不同氮源对球形棕囊藻生长和囊体形成的影响

棕囊藻引发的有害藻华已经成为一种全球性的自然灾害,给海洋环境以及渔业经济带来了严重的损失。棕囊藻存在两种生活史形态:游离的单细胞形态和囊体形态,但是不同形态之间的转换和囊体形成机制尚不清楚。营养盐是浮游植物生长和藻华发生的物质基础,棕囊藻藻华以往多发生在硝酸盐限制海区。但是近年来,尿素等有机氮在河口区域浓度不断提高,有机氮源的增加可能对棕囊藻生长和生活史转换产生显著的影响。通过添加硝酸盐、铵盐、尿素三种氮源,研究不同氮源对球形棕囊藻生长和囊体形成的影响。研究表明:球形棕囊藻可以在硝氮、尿素中迅速生长,形成囊体,但是氨氮对其却有明显的抑制作用;球形棕囊藻单细胞在硝氮中丰度比较高,最大可达到(444.21±64.97)×10~3个·mL~(-1);在尿素中更容易形成囊体,最多能达到(12.61±6.5)个·mL~(-1)。球形棕囊藻可以利用硝酸盐和有机氮源使其具有更强的竞争力,尿素在海洋水体中浓度的提高,可能是近年来球形棕囊藻藻华在我国近海水域频发的原因之一。     

基于转录组测序对两种氮素营养条件下多形微眼藻氮代谢途径的解析

探究微藻的氮代谢通路对了解其对不同氮源利用的分子机制具有重要意义。本研究利用Illumina高通量测序技术对两种氮素营养条件下(硝酸氮和尿素)多形微眼藻的转录组进行分析,通过基因功能注释及数字基因表达谱分析,研究了多形微眼藻细胞内氮代谢的调控机制。结果检测出15种参与氮代谢的酶,对应76个编码基因,构建了多形微眼藻的氮代谢通路图。其中10个酶编码基因在两种不同氮素营养条件下存在差异表达,最显著的是谷氨酸合成酶、谷氨酸脱氢酶和谷氨酰胺合成酶相关基因。有机氮源(尿素)实验组中,多形微眼藻细胞内的硝酸盐还原酶、亚硝酸盐还原酶等基因的差异表达明显高于无机氮源(硝酸钠)实验组,表明当环境中的氮源为尿素时,会对多形微眼藻细胞内硝酸盐的转化和利用有一定影响。本研究初步阐述了硝酸盐、尿素的吸收转运对多形微眼藻细胞内氮代谢的影响机制,可为硅藻在不同氮素营养条件下的吸收利用机制及氮代谢响应研究提供依据。     

不同氮源、磷源对链状裸甲藻生长与酶活性的影响

为揭示链状裸甲藻(Gymnodinium catenatum)对不同氮源和磷源营养条件的适应机制,通过在不同营养盐浓度和形态条件下对链状裸甲藻进行一次性培养,探究了氮源、磷源对链状裸甲藻生长和酶活性的影响。结果显示,链状裸甲藻可在多种形态氮和磷的条件中生存,其中链状裸甲藻在氮浓度0～800μmol/L范围内对NH₄Cl的亲和性最高,在磷浓度0～32μmol/L范围内对三磷酸腺苷(ATP)的利用能力最低。不同氮形态处理组中,培养初期谷氨酰胺合成酶在NH₄Cl为氮源的条件下活性表达最强;培养中后期,谷氨酰胺合成酶和脲酶在尿素为氮源条件中表达最高,而各处理组中的硝酸还原酶活性均较低,表明链状裸甲藻在低硝酸盐环境中没有竞争优势。不同磷形态处理中,各组碱性磷酸酶活性随培养时间先升高后降低,酸性磷酸酶活性(除ATP处理组外)逐渐降低。ATP为磷源的处理组具有最高的碱性磷酸酶和酸性磷酸酶活性,其他三个处理组酶活性表达相似。研究发现不同氮源和磷源显著影响链状裸甲藻的生长,藻细胞可通过调节谷氨酰胺合成酶、脲酶、碱性磷酸酶和酸性磷酸酶的活性对不同形态营养盐进行利...     

