UV-B辐射对青岛大扁藻生长及其某些生理特性的影响

通过实验生态学和生物化学的方法,研究了UV-B辐射对青岛大扁藻生长及其叶绿素a（Chl-a）含量、可溶性蛋白含量、过氧化氢（H2O2）含量、丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶（SOD）活力的影响。结果表明：UV-B辐射会抑制青岛大扁藻的生长并对其生理特性产生明显的影响。经过UVB辐射后,Chl-a含量和可溶性蛋白含量在初始阶段（0～3d）有所增加,而后却出现极显著的下降;过氧化氢含量、丙二醛含量和超氧化物歧化酶活力则呈现升高的趋势。     

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。     

海洋微藻之间的化感作用研究进展

化感作用(Allelopathy)又称他感作用或相生相克,这一术语是由Moish(1937)最早提出的,用来指植物间的有益和有害的相互作用。Rice(1984)曾把它定义为:“一种植物,包括微生物通过产生化学物质并排至环境中而对另一种植物或微生物产生直接和间接的有害效应。”但是事实上,大量的自然现象和实验表明,植物释放的化学物质由于浓度、作用对象等因素的不同,既可以产生抑制效应,又可以产生促进效应。因此,Rice(1986)后来又认可了Molish(1937)最初提出的定义,并且还对促进效应方面作了综合评述,认为: Allelopathy是指一种植物通过向环境释放某些化学物质，在其周围形成一个微环境区域,从而促进或抑制该区域内其他植物生长的现象。国际化感作用学会(International Allelopathy Society)在1996年修订了Molish(1937)的定义,将化感作用定义为包括植物、藻类、细菌和真菌在内的生物产生的次生代谢产物对生物和农业系统产生的影响。这个定义包括了促进和抑制两方面的作用。 实验室研究和自然环境中的证据表明, 化感作用在陆地生态系统、淡水和海水生态系统中都广泛存在, 包括微藻、大型藻和被子植物在内的所有初级生产者都能产生和释放化感物质。 海洋微藻之间的化感作用正被越来越多的海洋科研工作者关注, 其中重要的一个原因是发生赤潮时, 化感作用可能是赤潮藻在竞争中取得优势地位的重要因素之一。许多赤潮藻分泌的次级代谢产物对其他藻类产生致死或抑制作用(Wolfe, 2000;王悠,2006)。赤潮藻分泌的毒素有些是分解的产物, 有的是自身储存的能量物质, 很多毒素有化感作用(Turneretal.,1997)。海洋藻类化感作用的研究将会为赤潮发生、演替机理的阐明和赤潮的生态调控提供新的思路。 本文作者综合国内外相关文献, 分别从化感作用的研究方法、化感物质的化学性质、影响化感物质产生和作用的因素、化感物质的作用机理和化感作用在群落演替中的作用等方面系统介绍海洋微藻之间化感作用研究的现状, 并提出今后海洋微藻化感作用的研究展望。     

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。     

海洋卡盾藻的致毒机制研究进展

海洋卡盾藻 ( Chattonella marina ) 引起的赤潮近年来在中国频繁爆发,对水产养殖业及海洋生态系统造成了严重危害.海洋卡盾藻产生的神经毒素、溶血毒素、游离脂肪酸和活性氧等次生代谢物可能是造成鱼类大范围死亡的重要原因.对此进行综述,以期为阐明海洋卡盾藻赤潮的致毒机制与危害方式提供参考,为正确认识和评价卡盾藻赤潮的危害提供依据.     

不同温度下抑食金球藻、中肋骨条藻和海洋卡盾藻间的相互作用

本文选取抑食金球藻(Aureococcus anophagefferens)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和海洋卡盾藻(Chattonella marina)三种藻在20℃和25℃下进行单种、两种或三种藻间的培养实验, 探究在不同温度下藻种间的相互作用和竞争优势。单种培养结果显示抑食金球藻和中肋骨条藻对温度25℃敏感, 其环境容量(K)被显著降低; 而海洋卡盾藻的內禀增长率(r)在25℃下显著升高, 但K保持不变。在共培养中, 海洋卡盾藻在20℃下因抑食金球藻添加致死, 但在25℃处理下其K值上升120%。虽然中肋骨条藻的r在两个温度下均受海洋卡盾藻添加的促进, 但其K值从20℃下的上升43%转变为25℃下的降低48%。温度变化对于抑食金球藻和中肋骨条藻共培养的结果无明显影响, 中肋骨条藻的K均上升40%, 而抑食金球藻的K值均下降60%~70%。结果说明, 种间竞争除了共培养藻固有的相互作用关系因素外, 也受到微藻间温度适应性差异的影响。在20℃条件下三种藻混合, 抑食金球藻K的抑制率达到最高为79%, 而中肋骨条藻K的促进率达到最高为108%, 这可能表明三者之间的相互作用存在协同效应。     

