基于水质浮标在线监测的米氏凯伦藻赤潮过程及环境因子变化特征分析

相较于船舶走航监测, 海洋水质浮标在线监测的优势在于能够获取目标海域长期、连续监测数据, 能更好地反映环境状况的动态变化。为了厘清米氏凯伦藻赤潮的发生、发展动态, 本文以2017年6月南麂附近海域米氏凯伦藻赤潮为例, 分析海洋水质浮标获取的连续监测数据, 探讨米氏凯伦藻赤潮过程叶绿素a和水环境因子动态变化特征及其与气象要素的关系。赤潮期间, 水温为22.8~26.0℃、盐度为28.8‰~31.8‰、气温为20.4~27.3℃, 该温盐范围均适宜米氏凯伦藻的细胞生长; 较高的光照强度能够支持较高的藻类细胞密度。Pearson相关性分析显示, 米氏凯伦藻细胞密度与叶绿素a浓度呈显著正相关; 溶解氧(DO)及其饱和度(DO%)、pH、水温、气温等环境因子与叶绿素a浓度呈极显著正相关, 盐度与叶绿素a浓度呈极显著负相关。向岸风生海流有利于藻种向近岸较高营养区域汇集, 为赤潮的爆发创造有利条件。赤潮过程中, 叶绿素a浓度、溶解氧饱和度、pH发生了协同变化, 据此特征可以开展赤潮短期预警。     

三种海洋微藻叶绿素a含量对抗生素胁迫的响应变化

实验室条件下,研究不同抗生素胁迫对小球藻(Chlorella vulgarisBeij.)、金藻8701(Isochrysis galbana Parke8701.)和小新月菱形藻(Nitzschia closteriumEhr.)生长的影响。结果表明:1)低于100μg.mL-1的氯霉素作用下,小球藻和金藻8701叶绿素a含量变化与对照组无明显差异;小新月菱形藻叶绿素a含量显著降低。2)不同浓度梯度的遗传霉素(G418),均显著抑制3种微藻叶绿素a含量的增加。3)青霉素浓度低于100μg.mL-1时,能够促进3种藻叶绿素a的增加,但不同微藻间叶绿素a含量的相对增长率存在明显差异。试验结果可为微藻的基因工程选择标记和无菌培养体系的建立提供参考。     

解淀粉芽孢杆菌化感作用对球等鞭金藻生长抑制效果

为探明解淀粉芽孢杆菌及其代谢物对海水养殖环境中微藻的化感作用,本文以实验生态学方法研究了解淀粉芽孢杆菌对球等鞭金藻生长的生态作用。实验设计了不同剂量(100mL、500mL、1000mL)的解淀粉芽孢杆菌纯菌液、解淀粉芽孢杆菌代谢产物、解淀粉芽孢杆菌及代谢产物混合液三种组合研究其对球等鞭金藻的培养影响。结果显示,添加纯菌液组金藻在第1~2 d增长缓慢,藻细胞数无显著差异,但均低于对照组,其中第3~4 d显著低于对照组(P<0.05);添加菌代谢产物组第1 d金藻细胞数与对照组相比无显著差异,2~4 d显著低于对照组(P<0.05);添加菌液及代谢产物混合液组中100mL组金藻生长较缓慢,500μL和1000μL组藻细胞数呈下降趋势,藻细胞数显著低于对照组(P<0.05),1000μL组金藻第2 d已全部死亡。各剂量组藻细胞数均呈现解淀粉芽孢杆纯菌液、解淀粉芽孢杆菌代谢产物、解淀粉芽孢杆菌及代谢产物混合液依次下降,另外,除菌代谢物1000μL剂量组藻细胞数大于500μL剂量组外,其余各组添加量越大藻细胞数越少,呈现剂量效应关系。解淀粉芽孢杆纯菌液、解淀粉芽孢杆菌代谢产物、解淀粉芽孢杆菌及代谢产物混合液抑制率最高分别为35.84%、69.75%、100%,表明解淀粉芽孢杆菌对球等鞭金藻的作用为化感抑制,且抑制效果具有剂量效应。本研究为解淀粉芽孢杆菌在水产养殖中应用效果评价提供了科学依据,同时为赤潮藻类治理提供新思路。     

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).     

