久效磷对海洋微藻细胞的活性氧伤害

于1994年8月－1995年12月运用生态毒理学和生物化学实验方法对有机磷农药－久效磷对海洋微藻的毒性机理进行了研究。结果结果，随着久效磷胁迫时间的延长，3种海洋微藻：扁藻、叉鞭金藻和三角褐指藻细胞的膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）含量不断提高，与此同时，3种微藻细胞的电解质外渗率也相应地增加。这说明在久效磷的胁压力下，微藻细胞内过量的活性氧引起细胞膜的膜脂过氧化伤害，导致细胞膜透性增加，电解质大量外渗，微藻细胞严重受害，进而生长受到抑制甚至死亡。     

海洋微藻对UV-B辐射的生理生化响应

用生理生化的方法研究了UV-B辐射对海洋微藻———小新月菱形藻(Nitzschia closte-rium)生理生化的影响。结果表明:(1)随着UV-B暴露时间的延长,UV-B辐射对藻的生长以及光合速率有抑制作用,并且时间越长,抑制作用越明显;(2)UV-B辐射使小新月菱形藻可溶性糖含量降低,而且在最初的2d,UV-B辐射使可溶性糖含量降低迅速,第4天的可溶性糖含量稍有所升高但与第2天相比差异不显著,UV-B辐射第6天,可溶性糖含量又迅速降低;(3)UV-B辐射的可溶性蛋白含量在第2天明显升高,随后又快速下降;(4)对照组的还原型谷胱甘肽(GSH)含量的变化随时间延长而升高,UV-B辐射第2天的GSH含量比初始状态(0d)的GSH含量稍有升高,但变化不明显,第2天之后,GSH含量随时间延长而快速降低;(5)对照组的过氧化物酶(POD)活性随时间延长而升高,UV-B辐射第2天的POD活性比初始状态(0d)的POD活性显著升高,第2天之后,POD活性随时间延长而快速降低。     

UV-B辐射对大型海藻鼠尾藻抗氧化酶活性及同工酶谱的影响

选择1种代表性的潮间带大型海藻鼠尾藻(Sargassum thunbergii)为试材,研究了其抗氧化酶体系对不同剂量UV-B胁迫的响应.结果显示,SOD及其CAT酶活性与UV-B辐射的剂量和时间关系密切,而POX活性与此相关不显著.各处理和对照中均未测出有效的APX活性.抗氧化剂AsA含量在低、中剂量UV-B辐射时呈增加趋势.SOD同工酶谱受到UV-B辐射的显著影响.中度剂量下CAT酶出现新的谱带(CATⅡ).低、中剂量胁迫下POXⅡ活性有轻微增加,而在此次研究中,未能检测到APX同工酶谱带.这些结果表明鼠尾藻中SOD与CAT酶活性及AsA水平对UV-B辐射增强响应最敏感,在该藻抗紫外胁迫的应激反应体系中处于核心地位.     

海洋卡盾藻对青岛大扁藻的化感作用及其对UV-B辐射的响应

本研究以海洋微藻——赤潮藻海洋卡盾藻(Chattonella marina)与饵料藻青岛大扁藻(Platymonas helgolandica var.tsingtaoensis)为研究对象,采用单培养和共培养的方法,研究二者间的竞争关系,并在此基础上研究海洋卡盾藻去藻过滤液和藻细胞裂解液对青岛大扁藻的化感作用,同时进一步探讨两种海洋微藻间的化感作用对UV-B辐射增强的响应。结果显示:共培养条件下,海洋卡盾藻在2个高浓度下对青岛大扁藻的生长产生显著抑制(P0.05);海洋卡盾藻去藻过滤液和藻细胞裂解液对青岛大扁藻的生长也具有显著抑制作用(P0.05),且藻细胞裂解液的抑制作用更强,说明海洋卡盾藻对青岛大扁藻产生化感作用,且通过细胞间直接接触传递的化感物质多于通过介质传递的。不同密度比例的2种藻共培养组用UV-B辐射(2.16J/m2)处理后,海洋卡盾藻对青岛大扁藻生长的化感作用有所减弱。     

UV-B辐射增强对壶状臂尾轮虫摄食的影响

研究了UV-B辐射条件下壶状臂尾轮虫(Brachionusurceus)对6株海洋微藻:小球藻(Chlorellasp.)、绿色巴夫藻(Pavlovauiridis)、扁藻(Tetraselmischuii)、球等鞭金藻8701(IsochrysisgalbanaPark8701)、牟氏角毛藻(Chaetocerosmuelleri)和小新月菱形藻(Nitzschiaclostertum)的室内摄食实验。结果表明,UV-B辐射增强对壶状臂尾轮虫的摄食有显著的抑制作用。与对照组相比,壶状臂尾轮虫对给定饵料单胞藻的滤水率和摄食率都随UV-B辐射剂量的增大而显著减小(P<0.05)。而且壶状臂尾轮虫对每一种饵料单胞藻的滤水率和摄食率是不相同的,这说明壶状臂尾轮虫对饵料单胞藻是有选择性的。     

