,藻浓度5.5×105/mL。可通过对环境因子的调控,提高波吉卵囊藻对水体中氨氮的吸收速率。     

响应面法优化波吉卵囊藻多糖提取条件

【目的】探究波吉卵囊藻(Oocystis borgei)多糖提取的最优条件。【方法】通过单因素和响应面实验,考察不同提取温度、氢氧化钠浓度、提取时间对波吉卵囊藻多糖提取率的影响。【结果】各因素对波吉卵囊藻多糖提取率的影响显著性表现为氢氧化钠浓度提取温度提取时间;最佳提取条件:提取温度58.5℃、氢氧化钠浓度0.305mol/L、提取时间68 min,此时提多糖取率为11.86%,与模型预测值11.93%接近。【结论】采用响应面法建立的模型可以较好地预测提取温度、氢氧化钠浓度和提取时间对波吉卵囊藻多糖的提取率的影响。     

温度、照度和氮磷营养盐对长茎葡萄蕨藻富硒的影响

【目的】探索富硒长茎葡萄蕨藻(Caulerpalentillifera)的培养条件。【方法】以亚硒酸钠(Na_2SeO_3)为硒源,采用单因素实验,研究不同硒浓度对长茎葡萄蕨藻的生长、光合色素和硒富集量的影响,通过正交实验,找出适宜长茎葡萄蕨藻富硒的最佳温度、照度和氮磷比组合条件。【结果】在亚硒酸钠0、0.5、1.0、2.0、4.0、8.0mg/L条件下,随亚硒酸钠添加量增加,藻体硒质量分数(干基)从1.70μg/g增加至50.10μg/g,且各组间差异均有统计学意义(P<0.05);亚硒酸钠添加量2.0 mg/L时,藻体硒质量分数达到11.7μg/g;添加量大于2.0 mg/L时,显著抑制藻体的生长(P<0.05),藻体叶绿素a和叶绿素b含量显著性降低(P<0.05);添加量低于2.0 mg/L时,藻体的生长、叶绿素a和叶绿素b含量均无显著性差异;类胡萝卜素含量各组间无明显变化。在培养液亚硒酸钠质量浓度为2.0 mg/L的条件下,藻体最适的生长条件组合是温度28℃、照度2 000 lx、氮磷比10∶1,藻体的最优富硒条件是温度24℃、照度2 000 lx、氮磷比8∶1。【结论】长茎葡萄蕨藻在开发含硒安全性功能海藻食品方面有较大应用潜力。     

虾池微藻定向培育及其对养殖环境因子的影响

采用微藻三级扩大培养技术,将在对虾养殖池选育的波吉卵囊藻Oocysits borgei引入凡纳滨对虾Litopenaeusvannamei高位养殖池,并检测养殖环境中微藻群落结构、水质因子、对虾抗病力相关因子、对虾生长情况,研究了以微藻生态调控为主的对虾防病技术。结果表明:养殖前、中、后期,波吉卵囊藻平均生物量占浮游植物总生物量分别为98.02%、78.89%和45.12%,成为虾池中的绝对优势种;作为优势种的持续时间长达77 d。波吉卵囊藻为主的微藻群落控制的水质较稳定,实验池氨氮和亚硝酸盐氮浓度较对照池低。对虾的血细胞数、溶菌(LSZ)活力、抗菌活力、超氧化物歧化酶(SOD)和酚氧化酶(PO)均显著高于对照池(P<0.05);血清蛋白含量差异不显著(P>0.05)。实验池对虾生长速度显著高于对照池(P<0.05)。可见,通过微藻的定向培育方法来优化虾池微藻群落结构,可改善养殖环境。     