大亚湾浮游植物粒级结构和种类组成对淡澳河河口水加富的响应*

人类活动引起的营养物质输入导致大亚湾出现海水富营养化、赤潮频发和生物多样性下降等生态问题。为探究陆源输入影响下大亚湾湾顶淡澳河输入对湾内浮游植物粒级结构和种类组成的影响, 2016年10月在大亚湾进行了原位观测和培养试验。原位观测结果显示, 淡澳河口的总溶解态氮、磷浓度分别达到85.3μmol·L^-1和1.5μmol·L^-1。加富培养试验结果表明, 淡澳河河口水加富对总叶绿素a (Chl a)和总浮游植物丰度有显著促进作用, 并导致浮游植物粒级结构由小粒级Chl a (0.7~20μm)占主导; 浮游植物丰度中甲藻比例升高, 主要种类为锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea)和原甲藻(Prorocentrum spp.)。同样, 尿素加富也促进了浮游植物群落中小粒级Chl a和甲藻的比例增加, 且主要甲藻种类与河口水加富结果一致。无机氮、磷同时加富促进了总Chl a和浮游植物总丰度增加, 而对浮游植物粒级结构和甲藻丰度则没有明显影响。对照河口水和氮、磷营养盐加富试验结果, 说明河口水携带的溶解性有机氮源可能是导致大亚湾浮游植物群落小型化, 促进甲藻生长的关键营养盐形态, 其携带的无机氮、磷同时促进总浮游植物丰度增加。本研究结果表明有机形态营养组分对大亚湾富营养化和有害藻华可能产生重要影响。     

海洋微藻的无菌化处理及对其生长特性和生化组成的影响

利用常用抗生素(氨苄青霉素、链霉素、氯霉素和卡那霉素)对4株海洋微藻(1株金藻和3株小球藻)进行了无菌化处理,并对这4株微藻在带菌和无菌培养时的生长特征和生化组成进行了比较。结果表明:中高浓度(≥100 mg/dm3)的单种抗生素或抗生素组合可抑制微藻的生长,个别低浓度(50 mg/dm3)的抗生素或抗生素组合可促进微藻的生长;氨苄青霉素、链霉素和卡那霉素各200 mg/dm3联合使用处理球等鞭金藻,氯霉素100, 50, 50 mg/dm3单独使用分别处理小球藻C95, CV和C146,可获得这4株微藻的无菌藻系;无菌培养的4株海洋微藻的稳定期持续时间由除菌前的4~5 d延长到15~20 d,藻液悬浮性增强,藻细胞不易老化;除菌后微藻的主要生化成分发生明显变化,球等鞭金藻的叶绿素A、叶黄素和总脂含量显著增加,小球藻C95和CV的总蛋白含量显著增加,3株小球藻的脂肪酸组成如EPA, PUFA等的含量发生显著变化。     