UV-B辐射对海洋微藻抗氧化系统的影响

研究了UV－B辐射对两种海洋微藻－小新月菱形藻（Ntzschia closterlum)和亚心形扁藻（Platymonas subcordiforming)的抗氧化系统的影响。结果表明：在本实验的辐射剂量范围内，随着UV－B辐射剂量的增强，两种藻的抗氧化防御系统的非酶性组分还原型谷胱甘肽（GSH）和类胡萝卜素（CAR）的含量随之下降；抗氧化防御系统的酶性组分超氧化歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性逐渐降低。加入外源性抗氧化剂GSH可减轻UV－B辐射对藻的伤害。分析表明海洋微藻的UV－B伤害是由于抗氧化防御系统遭到破坏而导致活性氧积累的结果。     

对硫磷对扁藻和杜氏藻膜脂的过氧化与脱酯化伤害

于１９９４－１９９５年,运用急性急性实验及生化方法对扁藻和杜氏藻的对硫磷毒性效应进行研究。结果表明,对硫磷对扁藻生长的抑制作用明显强于杜氏藻,在对硫磷的胁迫下,两种微藻细胞的超氧阴离子自由基相对含量上升,膜透性增大,微粒体膜脂过氧化水平提高。同时,扁藻微粒体膜的磷脂减少,游离脂肪酸含量增加。     

3种海洋赤潮微藻抗氧化酶活性对UV-B辐射增强的响应

利用生物化学的方法,研究了赤潮异弯藻、亚历山大藻和中肋骨条藻抗氧化酶活性对UV-B辐射增强的响应变化。结果表明:(1)不同赤潮微藻的抗氧化酶活性对UV-B辐射增强的响应变化是不同的。(2)不同的抗氧化酶活性对UV-B辐射增强的响应变化同样存在明显的差异。(3)与过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)相比,超氧化物歧化酶(SOD)活性对UV-B辐射增强的响应最敏感,谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性的响应变化最不明显。3种赤潮微藻SOD活性的变化是指示UV-B辐射增强的优选生物学指标。     

UV-B辐射增强对泥鳅红细胞遗传毒理学指标的影响研究

利用红细胞微核和核异常的遗传毒理学方法,研究UV-B辐射增强对泥鳅红细胞核的细胞遗传毒性效应,评价2种毒理学指标在UV-B辐射监测应用中的可行性。结果显示,随着UV-B辐射剂量的加大,泥鳅红细胞的微核细胞率持续上升,表现出明显的剂量-效应关系,微核细胞率与辐射剂量显著正相关。而泥鳅红细胞核异常率随着UV-B辐射剂量的加大无规律性的变化,没有表现出剂量-效应关系,核异常率与辐射剂量无相关性。脱离UV-B辐射处理6 d后泥鳅红细胞的微核细胞率不能够恢复正常的对照水平,而核异常细胞率随着时间的延长,逐渐得以恢复。结果指示泥鳅红细胞微核率是用于UV-B辐射监测的灵敏和可行的细胞遗传毒理学指标,而核异常率不能用于UV-B辐射的监测。     

UV-B辐射对3种海洋微藻的种间竞争性平衡的影响

为探讨UV-B辐射对海洋生态系统的影响，研究了短期(2d)UV-B辐射对金藻8701、小新月菱形藻和亚心形扁藻3种藻单养的敏感性比较以及长期(21d)UV-B辐射对3种藻混养的种间竞争性平衡的影响。实验表明，(1)UV-B条件下。单养和混养情况下，最敏感的藻是金藻8701，小新月菱形藻次之，亚心形扁藻最不敏感；(2)增强的UV-B为对UV-B具有高耐受力的亚心形扁藻提供了竞争优势，使种间竞争平衡向着有利于亚心形扁藻的方向发展，到第21天，UV-B辐射(2．88J／m^2，5．76J／m^2)的处理组中，亚心形扁藻成为优势种。     