UV-B辐射对2种海洋微藻膜脂过氧化和脱酯化伤害

研究海洋生态系统在调节全球变化中的作用,采用生态毒理学的方法研究了UV-B辐射增强对2种海洋微藻膜的损伤及其差异性。结果表明,随着UV-B辐射剂量的增加,叉鞭金藻(Dicrateriasp.)和三角褐指藻(Phaeodactylum tricornu-tum)的光合速率降低。同时,膜相对透性增大,细胞内H2O2含量上升,微粒体膜中磷脂减少,游离脂肪酸增加。表明UV-B辐射增强使2种微藻的膜受到了严重伤害,而且膜伤害的加剧与活性氧的积累和由此引发的膜脂脱酯化有关。2种微藻细胞匀浆中丙二醛(MDA)含量无显著变化,而微粒体膜的MDA含量随着UV-B辐射剂量的加大显著提高。这表明UV-B辐射增强对2种海洋微藻膜的损伤可能是由膜脂过氧化和脱酯化作用共同引起的。     

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。     

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。     

针胞藻海洋卡盾藻(Chattonella marina)和硅藻中肋骨条藻(Skeletonema costatum)藻际细菌的分离、鉴定及影响研究

对实验室培养的两株海洋微藻海洋卡盾藻和中肋骨条藻的可培养细菌进行了分离鉴定,分别在海洋卡盾藻和硅藻中肋骨条藻不同生长时期分离得到48株和34株可培养细菌,去除重复序列后得到12株不同的菌株。这些菌株分属α-变形杆菌纲、γ-变形杆菌纲、拟杆菌和放线菌。α-变形杆菌纲在两种藻的藻际环境中占据优势,其中红杆菌科是最为常见的科,中肋骨条藻的藻际细菌比海洋卡盾藻更为多样化。海洋卡盾藻生长后期细菌密度大幅度上升,可能导致了藻细胞的衰亡。中肋骨条藻相关细菌中有一株对旋链角毛藻的生长具有明显抑制作用,而大部分海洋卡盾藻相关细菌对角毛藻的生长具有抑制作用。本研究结果说明海洋卡盾藻的藻际细菌也许对其与硅藻的种间竞争中具有一定作用。     

UV-B辐射对强壮前沟藻（Amphidinium carterae）和等鞭金藻（Isochrysis galbana）种间竞争的影响

采用共培养的方法,研究了UV-B辐射对不同起始密度强壮前沟藻和等鞭金藻种间竞争的影响。结果表明,在单养时,随着起始密度的增加,2种微藻在生长过程中进入指数生长期和平台期的时间逐渐缩短,所达到的最大种群密度都依次降低。在混养时,当接种比例为A∶I=1∶4和A∶I=1∶1时,等鞭金藻在种间竞争中占有优势;当接种比例为A∶I...     

海洋线虫Litoditis marina低氧胁迫响应的转录组分析

全球气候变化导致海洋氧含量降低,海水低氧胁迫对海洋无脊椎动物的生长、发育和繁殖造成了严重的威胁。以海洋线虫Litoditis marina为实验对象,观察了其在不同氧浓度(21%、3%、1%和0.5%)条件下的生长发育速率,并对不同氧浓度条件下的L1幼虫样品进行了转录组测序和分析。实验结果表明,当环境氧浓度从21%下降至3%时, L. marina的发育成熟速度明显加快,进一步下降至1%时,产卵时间延长并和21%氧浓度接近,但当氧浓度为0.5%时,L.marina的产卵时间显著延迟。比较转录组分析表明,相比于21%氧浓度环境, 3%、1%和0.5%低氧条件下L. marina的糖酵解、糖异生、硫代谢和线粒体碳代谢等通路相关基因的表达显著上调;而寿命调控通路、细胞色素P450代谢通路和ABC转运蛋白相关基因的表达显著下调。研究结果发现的海洋线虫应对氧浓度胁迫的基因表达变化模式,为深入理解海洋无脊椎动物应答低氧胁迫分子机制提供了重要参考。     

