不同Fe~(3+)浓度对盐生杜氏藻、三角褐指藻和米氏凯伦藻生长及种间竞争的影响

本实验在单种培养和混合培养2种培养方式下,研究不同Fe~(3+)浓度(0.98、1.95、3.9、7.8mg/L)对盐生杜氏藻(Dunaliella salina)、三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)和米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)生长及种间竞争的影响。研究结果显示:单种培养条件下,盐生杜氏藻和三角褐指藻在Fe~(3+)浓度为1.95mg/L处理组中的最终细胞密度和平均比生长速率均大于其它3个处理组;米氏凯伦藻的最终细胞密度和平均比生长速率在Fe~(3+)浓度为7.8mg/L处理组中最大。混合培养条件下,盐生杜氏藻在Fe~(3+)浓度为0.98mg/L处理组中的最终细胞密度和平均比生长速率均大于其它3个处理组,最终细胞密度占总细胞密度的54.2%;三角褐指藻在Fe~(3+)浓度为1.95mg/L、3.9mg/L和7.8mg/L处理组中的最终细胞密度和平均比生长速率均大于0.98mg/L处理组,最终细胞密度占总细胞密度的百分比分别为53.6%、58.1%和58.2%;在4个Fe~(3+)浓度处理组中米氏凯伦藻的最终细胞密度和平均比生长速率均显著小于其它2种微藻。研究表明,混合培养时,在Fe~(3+)浓度为0.98mg/L处理组中盐生杜氏藻具有竞争优势,在Fe~(3+)浓度为1.95mg/L、3.9mg/L和7.8mg/L处理组中三角褐指藻具有竞争优势。     

荧蒽对两种海洋硅藻生长、SOD活力和MDA含量的影响

采用静态实验方法研究了多环芳烃荧蒽对两种海洋硅藻的毒性作用.实验结果表明:荧蒽对中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)的72 h EC50 值分别为:(18±2.9)μg/L和(103±9.1)μg/L;荧蒽的暴露浓度和胁迫时间对中肋骨条藻细胞的超氧化物歧化酶(SOD)没有明显影响;荧蒽暴露浓度对三角褐指藻细胞的SOD也没有明显影响,只在短期暴露时间内(36h)明显升高,而后又恢复至原始水平;荧蒽的暴露浓度和胁迫时间对两种海洋硅藻细胞的丙二醛(MDA)含量都有明显影响,表明荧蒽胁迫明显增强了两种海洋硅藻细胞的膜脂质过氧化作用,可能会对藻细胞膜的功能产生一定的影响.     

汞对三角褐指藻的毒性

汞对三角褐指藻一次培养毒性实验表明,当无机汞(HgCl_2)浓度为5μg/dm~3时能抑制细胞分裂,汞浓度达到80μg/dm~3,则细胞完全停止分裂。甲基汞浓度为1μg/dm~3时能抑制细胞分裂,浓度为25μg/dm~3时,则完全抑制细胞分裂。有机络合剂对无机汞有解毒作用,这表明汞的毒性与汞在溶液中形态有关。根据实验结果,分析讨论了汞对三角褐指藻的毒性机理。无机汞和甲基汞对细胞毒性的差别,可能与它们同细胞膜的结合及传输方式不同所致。     

除草剂草丁膦抗性基因bar作为三角褐指藻基因工程选择标记的研究

研究了三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)对氯霉素、卡那霉素、青霉素、链霉素、潮霉素5种抗生素和一种除草剂草丁膦的敏感性,发现三角褐指藻对草丁膦非常敏感,用统计学分析法得出了其72h半致死质量浓度为22mg/L。通过基因枪法将携带草丁膦抗性基因bar的载体pSVB导入三角褐指藻细胞中,通过草丁膦筛选成功获得了抗性藻细胞,PCR检测获得阳性结果,提示草丁膦更适合用于构建安全、高效、廉价的三角褐指藻表达系统。     

海水升温与氮限制对三角褐指藻生长及光合作用的影响

以硅藻三角褐指藻为实验材料,研究升温(24℃)与氮限制(40μmol/L)对藻细胞生长及光合特性的影响。结果显示,氮限制使得电子从Q_A~-到Q_B的传递受阻,降低了其对光能的吸收利用效率,导致其对高光强的耐受能力下降,从而降低生长速率。而升温并未影响三角褐指藻细胞电子传递速率、单位反应中心耗散的能量(DI_o/RC)、捕获的用于还原Q_A的能量(TR_o/RC)以及吸收的能量(ABS/RC)等,表明升温对其PSⅡ光化学反应影响不显著。但应对高光强时,升温使得藻细胞修复速率降低,导致藻细胞受光抑制明显。本研究表明,相对于温度,氮限制对三角褐指藻细胞光合作用和生长的影响更为显著,而海水升温与氮限制耦合作用会进一步影响三角褐指藻的初级生产贡献。     