波吉卵囊藻的固定化培养及利用

以褐藻酸钙为固定化载体,探讨了胶球直径、不同接种量、CaCl2溶液浓度、褐藻酸钠浓度等条件对波吉卵囊藻(Oocystisborgei)固定化培养及对养殖水体水质的影响。结果表明:波吉卵囊藻固定化培养的最好条件是微藻接种量为1×106 mL-1,CaCl2溶液的质量浓度为30g/L,褐藻酸钠溶液的质量浓度为20g/L。在此条件下制备的固定化藻珠,波吉卵囊藻的生物量从1 83×10-2 mg/粒增加到17. 46×10-2 mg/粒,增加了近10倍,生长率相对较高,证明了它的生理活性不会因固定化而受干扰。引入固定化的波吉卵囊藻不但可以降低养殖水体中氨氮、亚硝酸氮等有害因子的浓度,还能提高水中溶解氧含量,使水体环境长时间处于良好的动态平衡状态。     

不同环境条件下无菌和自然带菌波吉卵囊藻生长的比较

比较不同温度、光照及海水相对密度条件下无菌与自然带菌波吉卵囊藻(Oocystis borgei)生长的差异。结果表明:在20℃时,无菌藻的比增长率(μ)和叶绿素a(Chla)含量分别为0.398d-1和0.117mg/L,均显著高于带菌藻(P<0.05),在28和35℃时,无菌藻和带菌藻生长无显著性差异(P>0.05);在照度为16μmol·m-2·s-1时,无菌藻平均比增长率μ和Chla含量分别为0.345d-1和0.123mg/L,均显著高于带菌藻(P<0.05),在照度为39和88μmol·m-2·s-1条件下,无菌藻和带菌藻生长无显著性差异(P>0.05);在海水密度为1.007、1.020和1.030g/mL时,无菌藻和带菌藻的生长均无显著性差异(P>0.05),μ和Chla含量分别为0.325～0.374d-1和0.085～0.133mg/L。     

Fe~(2+)和Fe~(3+)对长茎葡萄蕨藻生长、铁含量和生理特性的影响

【目的】探索两种无机铁对长茎葡萄蕨藻(Caulerpa lentillifera)的生长、铁含量及生理特性的影响。【方法】分别以三氯化铁(FeCl_3)和硫酸亚铁(FeSO_4)作为铁源,采用单因素实验方法,研究在不同浓度Fe~(2+)、Fe~(3+)条件下,长茎葡萄蕨藻的生长、光合色素含量、铁含量、两种过氧化酶(CAT、T-SOD)活性,以及总蛋白、维生素C和可溶性糖含量。【结果】在水体中无论是添加Fe~(2+)还是Fe~(3+),藻体的特定生长率(SGR)、光合色素含量、铁含量、过氧化物酶活性和维生素C含量均显著高于对照组(P <0.05)。藻体的铁含量随着培养液中铁离子浓度的升高而增加,以Fe~(2+)和Fe~(3+)处理后,藻体铁最高值分别可达到1 522.54μg/g和1 373.93μg/g,增幅为1 369.34%和1 225.92%;藻体维生素C最高质量分数分别可达15.41μg/mg和12.89μg/mg,增幅为107.56%和73.58%。Fe~(2+)实验组对藻体的可溶性糖含量有显著影响(P <0.05)。实验藻体的总蛋白含量显著低于对照组(P <0.05)。【结论】藻体在3 mg/L Fe~(2+)或者6 mg/L Fe~(3+)的条件下,长茎葡萄蕨藻生长最佳,其营养品质可得以改善。     

虾池微藻定向培育及其对养殖环境因子的影响

采用微藻三级扩大培养技术，将在对虾养殖池选育的波吉卵囊藻Oocysits borgei引入凡纳滨对虾Litopenaeus vannamei高位养殖池，并检测养殖环境中微藻群落结构、水质因子、对虾抗病力相关因子、对虾生长情况，研究了以微藻生态调控为主的对虾防病技术。结果表明：养殖前、中、后期，波吉卵囊藻平均生物量占浮游植物总生物量分别为98．02％、78．89％和45．12％，成为虾池中的绝对优势种；作为优势种的持续时间长达77d。波吉卵囊藻为主的微藻群落控制的水质较稳定，实验池氨氮和亚硝酸盐氮浓度较对照池低。对虾的血细胞数、溶菌（LSZ）活力、抗菌活力、超氧化物歧化酶（SOD）和酚氧化酶（PO）均显著高于对照池（P〈0．05）；血清蛋白含量差异不显著（P〉0．05）。实验池对虾生长速度显著高于对照池（P〈0．05）。可见，通过微藻的定向培育方法来优化虾池微藻群落结构，可改善养殖环境。     