不同类型含磷营养物质对微小亚历山大藻(Alexandrium minutum)生长和毒素产生的影响

采用显微镜细胞计数和麻痹性贝毒的高效液相色谱分析方法,通过对比磷酸二氢钾、磷酸甘油和三磷酸腺苷（ATP）等含磷营养物质对微小亚历山大藻生长和毒素产生的影响,研究了微小亚历山大藻对不同类型含磷营养物质的利用情况.结果表明,在磷限制条件下,加入磷酸二氢钾、磷酸甘油和ATP均能促进微小亚历山大藻的生长,所获得的最大藻细胞密度分别为22700、28400和27800藻细胞/ml,对数期生长速率分别为0.12/d、0.14/d和0.15/d,溶解态有机磷对藻生长的促进作用稍好于溶解态无机磷.三种含磷营养物质对毒素产生的效应没有明显差别,稳定期藻细胞毒素含量分别为22.87、23.98和21.80fmol/cell.磷限制对毒素组成的影响很大,磷限制条件下膝沟藻毒素GTX1/4的含量占绝对优势,GTX2/3含量很少.在添加含磷营养物质后,GTX1/4所占比例降低,GTX2/3比例增加,说明磷限制显著改变了微小亚历山大藻的毒素组成.对藻体碱性磷酸酶活性分析的结果显示,磷限制组具有最高的碱性磷酸酶活性,添加有机磷化合物实验组的碱性磷酸酶活性显著高于添加无机磷化合物的实验组.研究结果表明,微小亚历山大藻可以利用实验中采用的无机磷化合物和有机磷化合物,但其利用溶解态有机磷化合物的机制尚不清楚,可能是通过诱导合成碱性磷酸酶来水解培养基中的溶解态含磷有机物,从而释放无机磷酸盐用于藻细胞的生长.     

IAA对球等鞭金藻和棕鞭藻生长及总脂含量的影响

本文研究了0.1~5mg/L的3-吲哚乙酸(IAA)对球等鞭金藻(Isochrysis galbana)和0.1~3mg/L的IAA对棕鞭藻(Ochromonas neopolitana)的叶绿素荧光参数(PSII最大光能转化效率Fv/Fm、相对电子传递速率rETR、光化学淬灭qP)、细胞密度、叶绿素含量、总脂含量及脂肪酸组成的影响。研究表明,球等鞭金藻和棕鞭藻进行光合作用和生长的最适IAA浓度分别为0.1和0.25mg/L。此条件下,2株藻的Fv/Fm、rETR、qP、细胞密度和叶绿素含量均显著高于对照组和其它处理组。其中,球等鞭金藻的细胞密度和叶绿素含量分别比对照组增加了32.6%和37.1%,总脂含量显著高于其它处理组,但与对照组差异不显著(P0.05);棕鞭藻的细胞密度和叶绿素含量在IAA浓度为0.25mg/L时分别比对照组增加了48.7%和34.4%,总脂含量在IAA浓度为0.5mg/L时显著高于对照组和其它处理组,但与0.25mg/L处理组差异不显著(P0.05)。0.1mg/L的IAA浓度对球等鞭金藻DHA(二十二碳六烯酸)的合成有促进作用,但对其它各脂肪酸(14:0、16:0、16:1n-7和18:1n-9)含量均无显著影响;0.25mg/L的IAA浓度促进了棕鞭藻DHA和多不饱和脂肪酸的合成。研究结果表明,球等鞭金藻和棕鞭藻进行生长和油脂积累的最适IAA浓度分别为0.1和0.25mg/L,此结果为2株藻的大规模培养提供了理论依据。     

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。     

茉莉酸甲酯和水杨酸对坛紫菜生长与抗逆性的影响

为了探讨植物激素在藻类生理与抗逆方面的作用,本文比较了不同浓度的茉莉酸甲酯(MJ)和水杨酸(SA)对坛紫菜(Pyropia haitanensis)生长、藻胆蛋白、可溶性蛋白、脯氨酸含量和叶绿素荧光参数的影响。结果显示100?mol/L SA的添加可使坛紫菜生长率达到对照组的1.57倍,而MJ对藻的生长影响不显著。50?mol/L MJ和100?mol/L SA显著促进了坛紫菜藻胆蛋白和可溶性蛋白的积累。50?mol/L MJ和100?mol/L SA添加后在48 h脯氨酸含量分别为对照组的2.67倍和1.75倍。25~50?mol/L MJ对坛紫菜的Fv/Fm和Y(II)影响不显著,而100?mol/L SA则可以提高这两个叶绿素荧光参数。该研究表明适当浓度的MJ和SA可以促进坛紫菜生长,提高其光合能力,在一定程度上增强坛紫菜的抗逆性。     

