AHLs的合成及其对污损硅藻生长的影响

用L-高丝氨酸内酯的氢溴酸盐与酰氯在Schotten-Baumann条件下反应,合成了6种N-酰基-L-高丝氨酸内酯类(AHLs)信号分子:N-丁酰基-L-高丝氨酸内酯、N-己酰基-L-高丝氨酸内酯、N-辛酰基-L-高丝氨酸内酯、N-癸酰基-L-高丝氨酸内酯、N-十二酰基-L-高丝氨酸内酯和N-十四酰基-L-高丝氨酸内酯,通过红外、核磁共振仪、气相-质谱联用仪对所有化合物进行了结构表征和纯度分析。同时检测合成的6种化合物对污损硅藻-柱鞘藻(Cylindrothecasp.)生长的影响,结果表明:合成的信号分子除侧链最短的N-丁酰基-L-高丝氨酸内酯外,其它在高浓度下均能抑制柱鞘藻的生长,其中C12-HSL和C14-HSL在较低浓度下对柱鞘藻的生长也具有明显的抑制效应。     

高温胁迫对三角褐指藻和纤细角毛藻叶绿素荧光动力学的影响

研究高温胁迫(35~50℃)对三角褐指藻和纤细角毛藻叶绿素荧光动力学的影响。利用调制式叶绿素荧光仪(Wa-ter-PAM)测定了:PSⅡ的最大光能转化效率(Fv/Fm);PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo);PSⅡ的实际光能转化效率(ΦPSⅡ=yield);光合电子传递效率(ETR);光化学淬灭(qP)和非光化学淬灭(NPQ)等主要参数。结果表明,与对照组相比,高温胁迫下2种硅藻的叶绿素荧光参数Fv/Fm,Fv/Fo,ΦPSⅡ,ETR和qP均明显降低,并且随着胁迫温度的升高,胁迫时间的延长,下降幅度也逐步增大;NPQ则先升高后下降。另外,还对高温胁迫下2种硅藻的响应机制以及叶绿素荧光技术在筛选耐高温微藻品系中的应用进行了初步探讨。     

盐胁迫对塔胞藻生长及叶绿素荧光动力学的影响

利用调制式叶绿素荧光仪(Water-PAM)研究了盐度(1~120)胁迫不同时间(12,24,48 h)后,塔胞藻生长及叶绿素荧光动力学的变化。测定的主要参数有:PSⅡ的最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)、PSⅡ的实际光能转化效率(ΦPSⅡ=yield)、光合电子传递效率(ETR)、光化学淬灭(qP)和非光化学淬灭(NPQ)。结果表明:在本实验条件下,塔胞藻生长和进行光合作用的最适盐度为20。高盐胁迫使塔胞藻的荧光参数Fv/Fm,Fv/Fo,ΦPSⅡ,ETR,qP均明显降低,NPQ则先升高后降低,叶绿素含量和细胞密度也显著降低。还对盐胁迫下塔胞藻的响应机制以及叶绿素荧光技术在筛选耐盐微藻品种中的应用进行了初步探讨。     

CO2加富对塔玛亚历山大藻叶绿素荧光参数及产毒的影响

由大气中CO_2浓度升高引起的海洋酸化,是全球性的重大环境问题之一。本研究采用实验生态学的方法,以塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)为研究对象,分析其在CO_2加富条件下叶绿素荧光动力学参数及产毒特征的变化。调制叶绿素荧光结果显示,CO_2加富对塔玛亚历山大藻的PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、最大相对电子传递效率(r ETRmax)有显著影响(P0.05),且随着培养时间的增长Fv/Fm、r ETRmax均降低,对半饱和光强(Ik)、快速光曲线初始斜率(α)却无显著影响(P0.05)。结果说明CO_2加富能促进塔玛亚历山大藻的PSⅡ最大光化学量子产量,提高其最大光能转换效率和相对最大电子传递效率。高效液相色谱法分析结果显示,该株塔玛亚历山大藻主要产漆沟藻毒素1(GTX1)、漆沟藻毒素4(GTX4)、N-磺酰氨甲酰基毒素(C1)及N-磺酰氨甲酰基毒素(C2)四种PSTs毒素,CO_2加富不改变主要麻痹性贝毒(PSTs)的种类组成,但能显著提高氨基甲酸酯类毒素(GTX1、GTX4)产量(P0.05),而降低N-磺酰氨甲酰基类毒素(C1、C2)产量(P0.05),说明加富能使塔玛亚历山大藻所产毒素发生转化,进而影响藻细胞的整体毒性。     