载Fe3+纳米TiO2薄膜去除球形棕囊藻赤潮生物的研究

球形棕囊藻Phaeocystis globosa 是近年来在我国沿海频发的有毒有害赤潮藻.为了寻找一种简单、有效和安伞的去除赤潮藻的方法,探讨了纳米TiO2 薄膜以及载Fe3+纳米TiO2薄膜在可见光条件下对球形棕囊藻的除藻效果.结果表明,载Fe3+纳米TiO2除藻效果好于未载Fe3+的纳米TiO2,藻液中投加载Fe3+纳米TiO2薄膜的量为20mg·L-1时,可见光照射48h后,藻液中细胞密度由4.08×104cell·mL-1降低到0.01×104cell·mL-1,叶绿素a浓度由0.43mg·L-1降低到0.001mg·L-1,除藻率达到99.7%,除藻速率符合准一级反应动力学方程.     

深圳大鹏湾一次球形棕囊藻藻华的发生过程及成因分析

2021年1月下旬深圳大鹏湾沿岸海域发生球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)藻华。为了探究球形棕囊藻藻华发生动态特征及其影响因素, 于1月20日至2月1日系统调查分析了藻华发生过程中浮游植物优势种演替、球形棕囊藻囊体数量、营养盐水平以及其他环境因素的变化。结果表明: 1月20日, 中肋骨条藻(Skeletonema costatum)为绝对优势种, 1月21日球形棕囊藻囊体开始出现, 1月25日囊体数量达到最高, 达69colonies·L^-1; 1月27日红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)藻华出现, 随后球形棕囊藻藻华逐渐消退。灰关联分析显示, 铵盐和硝酸盐是影响球形棕囊藻囊体丰度的最主要因素。水体扰动和球形棕囊藻在磷限制条件下的竞争优势也可能有利于球形棕囊藻藻华的发生。红色赤潮藻藻华可能是球形棕囊藻藻华消退的主要原因。球形棕囊藻藻华的发生和消亡是各种理化因素和生物因素共同作用的结果。     

长茎葡萄蕨藻培养条件的研究

为研究长茎葡萄蕨藻的培养条件,通过温度、光照、盐度以及不同营养盐(硝酸钠NaNO_3、硝酸铵NH_4NO_3、尿素CO(NH_2)_2、碳酸氢铵NH_4HCO_3)四个方面探索对长茎葡萄蕨藻生长的影响。结果表明,长茎葡萄蕨藻适宜的温度范围为21~27℃,最适温度为27℃,在此温度条件下其相对生长率(RGR)最大为3.63%·d~(-1);适宜的光照范围为72.73~145.45μmol·m~(-2)s~(-1),最适光照为109.09~145.45μmol·m~(-2)s~(-1),2个光照强度下,相对生长率差异不显著;最适的盐度范围为27.5~32.5‰,随盐度的继续升高,长茎葡萄蕨藻RGR呈下降趋势。通过4种不同营养盐(NaNO_3、NH_4NO_3、CO(NH_2)_2、NH_4HCO_3)的培养实验得出,其最适浓度分别为10~20mg·L~(-1)、10~20mg·L~(-1)、10~30mg·L~(-1)、10~30mg·L~(-1)。不同营养盐的对比结果显示,硝酸盐(硝酸钠NaNO_3、硝酸铵NH_4NO_3)更能促进长茎葡萄蕨藻的生长;浓度为20mg·L~(-1 )NH_4NO_3条件下,长茎葡萄蕨藻的相对生长率(RGR)最高。     