利用经验正交函数数据插值法重构东中国海叶绿素a质量浓度场

利用经验正交函数数据插值法(Data INterpolating Empirical Orthogonal Functions)重构由MODIS-Aqua卫星提供的三级产品叶绿素a质量浓度,得到了从2003—2009年东中国海叶绿素a质量浓度的月平均场。东中国海近岸叶绿素a质量浓度7 a平均值明显高于外海。对叶绿素a质量浓度季节平均场进行分析研究表明,东中国海叶绿素a质量浓度主要受长江径流、海表水温和季风的影响。对叶绿素a质量浓度异常场进行EOF分析表明,第一模态方差贡献为37.8％,空间分布显示,在长江口东北部出现叶绿素a质量浓度异常高值区,时间变化以半年和半年以下周期为主;第二模态方差贡献为21.4％,空间分布显示,在长江口东部出现叶绿素a质量浓度异常高值区,时间系数主要表现为年际变化。     

外源水杨酸对龙须菜生长及生理的影响

以龙须菜Gracilaria lemaneiformis为材料,研究了不同质量浓度水杨酸对龙须菜的生长速率、渗透调节物质、抗氧化酶、藻胆蛋白和叶绿素荧光动力学特性等的影响。结果表明,外施水杨酸可以促进龙须菜的生长,其中水杨酸质量浓度为10 μg/mL的处理组对促进龙须菜的生长效果最好,其日相对生长速率达到6.92%/d,比对照组的相对生长速率增长了26.3%。在用水杨酸处理后的第3天,水杨酸质量浓度为10 μg/mL处理组的各指标达到最大,脯氨酸增长了32.5%、SOD增长了24.3%、藻红蛋白增加了24.6%。同时水杨酸促进了Ca²⁺和K⁺离子在龙须菜藻体内的积累速率。用水杨酸处理后,叶绿素荧光参数ΦPSⅡ在处理后的第5天开始增长,比对照组增长了9.6%;F_v/F_o在第5天达到最大值,比对照组增长了5.6%。本研究表明,适当质量浓度的水杨酸有利于提高龙须菜的生长速率,其中水杨酸质量浓度为10 μg/mL的处理组对龙须菜的处理效果最好。     

2-(N-芳基氨甲基)苯并异噻唑啉酮类化合物对海洋浮游生物的生长抑制活性研究

本文研究了13个2-(N-芳基氨甲基)苯并异噻唑啉-3-酮类化合物对球等鞭金藻Isochrysis galbana、亚心形扁藻Platymonas subcordiformis及舟形藻Navicula的生长抑制性能,并测试了其对藤壶二期无节幼虫的生物活性。结果表明:2-(N-芳基氨甲基)苯并异噻唑啉-3-酮类化合物对球等鞭金藻、亚心形扁藻和舟形藻都有良好的生长抑制活性,其中对球等鞭金藻和亚心形扁藻的抑制作用较强;对藤壶幼虫的生物活性测试表明,化合物最低质量浓度为2.0 mg/L时,除化合物g和l,都具有良好的生长抑制活性。化合物的结构与浮游生物的生长抑制活性关系表现为间位取代优于对位取代。     

三角帆蚌内脏团与外套膜钙盐分布的组织化学研究

对三角帆蚌内脏团、外套膜的组织化学研究表明：珍珠囊的存在刺激组织输送钙盐。钙盐的聚集经内脏团在营养吸收和循环系统运输路径;经外套膜存在内侧上皮细胞主动运输和循环系统运输路径。这两种路径的输送均由疏松结缔组织参与完成,并使钙盐在分布上存在一定的差异,这些差异对珍珠的质量有较大的影响。     

Modelling the influence of environmental factors on the physiological status of the Pacific oyster Crassostrea gigas in an estuarine embayment; The Baie des Veys (France)