利用叶绿素荧光方法检测东海浮游植物的营养盐限制

2011年6月10日-6月27日调查了东海赤潮高发区PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)的平面分布,发现在东海赤潮高发区Fv/Fm的平面分布与叶绿素的平面分布较为一致。利用现场营养盐加富培养的方法,通过检测添加不同的营养元素后Fv/Fm的变化,研究了2个调查站位浮游植物受何种营养盐的限制。结果表明,对于浮游植物来说,东海DH2-3站和DH6-2站浮游植物的生长受到N潜在限制。通过Fv/Fm的变化,可以反映出藻细胞实际的生理活性,从而更真实的反映营养盐对浮游植物的作用。     

重金属胁迫对塔胞藻细胞密度及叶绿素荧光特性的影响

采用调制式叶绿素荧光仪测定了重金属(Cu2+、Zn2+、Cd2+)胁迫(24h、48h、72h和96h)对塔胞藻叶绿素荧光特性的影响.测定的主要参数有:PSII的原初光能转化效率(Fv/Fm)、PSII的潜在活性(Fv/Fo)、PSII的实际光能转化效率(Yield)、相对表现电子传递效率(rETR)、光化学淬灭(qP...     

具有群体感应系统微藻共栖细菌的筛选及抑藻活性的研究

以从海洋微藻中分离到的206株共栖细菌为材料,采用生物传感器法筛选具有群体感应系统的细菌,根据16SrRNA基因对它们进行了分子生物学鉴定和系统发育学分析。利用气相质谱联用法(GC-MS)检测群体感应信号分子酰基高丝氨酸内酯类化合物(AHLs)的种类;采用细胞活体荧光测定方法,研究了这类共栖细菌对微藻生长的抑制作用。结果表明,在分离到的206株微藻共栖细菌中有11株具有群体感应系统,它们分属于3类海洋细菌的系统分支:α-Proteobacteria、γ-Proteobacteria和Gram+细菌,通过GC-MS检测确定11株共栖细菌都含有信号分子C8-HSL,部分含有C6-HSL和C14-HSL,其中9株细菌具有抑藻活性,其代谢产物分别对东海原甲藻、棕囊藻、海链藻和赤潮异湾藻的生长具有不同程度的抑制作用。     

Cd2+浓度、温度及交互作用对3株微藻生长及叶绿素荧光特性的影响

本文研究了不同Cd2+浓度与不同温度交互作用对中国海洋大学微藻种质库(MACC)保存的小球藻(Chlorellasp.)、微绿球藻(Nannochloris oculata)和杜氏盐藻(Dunaliella salina)的叶绿素荧光参数(PSII的最大光化学量子产量Fv/Fm、PSII的实际光能转化效率Yield、光化学淬灭qP和非光化学淬灭NPQ)、叶绿素相对含量以及细胞密度的影响。结果表明,随着Cd2+浓度的升高,3株微藻的主要荧光参数、叶绿素相对含量和细胞密度均呈明显下降趋势。但微绿球藻的荧光参数Fv/Fm在对照组与10μmol/LCd2+浓度时基本一致,这可能与低浓度Cd2+在一定程度上刺激了微藻生长有关。相关性分析结果表明,3株微藻荧光参数Fv/Fm和Yield均与Cd2+浓度呈极显著的负相关,小球藻和微绿球藻的叶绿素相对含量和细胞密度与Cd2+浓度呈显著的负相关,杜氏盐藻的叶绿素相对含量和细胞密度在48h后与Cd2+浓度呈显著的负相关,随着Cd2+浓度的增加而降低。多重比较结果表明,小球藻在25℃时对Cd2+的耐受性最强,该温度下荧光参数(Fv/Fm和Yield)、细胞密度和叶绿素相对含量显著高于20℃与30℃处理组。与20℃和25℃相比,在30℃时微绿球藻对Cd2+更加敏感,各荧光参数值均较低,细胞密度和叶绿素相对含量明显下降。杜氏盐藻在25℃时对Cd2+的耐受性最强,15℃与35℃温度条件下,各参数均明显下降,表明不适合的温度会增加重金属Cd2+的胁迫作用。本文还初步探讨了叶绿素荧光技术在重金属与环境因子联合胁迫研究中的应用。     