氮、磷对两种微藻吸附与吸收镍的影响

采用放射性同位素示踪的方法,研究了大量营养盐氮和磷添加对两种微藻:东海原甲藻(Prorocentrum donghaienseLu)和中肋骨条藻(Skeletonema costatum)吸附和吸收重金属镍的影响。结果表明,在短时间(2h)的培养实验中,大量营养盐的添加影响了藻类对重金属的吸附和吸收速率,但氮、磷浓度的增加对藻类吸附和吸收镍的影响有所差异:硝酸盐浓度的添加促进了藻类对镍的吸附和吸收,磷浓度的添加促进了两种藻类对镍的吸附,但对藻类吸收镍的影响不大。在未添加营养盐的条件下,东海原甲藻对镍的吸附量要高于硝酸盐添加组但吸收量则较低,而中肋骨条藻的吸附量和吸收量均较硝酸盐添加组低。当尿素为氮源时,尿素促进了藻类对镍的吸收,其吸收量为同一浓度硝酸盐的1·2倍。本研究结果证明,近海富营养化特别是氮浓度的增加会影响浮游植物对微量金属的吸收,进而可能会影响到金属在整个海洋食物链中的传递。     

NH_4-N氮源下海洋酸化对东海原甲藻和米氏凯伦藻生长的影响

本文选取东海原甲藻和米氏凯伦藻,以氨氮(NH_4-N)为氮源,通过增加pCO_2(800和1 500μatm)改变海水的酸化程度,研究海洋酸化对东海原甲藻和米氏凯伦藻生长以及抗氧化生物酶活性的影响。研究结果表明,海洋酸化对东海原甲藻和米氏凯伦藻的生长均有抑制作用,两种藻的生长速率在酸化条件下均低于正常海水条件。东海原甲藻和米氏凯伦藻的最大氮吸收速率及其与半饱和常数的比值(V_(max)/K_s比率)均随着酸化程度的加深而降低,表明酸化抑制了浮游植物对NH_4-N的吸收。东海原甲藻在三个实验条件下的V_(max)/K_s比率均高于米氏凯伦藻,表明东海原甲藻比米氏凯伦藻有更强的环境适应性。海洋酸化诱导了东海原甲藻和米氏凯伦藻的活性氧(ROS)升高,随着酸化程度加深,抗氧化生物酶—超氧化歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性升高,这说明,海洋酸化对两种甲藻生长的抑制,通过抗氧化酶的活性变化在生理层面对外界环境作出响应,与生长和营养盐吸收过程相对应。     

棕囊藻囊泡的培养与去除研究

对广东省珠海市海域球形棕囊藻Phaeocytstis globosa赤潮进行了现场采样及除藻研究,发现3种除藻剂对球形棕囊藻囊泡作用效果存在较大差异。对球形棕囊藻生活史及特征进行了研究,在实验室条件下培养出直径6mm球形棕囊藻囊泡,其生长周期约为14d。实验结果表明,囊泡的形成是球形棕囊藻应对恶劣环境的表现之一。     

大亚湾海域尿素与浮游生物脲酶活性研究

于2010~2011年间分4个季节,对大亚湾海域尿素浓度及浮游生物的脲酶活性开展调查研究,结合相关理化环境及生物因子,分析大亚湾海域尿素的可利用性及其对浮游植物群落演替的影响。结果表明,海区尿素浓度变化范围为0.81~8.54μmol N·L-1,夏季尿素含量最高,达4.32±1.65μmol N·L-1;冬季含量最低,为1.57±0.49μmol N·L-1。夏、秋季节有很多站位尿素水平甚至超过溶解无机氮(dissolved inorganic nitrogen,DIN)含量1~3倍,表明尿素是大亚湾海域浮游植物生长不可忽略的重要氮源。较高水平的尿素主要分布在养殖区和靠近陆地的近岸海域。浮游生物脲酶活性在秋季最高,平均达61.0±33.6nmol N·L-1·h-1,冬、春季脲酶活性常低于检出限。在秋季,浮游生物脲酶活性与甲藻密度密切相关。脲酶已被证明是大洋中浮游植物水解尿素的最主要途径,因此尿素可能在一定程度上影响大亚湾甲藻等浮游植物的生长。     