荧蒽与铜对三角褐指藻的单一和联合毒性

在实验室条件下研究了多环芳烃荧蒽和铜对三角褐指藻的单一和联合毒性。结果表明:在本实验所测试的浓度范围内,荧蒽(0~0.315μg/mL)和铜(0~1.262μg/mL)分别对该藻的生长产生了一定的影响,且都呈现较好的剂量-效应关系;其中当荧蒽浓度升高至0.079μg/mL或铜离子浓度升至0.317μg/mL时,开始明显抑制藻种群的增殖。经回归分析求得荧蒽和铜对三角褐指藻的72hEC50分别为(0.103±0.009)μg/mL和(0.531±0.037)μg/mL。在联合毒性实验中,定义0.5×EC50(荧蒽) 0.5×EC50(铜)=1个毒性单位(TU)。荧蒽和铜混合后,对三角褐指藻的72hEC50为(1.093±0.085)TU,其联合毒性效应方式表现为拮抗作用。     

对二甲苯和苯乙烯对海洋微藻生长和光合能力的影响

为了探讨对二甲苯和苯乙烯对海洋微藻的毒性效应,本研究以三角褐指藻和亚心形扁藻为材料,分别比较了不同浓度的对二甲苯和苯乙烯胁迫对微藻生长以及叶绿素含量的影响,并计算对二甲苯和苯乙烯对三角褐指藻和亚心形扁藻96hEC50。研究表明,对二甲苯和苯乙烯对三角褐指藻和亚心形扁藻生长的抑制呈显著的剂量-效应关系,对二甲苯和苯乙烯对三角褐指藻96hEC50分别为60.20mg/L和47.82mg/L,对亚心形扁藻的96hEC50值分别为26.49mg/L和85.62mg/L,相比而言,三角褐指藻对苯乙烯敏感,而亚心形扁藻对对二甲苯更为敏感。同时研究还发现,对二甲苯和苯乙烯胁迫下,试验微藻的叶绿素含量均随处理浓度以及处理时间而显著降低。这些结果为评估对二甲苯和苯乙烯对海洋微藻的毒性效应提供了依据。     

固定化活性污泥处理海水冲厕污水研究

确定了固定化污泥最佳的包埋剂配比,研究了不同温度、作用时间、pH值、微生物浓度和氯离子浓度条件下固定化污泥对人工海水冲厕污水的处理效果。结果表明,包埋剂最佳配比为聚乙烯醇(PVA)80 g/L、海藻酸钠4 g/L、活性炭10 g/L、SiO210 g/L、CaCO31.25 g/L。在30℃下固定化污泥对NH3-N和CODCr的去除效果最好,12 h时其去除率分别为83.9%和84.2%。固定化污泥在pH4~10之间均有很好的去除效果,其适宜用量为75 g/L,氯离子浓度的增大对NH3-N的去除几乎没有影响,但对CODCr的去除效果降低。曝气试验表明,固定化颗粒运行2个月情况良好,出水NH3-N和CODCr符合二级污水综合排放标准。     

链霉素对海洋微藻的毒物刺激效应

实验选用链霉素对六种海洋微藻进行实验 ,发现六种海洋微藻普遍对链霉素具有抗性。其中只有角毛藻和三角褐指藻在实验范围内 (0～ 50 0 mg/ L)测到了 72 h的半抑制浓度 ,EC50 分别为346 mg/ L和 4 4 5mg/ L。其它四种均未测到。而且当链霉素浓度为 30 mg/ L时 ,对六种海洋微藻普遍具有生长刺激效应 ,即毒物刺激效应。     

有机锡对海洋微藻的毒性效应

三丁基锡(包括三丁基锡氧化物TBTO和三丁基锡氟化物TBTF)、三苯基锡化合物在低浓度下可限制海洋单细胞藻的生长和存活。一次培养实验结果表明:TBTO、TBTF、三苯基锡对三角褐指藻具有强毒性,其72小时半致死浓度EC 50分别为TBTO,0.83μg/dm~3TBTF,1.09μg/dm~3;三苯基锡,0.93μg/dm~3。     