温度对三角褐指藻叶绿素荧光特性及生长的影响

研究三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)一次性培养过程中,不同温度(5～30 ℃)对其叶绿素荧光参数、细胞密度以及叶绿素相对含量的影响.单因子方差分析结果表明:在整个培养周期中,温度对三角褐指藻各叶绿素荧光参数(Fv/Fm、Fv/Fo,ΦPSⅡ,ETR,qP和NPQ)及生长均有显著影响(P<0.05).多重比较结果表明:在本实验条件下,三角褐指藻的最适生长温度是20 ℃.5 ℃处理组从接种后第1 天开始各荧光参数(Fv/Fm,Fv/Fo,ΦPSⅡ,ETR,qP和NPQ)都明显下降,但第5天开始恢复;10 ℃处理组各荧光参数仅在接种后第1天出现下降,第2天就基本恢复正常;30 ℃处理组从处理后第1天开始一直到实验结束,叶绿素荧光参数(Fv/Fm,Fv/Fo,ΦPSⅡ,ETR和qP)、叶绿素相对含量和细胞密度均显著低于其他各处理组.相关性分析结果表明:在整个培养周期内,叶绿素相对含量与细胞密度均成极显著的正相关关系.荧光参数(Fv/Fm,Fv/Fo,ΦPSⅡ,ETR)、叶绿素相对含量以及细胞密度与温度的相关性则随着温度范围及培养天数的不同而变化.本文还初步探讨了叶绿素荧光技术在筛选耐高温或耐低温微藻品系中的应用.     

石菖蒲叶绿素荧光特性对淹水胁迫的响应

水位波动是控制湿地特征的关键因子,是影响湿地系统植物群落生存和发展的主导因子。植物是湿地结构和功能的核心,研究水位波动对湿地植物的影响对于湿地植被恢复以及湿地生态系统的构建具有重要的意义。实验结果显示,淹水处理对石菖蒲叶片叶绿素、丙二醛、初始荧光(F0)、最大光能转换效率(Fv/Fm)、光化学淬灭系数（qP）、相对光合电子传递速率（rETR）产生显著影响。与对照处理相比,半淹处理显著提高植株中初始荧光（F0）、光合电子传递速率(ETR)(P<0.05),并且植株叶绿素、F0、Fv/Fm、qP、rETR均高于对照处理;全淹处理则显著增加植株丙二醛（MDA）含量(P<0.05),显著降低叶绿素、最大光化学效率（Fv/Fm)、光化学淬灭系数（qP）(P<0.05),并使植株叶绿素、F0、Fv/Fm、qP、rETR均低于对照处理。由此可见,石菖蒲具有一定的抗淹能力,适宜的水位高度利于石菖蒲的光合作用,可促进其生长,但不能进行全淹     