急性UVB辐射对粉叶马尾藻过氧化损伤和主要抗氧化酶的影响

粉叶马尾藻(Sargassum glaucescens)是台湾地区潮间带的重要大型藻类,其对紫外线增强的生理响应特征尚不清楚。本研究关注粉叶马尾藻在急性紫外线辐射(Ultraviolet radiation B,UVB)下的生理指标变化,探索了粉叶马尾藻在急性UVB辐照下抗氧化系统的瞬时反应过程。结果表明:低强度组[0.5W/(m2·s)]藻体在24h内未出现显著氧化损伤和蛋白质含量变化,但是细胞活力在辐照12h后显著降低,藻体超氧化物歧化酶(SOD)酶活性随辐照时间延长而降低,过氧化氢酶(CAT)酶活性呈现升高后下降的趋势,抗坏血酸过氧化物酶(APX)酶活性没有出现显著降低;高强度组[2W/(m2·s)]藻体在辐照3h后藻体出现明显氧化损伤,6h后细胞活力和蛋白质含量显著降低,藻体SOD酶活性随辐照时间延长而降低,CAT和APX酶活性呈现升高后降低的趋势,辐射12h后即显著降低。低强度UVB辐射对粉叶马尾藻的影响相对较小,表明粉叶马尾藻对UVB辐射具有一定耐受性;而高强度UVB辐射的影响较为显著,意味着UVB辐射的持续增强将超出粉叶马尾藻的耐受限度,进而造成不利影响。本研究结果初步揭示了粉叶马尾藻对于急性UVB辐射的增强的生理响应特征,为进一步研究UVB辐射增强的生态学效应提供参考依据。     

浒苔光照和盐度胁迫响应基因UpMYB44的克隆与表达分析

为证明R2R3-MYB转录因子在浒苔响应非生物胁迫例如盐度和光照的过程中发挥的重要调控作用,利用实时荧光定量PCR、酵母双杂交系统、亚细胞定位等技术,研究获得了浒苔UpMYB44基因1 437 bp的开放阅读框(ORF)全长序列,编码478个氨基酸,属于典型的R2R3-MYB转录因子并通过烟草叶片转化确定其定位于细胞核,UpMYB44参与浒苔响应光照和盐度的胁迫过程,其中在低光和高盐胁迫下UpMYB44基因的相对表达量升高。筛选出了与UpMYB44互作的UpCPP5蛋白,该蛋白与浒苔的生长和细胞分裂有关,推测UpMYB44可能通过与UpCPP5互作,形成蛋白复合体参与浒苔的增殖过程。研究为日后深入探究MYB类转录因子家族调控藻类生长发育的过程奠定了基础,同时为研究浒苔快速繁殖的机制提供了思路。     

温度对海刺猬(Glyptocidaris crenularis)和中间球海胆(Strongylocentrotus intermedius)遮蔽行为的影响

本文以贝壳作为遮蔽材料,研究不同温度水平和温度变化下海刺猬(Glyptocidaris crenularis)和中间球海胆(Strongylocentrotus intermedius)的遮蔽行为。温度实验结果表明:海刺猬在5°C条件下具有遮蔽行为的个体数以及利用的贝壳数显著少于15°C和25°C两组(P0.05),而后两组没有显著差异(P0.05);中间球海胆在25°C下具有遮蔽行为的个体数以及利用的贝壳数要显著少于15°C和5°C两组(P0.05),而后两组没有显著差异(P0.05)。温度变化的结果表明:5°C→20°C组海刺猬遮蔽行为所利用的贝壳数最少(P0.05),另外两组没有显著差异(P0.05);25°C→20°C组中间球海胆遮蔽行为所利用的贝壳数最少(P0.05),另外两组差异不显著(P0.05)。本研究为海胆行为生态学提供了新的思路和信息。     

副溶血弧菌特异性卵黄抗体(AHPND-VpIgY)对凡纳滨对虾幼体被动免疫和育苗成活率的影响

将抗高致病性副溶血弧菌(Vibrioparahaemolyticus)特异性卵黄抗体(AHPND-VpIgY)应用于育苗生产,通过测定氨氮、亚硝酸盐、细菌总数、弧菌总数、相对保护率和育苗成活率,评价了AHPND-VpIgY在育苗期对凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)幼体的保护效果。结果表明,0.1g/m3和0.2g/m3AHPND-VpIgY组的相对保护率为35.7%和57.2%,两者均显著高于非特异性卵黄抗体组(P0.05);两组的育苗成活率为50.8%和57.2%,比对照组分别提高19.1%和25.6%。各实验组氨氮、亚硝酸盐、细菌总数及弧菌总数与对照组无显著差异,对水质无影响。综上,特异性的AHPND-VpIgY能在不改变水质的前提下,有效提高凡纳滨对虾幼体的存活率、相对保护率和育苗成活率,从而提高凡纳滨对虾苗种产量和质量。     