斑节对虾TSG101基因的克隆及表达分析

为探究肿瘤易感基因101(简称TSG101)对斑节对虾(Penaeusmonodon)的免疫应答作用,了解在细菌刺激下斑节对虾的机体发生的变化机制,本研究以哈维弧菌(Vibrioharveyi)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)为实验组,以磷酸缓冲液(PBS)为对照组,通过荧光定量分析展开对斑节对虾对菌刺激的免疫应答作用。结果显示,斑节对虾的TSG101在各组织中均有表达,在肝胰腺中的表达量最高。在金黄色葡萄球菌刺激下,斑节对虾的TSG101在肝胰腺中的表达量与对照组相比呈极显著上调(P0.01),第12小时的TSG101 mRNA的表达量达到最大(为对照组的21.60倍);在鳃中的表达量与对照组相比呈极显著上调(P0.01),第6小时斑节对虾TSG101的表达量达到最大值(为对照组的3.64倍)。在注射哈维弧菌第9小时,肝胰腺中的PmTSG101 mRNA表达量极显著上调(P0.01)且达到最大(为对照组的2.50倍)。实验结果初步表明,斑节TSG101参与斑节对虾的先天免疫反应,在金黄色葡萄球菌和哈维弧菌的刺激的情况下,该基因RNA水平的表达情况发生明显变化。     

基于脂质组学的海洋颗石藻病毒甾醇去饱和酶及脂肪酸去饱和酶基因功能分析

赫氏颗石藻(Emiliania huxleyi)宿主-病毒(E.huxleyi virus,EhV)的互作过程是影响海洋碳、硫生物地球化学循环及气候变化的重要环节。在共进化过程中,Eh V通过基因水平转移从宿主基因组中“劫获”了一组鞘脂从头合成相关酶基因,重构宿主脂代谢网络以支持病毒的特殊需求。目前,对病毒这组相关酶基因的生物学功能尚不十分清楚。以颗石藻病毒Eh V-99B1基因组中的甾醇去饱和酶(EhV-SD)和脂肪酸去饱和酶(Eh V-FAD)基因为研究对象,构建酿酒酵母重组表达载体p YES2/CT-SD和p YES2/CT-FAD,转化相应的基因缺陷型酵母菌株YMR015C和YGL055W获得重组酵母细胞株,进一步采用UPLC-Q-Exactive-MS非靶向脂质组学技术,比较分析重组酵母和缺陷型酵母细胞脂质的组成和含量变化。结果显示,Eh V-SD与Eh V-FAD基因在酿酒酵母中成功表达并具有生物学活性。Eh V-SD过表达显著改变了重组酵母细胞脂质代谢,含多不饱和酰基链的磷脂酰胆碱(PC,20︰4/20︰5/20︰6)和甘油三酯(TAG,12︰3)种类的丰度显著升高;而部...     

麻痹性贝毒在毛蚶体内的转化过程研究

麻痹性贝毒能够在贝类体内累积,威胁海产品消费者健康。在以往调查中,多次在毛蚶(Scapharca subcrenata)体内发现高含量的麻痹性贝毒,但对于毛蚶体内麻痹性贝毒的转化过程及其食品安全风险还缺乏认识。通过室内模拟实验,选择太平洋亚历山大藻(Alexandrium pacificum)和链状裸甲藻(Gymnodinium catenatum)作为产毒藻种,研究了两种有毒藻种所产麻痹性贝毒在毛蚶体内的转化过程。结果表明,毛蚶体内主要出现了三种麻痹性贝毒转化过程,一是R1位羟基的还原反应,二是N-磺酰氨甲酰基类毒素R4位磺酸基团的水解反应,三是含羟基苯甲酸(hydroxybenzoate)基团的链状裸甲藻毒素在R4位的水解反应。毛蚶体内麻痹性贝毒的生物转化过程复杂,对毛蚶毒性的影响具有一定的不确定性,未来仍需要进一步深化毛蚶体内毒素累积、代谢、转化过程的研究,同时加强对毛蚶体内毒素含量的全面监测,防范毛蚶可能导致的麻痹性贝毒中毒风险。     