磷浓度对筒柱藻叶绿素荧光参数、生长及总脂含量的影响

以筒柱藻为实验材料,研究了不同磷浓度即:0μmol/L(P1)、9.175μmol/L(P2)、36.7μmol/L(P3)、73.4μmol/L(P4)、146.8μmol/L(P5)、587.2μmol/L(P6)、1174.4μmol/L(P7)对该藻的细胞密度、叶绿素荧光参数、叶绿素含量及总脂含量的影响。研究结果表明:第4～9天,P6处理组的细胞密度显著高于其它处理组。第1～9天,P5处理组的荧光参数ΦPSⅡ(PSⅡ的实际光能转化效率)和rETR(相对电子传递效率)均显著高于其它处理组。第2～9天,P4、P5、P6、P7处理组的荧光参数Fv/Fm(PSⅡ的最大光能转换效率)和Fv/Fo(PSⅡ的潜在活性)均显著高于其它处理组且上述4个处理组之间差异不显著。培养结束时,P5处理组的叶绿素含量显著高于其他处理组(P<0.01),而总脂含量以P3、P4、P5处理组的较高,此3个处理组之间差异不显著。相关性分析结果表明:细胞密度及荧光参数(Fv/Fm、Fv/Fo、ΦPSⅡ、rETR)与磷浓度的相关性随磷浓度范围及培养天数的不同而变化。     

重金属胁迫对杜氏盐藻生长及叶绿素荧光特性的影响

研究了杜氏盐藻Dunaliella salina在不同浓度的Cu2+、Zn2+、Cd2+等重金属离子胁迫一段时间(24、48、72和96 h)后,叶绿素荧光特性的变化情况。测定的主要参数有:PSII的最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSII的潜在活性(Fv/Fo)、PSII的实际光能转化效率(Yield)、相对光合电子传递效率(rETR)、光化学淬灭(qP)和非光化学淬灭(NPQ)。研究结果表明,当Cu2+浓度范围在600~800μmol/L时,杜氏盐藻的Fv/Fm、Fv/Fo、Yield、rETR和qP均明显降低,NPQ变化不规律,随着胁迫时间的延长,除qP在96 h时有所上升外,各荧光参数均逐渐降低;Zn2+胁迫下Fv/Fm、Fv/Fo、Yield和rETR随着浓度的增加而降低,NPQ先下降后上升,qP仅在Zn2+浓度范围(800~3200μmol/L)下明显下降,随着胁迫时间的延长,各荧光参数均逐渐降低;Cd2+胁迫下各荧光参数均明显下降,随着胁迫时间的延长,Fv/Fm、Fv/Fo和NPQ先下降后上升,在48 h时达到最低值,Yield、rETR和qP均逐渐降低。在3种重金属离子胁迫下,细胞密度和叶绿素相对含量也显著降低。根据3种重金属离子的半抑制浓度(EC50),其毒性大小顺序为Cu2+Cd2+Zn2+。     

重金属胁迫对纤细角毛藻生长及叶绿素荧光特性的影响

研究了不同浓度的重金属离子(Cu2 ,Zn2 ,Cd2 )胁迫不同时间(24,48,72和96 h)后,纤细角毛藻生长及叶绿素荧光特性的变化情况.测定的主要参数有:PSII最大光能转化效率(Fv/Fm),PSII的潜在活性(Fv/Fo),PSII实际光能转化效率(Yield=ΦPSII),相对光合电子传递效率(rETR),光化学淬灭(qP)和非光化学淬灭(NPQ).实验结果表明,重金属离子(Cu2 ,Zn2 ,Cd2 )胁迫下纤细角毛藻的叶绿素荧光参数Fv/Fm,Fv/Fo,Yield和rETR均明显降低,并且随着重金属离子浓度的增加,胁迫时间的延长,下降幅度逐步增大;重金属胁迫下,细胞密度和叶绿素含量也显著降低.3种重金属离子的半抑制浓度(EC50)的计算结果表明,胁迫时间为24和48 h时,3种重金属离子对纤细角毛藻各叶绿素荧光参数(Fv/Fm,Fv/Fo,Yield,Chll content)的毒性大小顺序为Cu2 ＞Zn2 ＞Cd2 ;胁迫时间为72和96 h时,3种重金属离子的毒性大小顺序为Cd2 ＞Cu2 ＞Zn2 .本文还对叶绿素荧光技术在检测微藻对重金属胁迫敏感性中的应用进行了初步探讨.     