秦皇岛近海褐潮高发区浮游植物的碱性磷酸酶活性分析

碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,AP)是浮游植物在磷胁迫状态下表达的一种水解有机磷源的胞外酶,可用于指示海区浮游植物的磷胁迫状态。本研究于2013年7月,对秦皇岛近海抑食金球藻(Aureococcus anophagefferens)褐潮发生期间浮游植物的碱性磷酸酶活性(AP activity,APA)进行研究,结合其他理化参数,分析藻华发生时浮游植物的磷营养状态及其对海水中磷源的水解与利用情况。结果表明,褐潮发生时,抑食金球藻细胞密度高达108个/L,溶解有机磷(Dissolved organic phosphorus,DOP)成为浮游植物生长利用的主要磷源。抑食金球藻的细胞密度受到海水中NO3–、DOP、溶解无机磷(Dissolved inorganic phosphorus,DIP)浓度等的显著影响。浮游植物大量表达AP水解DOP,平均APA高达217.72 nmol/(μg·h)±90.86 nmol/(μg·h)(350.44 nmol/(L·h)±130.57 nmol/(L·h)),且APA随浮游植物生物量增大而显著增加。该结果表明抑食金球藻褐潮发生时,海区遭受严峻的磷胁迫甚至限制。磷源,尤其是有机磷源的可利用性可能在秦皇岛海区抑食金球藻褐潮的发生和维持中起关键作用。     

苯并[α]芘胁迫对三角褐指藻抗坏血酸-谷胱甘肽循环活动的影响

以三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)为材料,在连续4d内,以100、400、700μg/L 3个剂量的苯并[α]芘(B[α]P)对三角褐指藻进行胁迫试验,分析苯并[α]芘对三角褐指藻的毒性效应,测定三角褐指藻的抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环非酶成分、含量及酶活性。研究表明:随着B[α]P浓度的提高和胁迫时间的延长,B[α]P对三角褐指藻的生长抑制作用逐渐增强;藻细胞内丙二醛(MDA)含量及总抗氧化能力(TAOC)显著升高,两者与胁迫强度的相关性系数分别为0.960和0.894;同时,AsA-GSH循环中的非酶成分抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)含量增加,相关酶谷胱甘肽还原酶(GR)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和单氢抗坏血酸还原酶(MHAR)活性普遍增加,其中,GSH含量、GR、APX和DHAR活性与藻细胞内MDA含量相关性系数分别为0.744、0.852、0.652和0.600。结果表明:AsA-GSH循环是三角褐指藻细胞对抗苯并芘胁迫、猝灭活性氧、降低膜脂过氧化的重要方式;细胞内AsA含量、GR活性及APX活性对苯并芘胁迫响应迅速、变化显著,是潜在的生物指示物。     

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。     

不同磷源对3种海洋微藻生长和种间竞争的影响

本文在不同的磷源(磷酸二氢钠、甘油磷酸钠和三磷酸腺苷二钠)条件下,对3种海洋微藻——盐生杜氏藻(Dunaliella salina)、三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)和米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)分别进行单种培养和混合培养,旨在研究不同磷源对3种海洋微藻生长和种间竞争的影响。实验结果表明,单种培养时,3种海洋微藻均能利用不同形态的磷源生长,其中三角褐指藻在磷酸二氢钠处理组的平均比生长速率为所有处理组中最高,达到0.614/d;盐生杜氏藻和米氏凯伦藻对甘油磷酸钠的利用效率均显著高于其它2个处理组,平均比生长速率分别为0.531/d和0.356/d。混合培养时,盐生杜氏藻在磷酸二氢钠组中的最终细胞密度显著高于其它2个磷源处理组,最终细胞密度占总细胞密度的42.7%;三角褐指藻在甘油磷酸钠组和三磷酸腺苷二钠组中的最终细胞密度和平均比生长率均显著高于磷酸二氢钠组,最终细胞密度占总细胞密度的百分比分别为59.8%和63.5%,平均比生长速率分别为0.516/d和0.534/d;米氏凯伦藻在3个磷源处理组的平均比生长速率、最终细胞密度及占总细胞密度的百分比均显著低于其它2种微藻,其中甘油磷酸钠组的平均比生长速率仅有0.236/d,在所有处理组中最低,最终细胞密度占总细胞密度的百分比仅为4.89%。本实验结果还表明,3种磷源条件下混合培养时,三角褐指藻种群都占据了竞争优势。     