It is well known that temporal changes in bivalve body mass are strongly correlated with temporal variations in water temperature and food supply. In order to study the influence of the year-to-year variability of environmental factors on oyster growth, we coupled a biogeochemical sub-model, which simulates trophic resources of oysters (i.e. phytoplankton biomass via chlorophyll a), and an ecophysiological sub-model, which simulates growth and reproduction (i.e. gametogenesis and spawning), using mechanistic bases. The biogeochemical sub-model successfully simulated phytoplankton dynamics using river nutrient inputs and meteorological factors as forcing functions. Adequate simulation of oyster growth dynamics requires a relevant food quantifier compatible with outputs of the biogeochemical sub-model (i.e. chlorophyll a concentration). We decided to use the phytoplankton carbon concentration as quantifier for food, as it is a better estimator of the energy really available to oysters. The transformation of chlorophyll a concentration into carbon concentration using a variable chlorophyll a to carbon ratio enabled us to improve the simulation of oyster growth especially during the starvation period (i.e. autumn and winter). Once validated, the coupled model was a suitable tool to study the influence of the year-to-year variability of phytoplankton dynamics and water temperature on the gonado-somatic growth of the Pacific oyster. Four years with highly contrasted meteorological conditions (river inputs, water temperature and light) 2000, 2001, 2002 and 2003, were simulated. The years were split into two groups, wet years (2000 and 2001) and dry years (2002 and 2003). Significant variability of the response of oysters to environmental conditions was highlighted between the four scenarios. In the wet years, an increase in loadings of river nutrients and suspended particulate matter led to a shift in the initiation and the magnitude of the phytoplanktonic spring bloom, and consequently to a shift in oyster growth patterns. In contrast, in the dry years, an increase in water temperature—especially during summer—resulted in early spawning. Thus, the gonado-somatic growth pattern of oysters was shown to be sensitive to variations in river loadings and water temperature. In this context, the physiological status of oysters is discussed using a relevant indicator of energy needs.     

Does PCB accumulation affect the lipid metabolism of the reproductively active oyster Crassostrea virginica?

Polychlorinated biphenyls (PCBs) pose a severe ecological risk. They are hydrophobic and are efficiently sequestered in lipid-rich tissues. Lipids function as energy reserves and as membrane components, and are essential for growth and reproductive processes in bivalves. Accumulation of PCBs may affect the mobilization of lipid reserves and membrane lipid composition; thus they may also impair reproductive and developmental processes. To test whether there are any changes in lipid metabolism, the lipid class and fatty acid composition in structural and reserve lipids of visceral mass, gills and mantle, and eggs of reproductively active oysters were examined. Oysters were fed daily with 0.2 g algal paste containing 0, 0.1, or 1.0 μg PCBs for 15 and 30 days. PCBs in the oyster tissues and eggs were also quantified. After 30 days of exposure PCBs were highly accumulated, up to 2635 ng/g in the visceral mass, 1880 ng/g in gill+mantle, and 671 ng/g (dry wt. bases). No significant changes were noted in either lipid class composition or fatty acid composition of structural or reserve lipids from PCB-exposed oyster tissues and eggs.     

微量元素锰对底栖甲藻热带库里亚藻(Coolia tropicalis)生长及叶绿素荧光特性的影响

以热带库里亚藻(Coolia tropicalis)为研究对象, 在不同锰浓度(0、1、5、10、50μmol·L ^-1)的人工海水培养15d, 利用叶绿素荧光动力学技术研究了其生长和光合作用对不同锰环境的响应。结果表明: 1)比生长速率(μ)和最大相对电子传递速率(rETR_max)与锰浓度均呈指数关系且对锰胁迫具有相同程度的响应; 2)锰浓度至少大于1μmol·L ^-1才能维持热带库里亚藻正常的光合作用活性, 当锰浓度低于该浓度时, 光合作用活性(F_v/F_m)在6d后开始下降, 而单位反应中心吸收光能(ABS/RC)和热能耗散(DI₀/RC)升高; 两个反应中心之间的电子传递(φ_E0)及生长并未受影响, 表明此阶段锰缺乏只影响活性光反应中心数量并提高热耗散途径; 当锰缺乏延长至15d时, 胁迫作用显现(F₀上升)并且电子传递(φ_E0)和生长受到抑制, 这阶段锰缺乏使光反应中心关闭且电子传递受阻; 3)锰缺乏的修复损伤比(r/k)并未降低, 表明锰缺乏并未影响热带库里亚藻的光保护能力。     