4种常见头足类动物的血细胞分类及比较

以长蛸(Octopus variabilis)、短蛸(Octopus ocellatus)、真蛸(Octopus vulgaris)和曼氏无针乌贼(Sepiella maindroni)的血细胞为研究对象,通过光镜和电镜观察对血液中的血细胞形态结构进行比较。根据观察结果,将头足类血细胞分成3种类型:透明细胞,小颗粒细胞和颗粒细胞,但在真蛸血细胞中有一定数量的血细胞其细胞核呈马蹄形,因此将此类细胞独立划为马蹄形核细胞。通过比较发现,曼氏无针乌贼的血细胞与其它3个种存在明显的差异,其胞质内的颗粒数量与性质均与其它3个种有较明显的区别差异。从总体来看,头足类血细胞内含颗粒数量较少,其颗粒的数量与免疫力的强弱无直接关联。通过对比,推断真蛸血细胞中的马蹄形核细胞为透明细胞到小颗粒细胞的中间类型,从而得出此4个类型细胞有从透明细胞→马蹄形核细胞→小颗粒细胞→颗粒细胞的发育进程。     

经济海藻繁育、养殖及综合利用的回顾与展望

经济海藻繁育、养殖及综合利用是海洋农牧业及工业的重要组成部分。20世纪经过几代人的努力,我国在海带、紫菜、裙带菜及龙须菜的繁育、养殖关键技术等方面成功取得突破,为这些海藻的产业化提供坚实的保障,为我国成为世界海藻大国奠定了基础。海藻养殖产业为人们提供了食品、藻胶及其它丰富的产品,这包括保健品、功能食品、化妆品及药物等。海藻养殖产业也对人类经济、社会的发展起到重要作用,通过吸收环境中的二氧化碳、氮和磷,为海洋生态环境的改善发挥了重要作用。本文对我国海藻繁育、养殖及综合开发的历程进行简要回顾,对当前我国、中国科学院海洋研究海藻研究与应用进行了总结,对海藻研究发展的未来进行了展望;适应海藻产业从量向质的方向转变,同时兼顾生态环境效益,为我国海藻研发及应用提供参考。     

Morphological observation and rbcL gene sequences studies of two new species, Grateloupia dalianensis H.W.Wang et D.Zhao, sp. nov. and G. yinggehaiensis H.W.Wang et R.X.Luan, sp. nov. (Halymeniaceae, Rhodophyta) from China

A few species in the genus Grateloupia (Halymeniaceae,Rhodophyta) have been investigated in detail with respect to morphological observations and molecular analyses.In this study,the authors document the vegetative and reproductive structures of two new species of Grateloupia,G.dalianensis H.W.Wang et D.Zhao,sp.nov.and G.yinggehaiensis H.W.Wang et R.X.Luan,sp.nov.They both have the morphological character that carpogonial ampullae and auxiliary cell ampullae are the simple Grateloupia-type.The two species can be distinguished from other species of the genus by their distinctive morphological features respectively.Based on ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (rbcL) gene sequences,the phylogenetic tree obtained in the study indicated that they are both embedded within the Grateloupia clade.G.dalianensis clusters a subclade with G.asiatica,and G.yinggehaiensis forms a single monophyletic subclade with G.hawaiiana.     