UV-B辐射对2种海洋微藻的生理效应

应用同位素标志法 ,研究了 UV- B辐射增强对三角褐指藻、扁藻核酸和蛋白质合成动态的影响。结果表明 ,三角褐指藻对 UV- B辐射增强的耐受性高于扁藻 ;UV- B辐射增强抑制扁藻的生长和 DNA的合成 ;低剂量的 UV- B辐射刺激三角褐指藻的生长和 DNA的合成 ;高剂量则表现出抑制作用。同时 ,随着 UV- B辐射的增强 ,2种海洋微藻 RNA和蛋白质的合成速度下降 ,其中扁藻合成速度的下降幅度明显大于三角褐指藻 ,表明三角褐指藻 RNA和蛋白质的合成对 UV- B辐射增强的敏感性低于扁藻。     

Effect of UV-B radiation on the feeding behavior of the rotifer Brachionus plicatilis

Effect of UV-B radiation on the feeding behaviour of marine zooplankton is important to assessing the health harm of marine ecosystem due to the gradually enhanced UV-B radiation in air. However, there are a few studies on this topic. The feeding behavior of the rotifer, Brachionus plicatilis, under the treatment of UV-B radiation on five species of microalgae, i.e., Chlorella sp., Tetraselmis chuii, Isochrysis galbana Park 8701, Chaetoceros muelleri Lermumerman, and Nitzschia clostertum, was studied. The results showed that the filtering and feeding rates of the rotifer decreased significantly with the dose increase of UV-B radiation when fed with five species of microalgae respectively (P<0.05) which indicates UV-B radiation inhibits the feeding activities of the rotifer on microalage. The mixed culture experiments shows the rotifer preferred to feed Chlorella sp., then C. muelleri,I. galbana, N. clostertum and T. chuii in turn if without UV-B radiation. Under the highest dose of UV-B radiation treatment (2.70 kJ/m2), the rotifer preferred to feed C. muelleri, then Chlorella sp., N. clostertum, I. galbana and T. chuii in turn. Chlorella sp., I. galbana and C. muelleri became the more favorite foods of the rotifer while T. chuii and N. clostertum became less favorite foods. The change of feeding rate and feeding selectivity of zooplankton driven by the enhanced UV-B radiation will lead to the change in the structure of phytoplankton community.     

UV-B辐射对叉鞭金藻和三角褐指藻光合色素的影响

以叉鞭金藻和三角褐指藻为材料，采用室内一次性培养的方法研究了UV－B辐射对光合色素（叶绿素a和类胡萝卜素）含量的影响，结果显示，低剂量的UV－B辐射处理对叉鞭金藻的光合色素含量影响不明显，甚至可使光合色素的含量升高；而高剂量的UV－B辐射处理引起叉鞭金藻光合色素含量降低，三角褐指藻的叶绿素a和类胡萝卜素含量随着UV－B辐射的增强表现出逐渐降低的趋势，说明UV－B辐射增强对海洋微藻光合色素有严重的破坏作用。     

不同适温海洋富油微藻在富碳培养条件下的油脂积累特性研究

本实验分别针对3株低温藻株:微拟球藻Nannochloropsis sp.ZL-12、四爿藻Tetraselmis chui ZL-33和小球藻Chlorellasp.ZL-45,3株中温藻株:球等鞭金藻Isochrysis galbana CCMM5001、等鞭金藻Isochrysis sp.CCMM5002和微拟球藻Nannochloropsis sp.CCMM7001,3株高温藻株:微拟球藻Nannochloropsis sp.JN1、绿色巴夫藻Pavlova viridis JN2和海洋小球藻Chlorellasp.JN3,研究了在通入0.03%(空气)、5%、10%3个CO2浓度梯度条件下的生长特性,同时考察了其总酯及中性脂的累积情况。结果显示,富碳培养有利于不同温度条件下9株藻株的生长,除微拟球藻Nannochloropsis sp.CCMM7001最适生长的CO2浓度为5%外,其余8株藻株最适生长的CO2浓度均为10%。在低温和高温条件下,6株海洋富油微藻在通入10%CO2时具有最大生物量产率,在中温条件下球等鞭金藻和等鞭金藻在通入10%CO2时获得最大生物量产率,而微拟球藻在通入5%时获得最大生物量产率,随着CO2浓度的增加,9株藻株的总脂含量和中性脂含量有明显提高。低温和中温藻株的总脂含量高于高温藻株的总脂含量,从中性脂的累积规律来看,9株藻株均在平台期的累积达到最大值,GC-MS分析结果表明,9株微藻适合制备生物柴油的C14~C18系脂肪酸相对含量在不同CO2条件下基本保持不变,维持在90%左右。实验结果显示,所研究的藻株作为富油高固碳优良藻株,具备用于海洋生物质能耦合CO2减排开发的潜力。