鼠尾藻(Sargassum thunbergii)对邻苯二甲酸二甲酯(DMP)胁迫的响应

邻苯二甲酸二甲酯(dimethyl phthalate,DMP)是近海环境有机污染物之一,不仅对海洋生物造成毒害,且能在生物体内富集和放大,对海洋生态系统形成严重威胁。本文以鼠尾藻(Sargassum thunbergii)为研究对象,通过测定比生长速率、叶绿素a含量、光合和呼吸速率、光合基因rbcL转录水平上的相对表达量等指标,研究了鼠尾藻对不同浓度DMP的响应。结果表明,低浓度的DMP(0.lmg/L)短时间内(≤15d)能促进鼠尾藻的生长和叶绿素a的合成,并使藻体的光合作用增强,诱导光合基因rbcL的表达,而在高浓度DMP(≥0.3mg/L)的作用下,鼠尾藻的生长速率、光合和呼吸速率、rbcL基因的表达量均随着暴露时间的延长呈明显下降趋势,且DMP浓度越高,降幅越大。以上研究结果对了解DMP对鼠尾藻胁迫的影响机制奠定了基础,为保护海洋经济藻类的养殖环境提供了理论依据。     

变异轴孔珊瑚(Acropora valida)对酸化高温胁迫的转录组水平反应及恢复潜力分析

采用RNAseq测序技术对比变异轴孔珊瑚(Acropora valida)在酸化高温胁迫及去胁迫条件下的mRNA转录组。构建了12个cDNA文库,共获得451789689个双端片段。通过拼接共得到1 056 727个转录本,其中86.5%匹配到珊瑚序列。转录本的差异表达分析显示,胁迫条件下共6 328个转录本发生了显著变化,主要涉及热休克蛋白、物质转运蛋白、凋亡调节和钙化四个方面。其中98.1%的差异表达转录本在胁迫去除后都能恢复到对照组水平;结果表明,尽管变异轴孔珊瑚在酸化高温胁迫时受到很大影响,但其转录本表达在胁迫去除后能恢复到原来的水平。首次探究酸化高温双胁迫去除后变异轴孔珊瑚转录本表达水平的恢复潜力,对研究珊瑚如何应对全球气候变化有一定指导意义。     

盐度对浒苔(Ulva prolifera)微观繁殖体萌发生长及藻体繁殖的影响

黄海绿潮起源于苏北浅滩,每年夏天漂移到青岛沿岸泛滥成灾,对生态环境造成严重破坏。苏北浅滩受沿岸径流输入影响,盐度变化范围大,青岛海域盐度较稳定,稍高于苏北浅滩。盐度对浒苔微观繁殖体萌发、藻体生长及繁殖过程具有重要作用,通过室内连续受控实验,系统研究了固定盐度(5、10、15、20、25、30、33、35)和变化盐度(盐度逐渐降低)对浒苔微观繁殖体固着、萌发、藻体生长和繁殖不同阶段的影响,主要结论如下:固着阶段,盐度5不利于浒苔微观繁殖体的固着,盐度10～35对微观繁殖体固着的影响不显著,相同盐度下,孢子的固着量显著高于配子。萌发阶段,不同盐度(5～35)及不同盐度变化形式对微观繁殖体(孢子和配子)的萌发没有显著影响,孢子的萌发速度快于配子,最终均能完全萌发。生长阶段,低盐(5～15)不利于浒苔幼苗的生长。繁殖阶段,当盐度≤10时,浒苔不进行生殖活动;盐度15～35范围内,浒苔可以产生微观繁殖体,完成一个完整的生活史;在绿潮形成过程中,孢子的生殖策略为K对策,配子的生殖策略为R对策。上述结论表明,在苏北浅滩和青岛海域,盐度不是限制浒苔发生发展及繁殖过程的关键环境因子,明确了盐度在绿潮发生...     

剧毒卡尔藻与东海原甲藻间的化感作用研究

为研究剧毒卡尔藻(Karlodinium veneficum)与东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)之间的化感作用,在f/2营养盐条件下,分别采用了混合培养及滤液培养的方法。结果表明:剧毒卡尔藻指数生长后期的无藻细胞滤液明显抑制了东海原甲藻的生长,而东海原甲藻滤液对剧毒卡尔藻的生长几乎无影响,化感作用作为重要的影响因素使剧毒卡尔藻获得竞争优势。将剧毒卡尔藻指数生长末期的无藻细胞滤液置于固相萃取(SPE) C18小柱,经吸附、不同比例的甲醇溶液洗脱,考察不同洗脱部分对东海原甲藻生长的影响,发现80%的甲醇洗脱部分明显抑制了东海原甲藻的生长。本研究为了解剧毒卡尔藻的竞争机制提供了重要的科学依据,今后将重点分析剧毒卡尔藻释放的有效抑制东海原甲藻生长的化感物质。