磷浓度对球等鞭金藻3011和8701叶绿素荧光特性及生长的影响

本文研究了球等鞭金藻3011和8701一次性培养过程中,培养基中不同磷浓度(0μM、2.27μM、18.15μM、36.3μM、72.6μM、290.4μM)对其PS最大光能转化效率(Fv/Fm)、叶绿素含量以及细胞密度的影响。培养温度为(23±1)℃,盐度为31,光照强度为5000 lx。单因子方差分析结果表明,随着培养时间的延长,磷浓度对两株微藻的光合作用及生长均有显著影响(P<0.05)。球等鞭金藻3011和8701的Fv/Fm比值、叶绿素含量以及细胞密度均随着起始磷浓度的增加而增加,在290.4μmol/L处达到最大值;球等鞭金藻3011和8701进行光合作用和生长的最适磷浓度均为290.4μmol/L。     

缺氮条件对栅藻油脂积累与光合作用的影响

栅通过油脂分析、光合放氧、叶绿素荧光等手段,研究了缺氮处理对栅藻(Scenedesmus dimorphus)油脂含量、油脂组分以及光合作用影响。结果显示,总脂含量由22.4%±0.6%提高到36.3%±0.7%,其中甘油三酯含量由4.6%±1.2%提高到68.3%±2.5%而磷脂含量由92.8%±1.6%降低到26.8%±2.0%。缺氮处理1d后,叶绿素含量明显下降,呼吸速率明显升高。缺氮处理初始阶段,栅藻光系统Ⅱ最大光能转化效率(Fv/Fm)和非光化学猝灭系数(NPQ)维持稳定,4 d后Fv/Fm显著降低而NPQ显著升高。上述变化可能是光能过剩引起的防御反应,也可能是自身代谢模式发生转变的结果而与光能耗散无关。     

温度对雨生红球藻叶绿素荧光特性及虾青素含量的影响

研究了不同温度(5～35℃)对雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)叶绿素荧光特性及虾青素含量的影响.测定的主要参数有:PSII的最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSII的潜在活性(Fv/Fo)、PSII的实际光能转化效率(ΦPSⅡ)、光合电子传递效率(ETR)、细胞密度、叶绿素相对含量以及虾青素含量.单因子方差分析结果表明:在整个培养周期中,温度对雨生红球藻各叶绿素荧光参数、叶绿素相对含量、细胞密度以及虾青素含量均有显著影响(P<0.05).多重比较结果表明,在本实验条件下,雨生红球藻的最适生长温度是20℃,其单位体积虾青素含量以20℃处理组为最高,而单个细胞中的虾青素含量则以5℃和30℃为最高.相关性分析结果表明:培养天数为3～10天时,叶绿素相对含量与细胞密度均成显著正相关关系.本文还初步探讨了叶绿素荧光技术在筛选耐高温或耐低温微藻品系中的应用.     

Cd2+胁迫对6株微藻生长及叶绿素荧光特性的影响

研究了不同浓度的Cd2+胁迫不同时间(24h、48h、72h和96h)后,6株微藻(绿色巴夫藻Pavlova viridis、等鞭金藻塔溪堤品系Tahitian Isochrysis galbana、小球藻Chlorella sp.、微绿球藻Nannochloris oculata、雨生红球藻Haematococus pluvialis和塔胞藻Pyramidomonas sp.)生长及叶绿素荧光特性的变化情况.测定的主要参数有:PSII的最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSII的潜在活性(Fv/Fo)、PSII的实际光能转化效率(Yield)、相对光合电子传递效率(rETR)、细胞密度和叶绿素相对含量.研究结果表明,Cd2+胁迫下6株微藻的荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo、Yield、rETR、细胞密度和叶绿素相对含量均与Cd2+浓度呈显著的负相关,均随着Cd2+浓度的增加而降低.胁迫时间对各荧光参数也有显著影响.随着胁迫时间的延长,绿色巴夫藻的Fv/Fm、Yield和rETR逐渐下降,Fv/Fo先下降后上升,至72h时又有所下降;等鞭金藻塔溪堤品系和微绿球藻的Fv/Fm、Fv/Fo、Yield和rETR随着胁迫时间的延长均逐渐下降;小球藻和雨生红球藻的上述荧光参数先下降,之后分别在48h和72h时逐渐上升;塔胞藻的上述荧光参数则先上升后下降.在Cd2+胁迫下,6株微藻细胞密度和叶绿素相对含量也显著降低,随着胁迫时间的延长,细胞密度和叶绿素相对含量下降的幅度也逐步增大.相关分析结果表明,6株微藻的叶绿素相对含量与细胞密度均呈极显著的正相关关系.通过细胞密度计算出来的Cd2+对6株微藻96h的半抑制浓度(96h-EC50)分别为绿色巴夫藻(151.538μmol/L),等鞭金藻塔溪堤品系(14.161μmol/L),小球藻(17.150μmol/L),微绿球藻(3.498μmol/L),雨生红球藻(15.205μmol/L),塔胞藻(19.722μmol/L),因此6株微藻对Cd2+的耐受性大小顺序为:绿色巴夫藻>塔胞藻>小球藻>雨生红球藻>等鞭金藻塔溪堤品系>微绿球藻.     