中国海洋仙菜科(Ceramiaceae)新记录属——盖氏藻属Gayliella(红藻门)的分类研究

利用生物压片技术,通过形态学和解剖学方法,对采自我国沿岸海洋的仙菜科红藻(Ceramiaceae,Rhodophyta)进行了分类学研究,发现了我国仙菜科新记录属——盖氏藻属(新拟名)Gayliella T.O.Cho,L.McIvor et S.M.Boo。该属目前在我国共有5个种,即短毛盖氏藻(新拟名)Gayliella pmbriatum (Setchell et N. L. Gardner). T. O. Cho et S. M. Boo、优美盖氏藻(新拟名) Gayliella βaccidum (Kützing) T. O. Cho et L. McIvor、泰式盖氏藻(新拟名) Gayliella taylorii (E. Y. Dawson) T. O.Cho et S. M. Boo、马沙盖氏藻(新拟名) Gayliella mazoyerae T. O. Cho, Fredericq et Hommersand和横轴盖氏藻(新拟名) Gayliella transversalis (Collins et Hervey) T. O. Cho et Fredericq,其中前3个种为由仙菜属Ceramium归并的物种,后2个为我国的新记录种。本文对此2个新记录种进行了详细的形态学描述,并讨论了它们与中国已报道的横列仙菜Ceramium gracillimum间的关系。该研究结果丰富了我国海洋仙菜科的物种多样性。     

日本对虾(Penaeus japonicus)病原需钠弧菌(Vibrio natriegens)表型与分子特征及LAMP检测方法的建立

采用常规表观生物学特性及16S rRNA、gyrB及rpoA基因同源性检索与系统发育学分析等方法,对分离自江苏连云港某育苗场的大批死亡日本对虾蚤状幼体的优势生长菌进行了综合鉴定。结果表明,其形态和生理生化特征与弧菌属的需钠弧菌相近;16S rRNA、gyrB及rpoA基因同源性检索也均与需钠弧菌相似性最高,分别为98%、89%和95%,且三种基因的NJ系统发育树也均与需钠弧菌聚为一个分支;分离菌的致病性试验表明其半数致死量LD50为1.8×106CFU/ml。综合分离菌的致病性、形态与生理生化特征及基因同源性与系统发育分析结果,认为引起日本对虾蚤状幼体大批死亡的病原为需钠弧菌。基于gyrB基因序列设计1套LAMP特异性引物,建立了需钠弧菌的快速特异性检测方法,可用于由需钠弧菌引起的水产动物疾病的诊断及分子流行病学的调查研究。     

三种贝类的核型分析

采用体内注射PHA和秋水仙素的方法,利用成体的鳃组织,对毛蚶(Scapharca subcrenata)、长竹蛏(Solen strictus)和菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarus)的核型进行了研究.结果表明毛蚶的2倍体数目为2n=38,核型为18m+16sm+2st+2t,NF=72.长竹蛏的2倍体数目为2n=38,核型为30m+6sm+2t,NF=74.菲律宾蛤仔的2倍体数目为2n=38,核型为28m+10sm,NF=76.     

水体中添加两种菌剂对凡纳滨对虾存活、生长及消化酶活力的影响

向水体中添加不同浓度的短小芽孢杆菌CGMCC1004（Bacillus pumilus）和胶红酵母菌CGMCC1013（Rhodotorula mucilaginosa）以研究凡纳滨对虾（Litoenaeus vapznamei）体长、体质量、存活率、胃蛋白酶、肝胰腺淀粉酶和肝胰腺脂肪酶的影响,以及需钠弧菌（Vibrio natriegens）的感染效果。结果表明：向水体中添加10^4CFU／mL短小芽孢杆菌能提高对虾体长、存活率,但结果不显著,但对体质量增长率具有显著提高作用;水体中添加10^4CFU／mL短小芽孢杆菌对提高需钠弧菌感染后对虾成活率有一定的提高作用;水体中添加10^4CFU／mL短小芽孢杆菌能显著提高胃蛋白酶活性,但是对肝胰腺淀粉酶活性有一定抑制作用;添加复合菌剂比添加单一菌种的作用要好;亦证明了向水体中添加细菌的方式对凡纳滨对虾的体长、体质量、存活率以及水质指标影响比较小,但是对消化酶具有一定的提高作用。