盐度对威氏海链藻生长和生化指标的影响

【目的】研究威氏海链藻在不同盐度条件下的生长和生化组分变化。【方法】设置盐度梯度为5、15、25、35、45,采用血细胞计数板计数法、热乙醇提取法、尼罗红染色法、苯酚硫酸法和考马斯亮蓝法,分别测定威氏海链藻在不同盐度下的生物量、叶绿素a、类胡萝卜素、中性脂质、总糖和蛋白质含量。【结果】盐度对威氏海链藻细胞密度影响显著(P<0.05),当盐度25和盐度35时,培养8 d细胞密度最高,均为2.0×10⁶ mL^-1;盐度对威氏海链藻叶绿素a和类胡萝卜素含量有显著影响(P<0.05),当盐度15时,细胞叶绿素a和类胡萝卜素含量均最高,分别为3.4814μg/mL(4 d)、2.3549μg/mL(8 d)。盐度对威氏海链藻可溶性总糖含量有显著影响(P<0.05),当盐度15时,8 d时可溶性总糖积累含量最高,为123μg/mL。当盐度35时,6 d时可溶性蛋白积累含量最高,为142.9μg/mL,且显著高于其他实验组(P<0.05)。盐度45时,8 d时中性脂含量最高,显著高于其他实验组(P<0.05)。【结论】盐度为15~35时,威氏海链藻生长速度较快,生化组成较为稳定,盐度15时最有利于藻细胞叶绿素a和类胡萝卜素、总糖的合成;盐度25和盐度35时,藻细胞平均增长速度较快,盐度35时最有利于藻细胞可溶性蛋白积累。     

温度、光照对小环藻生长和叶绿素a含量的影响

用单因子和正交实验方法研究了温度和光照对小环藻生长和叶绿素a含量的影响。结果表明,温度对小环藻生长和叶绿素a含量有极显著影响(P<0.01),当温度在30~40℃时比增长率和叶绿素a含量分别为0.37~0.38 d-1和1 084.4~1 214.2μg.L-1,均显著高于其他温度组。光照对小环藻生长和叶绿素a含量有极显著影响(P<0.01),当光照强度从29.25~146.26μmol.m-2.s-1时比增长率最高,为0.30~0.32 d-1;而叶绿素a含量则在9.75~58.50μmol.m-2.s-1时最高,达709.7~731.8μg.L-1,极显著高于其他照度组。正交实验结果表明:在35℃、87.75μmol.m-2.s-1条件下种群增长最快,比增长率为0.4402 d-1;在30℃、29.25μmol.m-2.s-1时,叶绿素a含量最高,为1 746.6μg.L-1。     

环境因子对L型、S型褶皱臂尾轮虫生长的影响

在实验室条件下,通过种群累积培养的方法,研究了不同盐度和小球藻(Chorellavulgaris)、亚心形扁藻(Platymonassubcordiformis)、微绿球藻(Nannochlorisoculata)、波吉卵囊藻(Oocystisborgei)等不同饵料微藻对L型褶皱臂尾轮虫(BrachionusPlicatilistipicus)和S型褶皱臂尾轮虫(BrachionusPlicatilisrotundiformis)生长的影响,探讨这两种轮虫在生态条件上的差异。结果表明:L型和S型褶皱臂尾轮虫对盐度的适应有显著的差异,生长的最适盐度分别为15和20,大水体培养时,其适宜生长的盐度范围分别是15~20和10 ~30。饵料微藻对L型和S型褶皱臂尾轮虫生长的影响一致。小球藻培养效果在4种饵料微藻中最好,其生长率明显高于微绿球藻和亚心形扁藻,波吉卵囊藻培养效果较差。     