温度胁迫对掌状海带幼苗生长、抗氧化系统及叶绿素荧光的影响

采用掌状海带(Laminariadigitata)幼苗为实验材料,研究了不同温度(3、8、13、18℃)对其生长、抗氧化系统及叶绿素荧光参数的影响。测定主要参数有:相对生长速率(RGR)、可溶性蛋白、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)、PSII最大荧光产量(Fv/Fm)、最大相对电子传递速率(r ETRmax)结果表明:(1)掌状海带幼苗的RGR在13℃下达最大值,与3℃处理组对比呈显著性差异(P0.05)。(2)3℃处理4 h或18℃处理36 h对掌状海带幼苗SOD、CAT活性有显著影响。(3)3℃培养条件下,掌状海带幼苗的Fv/Fm、r ETRmax值显著低于对照组(13℃);18℃处理组的Fv/Fm值随着胁迫时间的延长而降低,其r ETRmax值在胁迫4 h后达最大;处理24 h,8℃处理组的r ETRmax值显著高于其他处理组。     

小球藻与褐潮原因种-抑食金球藻间的相互作用研究

近年来渤海海域频繁暴发以抑食金球藻(Aureococcus anophagefferens)为主的褐潮对海水贝类养殖造成巨大的危害。筛选出既能强烈抑制抑食金球藻生长又可为养殖微环境中贝类提供饵料的微藻,并将其浓缩液缓释于贝类养殖的微环境中,将对降低褐潮的危害,提高养殖经济效益具有非常重要的实际应用价值。本实验以小球藻(Chlorella vulgaris)和抑食金球藻为实验材料,采用荧光定量PCR技术监测抑食金球藻的细胞密度,研究了抑食金球藻在单培养体系中的生长情况、与小球藻共培养时两种微藻生长情况的变化以及小球藻培养滤液对其生长和叶绿素荧光参数的影响。研究结果表明:(1)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;(2)当小球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(P0.05),且随着小球藻比例的升高抑制作用加强;(3)滤液培养实验发现,≥10m L小球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产生显著的影响(P0.05),生长速度减缓或滞长,叶绿素荧光参数Fv/Fm、ΦPSⅡ、alpha的值降低,Ik的值增加,PSⅡ受到损害,随着滤液加入量的增加,损害程度加深,并且不可恢复。     

海绵共栖细菌抗菌活性及其群体感应信号的研究

利用平板涂布法从南海海绵生物样品中分离海绵共栖细菌,以枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌及酿酒酵母作为实验用指示菌对海绵共栖细菌进行了抗菌活性筛选。利用气相质谱联用仪(GC-MS)建立了群体感应信号分子酰基高丝氨酸内酯类化合物(AHLs)的检测方法,分析了活性菌株粗提液中信号分子的产生及种类。同时采用16S rDNA同源性和系统发育分析对活性菌株进行种属鉴定和系统发生学研究。结果表明,在分离到的94株海绵共栖细菌中18株(占19.1%)细菌具有抗菌活性。通过GC-MS检测确定大多数活性菌株都含有AHLs,因此提出了海绵共栖细菌抗菌活性与群体感应之间可能存在必然联系的推测。通过细菌分类鉴定,结果显示具有抗菌活性的细菌大部分属于芽孢杆菌属(Bacillus)。