汞对三角褐指藻生长影响的研究——汞与浮游植物相互作用(Ⅰ)

采用连续培养技术研究汞对三角褐指藻生长的影响。当长时间接触含HgCl_2(范围5～25μg/dm~3)的培养介质中,得到结果表明,藻的生长速率随汞浓度增加而降低,细胞所排泄的有机物增加,对细胞中Chl-a的含量有一定程度影响,并抑制对硝酸盐和磷酸盐的吸收。在最初的2—4天中,汞对生物化学过程影响最大。     

壬基酚对奥尼罗非鱼(Oreochromis niloticus×O.aureus)的急性毒性研究

采用换水式毒性试验法研究了壬基酚(nonylphenol)对奥尼罗非鱼(Oreochromisniloticus×O.aureus)的急性毒性、遗传毒性效应和对鱼体的器官损伤。结果表明,壬基酚对奥尼罗非鱼的24、48、72和96h的半致死浓度(LC50)分别为413.4、351.5、311.2和264.6μg/L,属剧毒物质。与空白对照相比,奥尼罗非鱼血红细胞的核异常率在最低处理浓度(150.0μg/L)下有显著意义的增加,微核率在≥337.5μg/L时也开始具有显著意义的增加。不同的暴露时间和剂量对血细胞微核率和总核异常率具有不同程度的影响。壬基酚对奥尼罗非鱼的鳃、肾脏、脾、肝均造成不同程度的病理损伤。     

温度对四种产油微藻生长和油脂特性的影响

本文采用气相质谱联用技术对三株海水微藻—三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum,CCMM2012)、小球藻(Chlorella vulgaris,CCMM4004)、微拟球藻(Nannochloropsis sp.,CCMM6004),和一株淡水微藻—栅藻(Scenedesmus quadricauda,CCMM4002)在不同温度下的生长及油脂变化规律进行研究。结果表明:三角褐指藻、小球藻和栅藻在20℃下的油脂产率最大,分别为2.94、5.79和5.83mg/L/d,它们在20℃的培养条件下比较适合应用于生物能源开发;而微拟球藻在25℃下油脂产率最大,达6.45mg/L/d,因此此温度下更适合用于生物能源开发。三角褐指藻在15℃条件下DHA和EPA含量最多,为16.47%,而微拟球藻在25℃下DHA和EPA最多,为22.74%;因此三角褐指藻和微拟球藻在15℃和25℃下均比较适合应用于多不饱和脂肪酸的开发,而小球藻和栅藻的EPA和DHA含量在三个温度下普遍较少,不适合用于多不饱和脂肪酸的开发。     

三角褐指藻Phaeodactylum tricornutum的亚硝酸盐释放及其生态学意义

本文在藻类不同生长时期、光照、黑暗和光照+DCMU以及不同硝酸盐浓度、温度和pH条件下,研究了环境因子对三角褐指藻亚硝酸盐释放的影响。研究结果表明:三角褐指藻在光照、硝酸盐浓度大于10μmol/L、温度范围18～22℃和pH为8左右条件下,亚硝酸盐释放速率最大。亚硝酸盐在特定条件下的释放对于我们了解海洋中由浮游植物产生的亚硝酸盐第一最大层的形成机制有着十分重要的意义。     

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。     

Cu,Zn和Cd对5种单细胞藻的酶基因表达调控的研究

报道了在Cu2 +、Cd2 +和Zn2 +的毒害作用下 ,三角褐指藻 (PhaeodactylumtricornutumBohlin) ,湛江叉鞭藻 (IsochrysiszhanjiangensisHu &Lui) ,绿色巴夫藻 (PaviovaviridisTsengChenetZhang) ,青岛大扁藻 (Platymonashelgolandicavar.TsingtaoensisTsengetT.J.Chang) ,小球藻(Chlorellasp.)等单细胞藻的苹果酸脱氢酶发生了明显的变化。其中 ,不同种类重金属离子对该酶的基因表达作用不同 ,即使是同种离子但浓度不同 ,这种作用也不同。一般情况下高离子浓度抑制了酶基因的表达。低离子浓度促进了表达。但也有例外 ,如Cd2 +(24.53μg/ml)、Zn2 +(24.31,16.21μg/ml)促进三角褐指藻MDH 1座位等位基因的表达量 ;Cd2 +(24.53,12.26μg/ml)促进小球藻MDH 1座位等位基因的表达量。由此可推出 ,重金属离子可以干扰等位基因的表达 ,并在等位酶的活性上表现出来