异枝江蓠与凡纳滨对虾室内零换水混养

【目的】通过模拟养殖系统,在零换水条件下研究虾藻混养模式中藻体与对虾的生长。【方法】将异枝江蓠(Gracilaria bailinae)与凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)混养,设置对虾混养密度(114±5)g/m~2,以及0、114、228、456、926 g/m~2 5个藻体密度梯度,混养时间为20 d,测定藻体和对虾的特定生长率,藻的光合特性参数,NH_4~+-N、NO_2~--N和NO_3~--N浓度。【结果】混养密度对藻体和对虾生长,藻的光合特性参数,NH_4~+-N、NO_2~--N和NO_3~--N浓度有显著影响(P0.05)。异枝江蓠密度为456g/m~2时,藻和对虾的特定生长率最高,分别为(1.63±0.04)%/d、(1.82±0.21)%/d;叶绿素荧光参数Fv/Fm和Y(Ⅱ)最高,分别为(0.61±0.00)μmol·m~(-2)·s~(-1)、(0.64±0.00)μmol·m~(-2)·s~(-1);NH_4~+-N、NO_2~--N和NO_3~--N浓度最低,较单养组分别降低27.7%、46.9%和45.1%。【结论】在零换水条件下,异枝江蓠混养密度为456 g/m~2时,更有利于藻体和凡纳滨对虾的生长,对水体中氮浓度的稳定效果最佳。     

不同附着基质对长茎葡萄蕨藻生长及附着效果的影响

【目的】探索不同附着基质对长茎葡萄蕨藻(Caulerpalentillifera)直立枝生长及藻体附着效果的影响。【方法】对长茎葡萄蕨藻直立枝以垂直砂埋、水平砂埋、塑料网网夹、尼龙网网夹及无附着基质(对照组)五种附着方式进行实验,探究长茎葡萄蕨藻直立枝的生长、附着能力、光合特性参数及营养含量的变化。【结果】垂直砂埋处理下,藻体的新生直立枝质量、质量长度比及球状小枝的直径与其他各组相比最优(P <0.05),分别是0.313 3 g、0.086 6 g/mm和1.67 mm,是对照组的7.38、9.62、1.67倍;水平砂埋与对照组相比,藻体附着能力有显著增强(P <0.05),假根数为26,长度为30.77 mm及假根附着砂砾质量为0.566 0 g;除对照组外,各组最大光能转化效率(Fv/Fm)和实际光化学效率Y(II)值呈先下降后上升趋势,24 h后垂直沙埋藻体Fv/Fm和Y(II)最快恢复原始水平,为0.856μmol·m~(-2)·s~(-1)和0.851μmol·m~(-2)·s~(-1),显著高于其余组(P <0.05);垂直砂埋与水平砂埋处理后的藻体,其可溶性糖含量分别比对照组显著降低34.24%和33.93%(P<0.05),而网夹处理后,没有显著差异(P> 0.05)。垂直砂埋处理对藻体总蛋白含量增加有显著促进作用,是对照组的1.26倍(P <0.05)。【结论】长茎葡萄蕨藻直立枝以垂直砂埋附着方式生长最佳,以水平砂埋附着方式附着更牢固。     

光及补料条件对室内管道光反应器中三角褐指藻生长和岩藻黄素积累的影响

【目的】制备富含岩藻黄素的三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)生物质。【方法】采用470 L室内管道光生物反应器系统,研究自养培养下光源、调光策略、补料培养操作条件对于细胞生长、生物量浓度和岩藻黄素积累的影响。【结果】在采用LED灯、梯度提升照度及重复补料半连续培养模式下,三角褐指藻细胞密度、生物量和岩藻黄素产率最高分别可达3.16×10⁷mL^-1、1.64 g/L和1.90 mg/(L·d),分别是日光灯为光源条件下的2.77倍、3.09倍和2.38倍(P<0.01)。【结论】在管道光生物反应器中获得的自养培养条件,可强化三角褐指藻生物量和岩藻黄素积累,为三角褐指藻积累岩藻黄素的室内可控规模化技术开发提供指导。