Effects of dietary vitamin A on antioxidant responses of abalone Haliotis discus hannai Ino

1 IntroductionHighly reactive oxygen species (ROS) such assuperoxide anion radical (O2-), hydroxyl radical(HO·), singlet oxygen (1O2) and hydrogen perox-ide (H2O2) are continuously produced in the courseof normal aerobic cellular metabolism. It is widely…     

Seasonal Variation in the Phytoplanktonic Community,Seston and Environmental Variables During a 2-Year Period and Oyster Growth at Two Mariculture Sites,Southern Chile

Phytoplankton and its relationships with physical and chemical variables were analysed over a 2-year period in Hueihue and Linao Bays (southern Chile). Samples were collected on a monthly basis from May 1991 to May 1993. The growth rate of a single stock of hatchery-produced oysters (Ostrea chilensis) distributed between these two bays was also monitored monthly. The growth rate of oysters maintained at Linao Bay (site associated with a fish farm) was significantly higher, at every depth, compared with the oysters maintained at Hueihue Bay. Temperature and salinity values and their annual fluctuations were similar at both locations, presenting higher variations at the surface (1 m) due to the influence of air temperature and local precipitation than at depth. However, significant differences in phytoplankton abundance and composition were found between the two locations. The phytoplankton community was characterized by high biomass values during spring and summer, the dominance of diatoms and an inverse relationship between temperature and species diversity. However, phytoplankton cell abundance, biovolume and chlorophyll a concentration were significantly higher at Linao at every depth sampled. Cell abundance ranged between 4.49 × 10⁴ and 7.45 × 10⁶ cells · l^?1 in Hueihue and between 6.48 × 10⁴ and 8.71 × 10⁶ cells ·1^?1 in Linao. The influence of temperature on chlorophyll a concentration was significant except at 8 m at both locations. The instantaneous oyster growth rate was found to be positively correlated with temperature, chlorophyll a concentration and particulate organic matter at both locations. A significant negative relationship between oyster growth and amount of particulate inorganic matter was found; this confirms the important role played by seston composition in oyster growth. The demonstration of variation in oyster growth rate associated with differences in food availability between the two locations provides insight into the ecological role played by fish farms in southern Chile. The results suggest a strong link between food availability and oyster growth.     

4株海洋红球菌产类胡萝卜素分析及其全基因组测序

以源于东太平洋海水的4株红球菌分离菌Rhodococcussp. EPR-134、Rhodococcus sp. EPR-147、Rhodococcus sp. EPR-157和Rhodococcus sp. EPR-279为研究对象,开展了菌株的色素提取和色素全波长扫描,并基于全基因组测序分析了4株细菌类胡萝卜素代谢通路中的相关基因。色素全波长扫描结果显示,菌株EPR-134不具备类胡萝卜素产生能力,而其它3株红球菌能够产生类胡萝卜素,且所产类胡萝卜素组分不同。基因组分析表明,4个细菌基因组中存在较为完整的促使类胡萝卜素形成的基因簇。对菌株参与番茄红素形成的3个关键基因crt E、crt B和crt I的氨基酸序列同源性两两比对分析表明,菌株EPR-134 3个基因氨基酸序列与其它3个菌株相应基因氨基酸序列同源性最低,这可能是导致该菌株不产类胡萝卜素的关键原因。该研究结果为产类胡萝卜素红球菌的遗传改造,以及为产类胡萝卜素工程菌的构建奠定了前期基础。