真江蓠杭州湾海域栽培试验及生态因子对藻体生长的影响

在杭州湾上海金山海域进行了真江蓠(Gracilaria verrucosa)栽培试验并在实验室内研究了温度、盐度和光照强度对真江蓠生长的影响。结果表明,温度、盐度和光照强度对真江蓠的生长影响极显著(P0.01)。真江蓠生长适宜温度为20~30℃;适宜盐度为15~25;适宜光照强度在90μmol/(m2.s)左右。温度、盐度和光照强度对真江蓠生长存在显著的交互效应(P0.05),三者的最佳组合为温度25℃、盐度20和光照强度90μmol/(m2.s)。海区栽培实验表明真江蓠可在杭州湾海域正常生长,全年平均特定生长率(RSG)为9.42%/d。     

低盐、高温诱导的条斑紫菜(Pyropia yezoensis)病烂机制研究

条斑紫菜(Pyropia yezoensis)是中国北方沿海大面积栽培的一种重要大型经济海藻。近些年,因高温等环境因子导致的烂菜时有发生,严重制约了产业的可持续发展。测定分析了不同温度(15°C和20°C)、不同盐度(20,25和30)条件对条斑紫菜叶状体光合作用参数、抗氧化酶系统活性及相关分子表达量变化的影响。发现高温(20°C)和低盐(盐度20)胁迫下会导致潜在最大量子产额(Fv/Fm)下降、非光化学淬灭Y(NO)值上升;同时,高温低盐(20°C,盐度20)条件下丙二醛(MDA)含量显著提高,表明条斑紫菜叶状体光合作用系统已受到一定的损伤。另外,过氧化氢酶(CAT)与抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性随盐度降低而下降,在盐度20和高温(20°C)时其酶活显著降低,而超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性显著上升。而荧光定量结果显示,在20°C高温条件下, SOD转录出现轻微上调。随着盐度的降低, POD转录水平显著下调。此外, 20°C高温胁迫下,低盐盐度20条件下,相关抗氧化酶系统关键基因的表达均出现显著下调,表明在高温、低盐胁迫下,藻体内氧自由基清除能力受到抑制,最终导致细胞受到氧化损伤。因此,本实验表明,在高温条件下、盐度降低导致的抗氧化系统酶活及相关基因表达受到抑制,这是紫菜病烂发生的诱因之一。     

红毛菜与坛紫菜光合作用和品质的比较分析

为研究两种经济红藻红毛菜(Bangia fucscopurpurea)和坛紫菜(Pyropia haitanensis)的光合作用和品质差异,选取一株野生型红毛菜CY和一株野生型坛紫菜NSD35作为实验材料,分别测定二者在相同培养条件下的关键光合参数和营养成分指标。结果显示：红毛菜的最大电子传递速率、净光合速率、藻红蛋白含量分别比坛紫菜高29.6%、96.8%、60.5%;必需矿质元素钾、钙、镁、铁、锌的含量分别比坛紫菜高59.5%、39.5%、34.1%、86.2%、68.4%;红毛菜的必需氨基酸和风味氨基酸含量都高于坛紫菜。此外,二者的呼吸速率、最大光量子产率、叶绿素a、总糖、总蛋白和碘含量没有显著差异。研究结果表明,与坛紫菜NSD35相比,红毛菜CY的光合速率更快,矿质元素积累能力更强,必需氨基酸和风味氨基酸含量更高。研究结果有助于了解红毛菜和坛紫菜的光合作用和品质特点,为开发红毛菜种质资源提供数据参考。     

一株紫菜腐霉的鉴定及其对条斑紫菜的致病性

NBRC33253为日本NITE生物资源中心的保藏菌株,分离自患赤腐病的紫菜。为鉴定其特征及致病性,对NBRC33253进行形态学观察和分子鉴定,检测温度和盐度对其生长的影响,并在不同温度、盐度、感染浓度下检测NBRC33253对条斑紫菜的致病性。研究显示:NBRC33253具有腐霉属的典型特征:在半海水玉米粉固体培养基表面和培养基内生长良好,菌丝发达、有横隔,可形成丝状孢子囊、球形藏卵器、凹形雄器。ITS序列分析证实其为紫菜腐霉(Pythrium porphyrae)。生长实验发现,该菌在温度16~36℃、盐度10~40范围内生长良好,其最适生长温度为28℃、最适生长盐度为20。人工感染实验显示,该菌可引起条斑紫菜的赤腐病病征,在较高温度(18~23℃)、较低盐度(24~29)、较高病原浓度(0.1~1.0mg/mL)下最容易发生赤腐病。研究结果表明,NBRC33253可引起条斑紫菜腐霉病。本研究为进一步了解紫菜腐霉的致病机理和抗病紫菜品系的筛选提供了材料。     

海洋酸化对经济海藻坛紫菜叶状体的光照强度和温度适应范围的影响

坛紫菜(Pyropia haitanensis)养殖区的温度和光照强度变化幅度较大,坛紫菜叶状体对温度和光胁迫的耐受能力决定了产量.为了探究海洋酸化是否改变坛紫菜对温度和光胁迫的耐受能力,本研究采用实验生态学方法研究了坛紫菜的光合作用和生长对温度和光照强度的响应特点.结果表明,无论在短期(4 h)或长期(3～6 d)的...     

芋根江蓠快速生长条件的研究

主要研究了温度、光照、盐度以及不同氮源对芋根江蓠生长的影响,结果显示,芋根江蓠在其他生长条件恒定时最适生长温度为27~30℃、最适光照为6 000lx、最适盐度为20~27.5。4种氮源NaNO3、NH4NO3、CO(NH2)2、NH4HCO3的最适浓度分别为10~50mg/L、10mg/L、10~30mg/L、10~30mg/L。不同氮源的对比结果显示,10mg/L NH4HCO3能显著促进芋根江蓠的生长,其他各氮源之间芋根江蓠的相对生长率并无显著的差异,这是因为NH4HCO3能补充一定的碳源,避免了生长过程中的碳限制。     

温度和盐度对几种大型海藻生长率和NH4-N吸收的影响

温度和盐度对细基江蓠繁枝变型(Gracilaria tenuistipitata var.liui)、孔石莼(Ulva pertusa)和蜈蚣藻(Grateloupia filicina)生长率及细基江蓠繁枝变型NH₄-N吸收的影响进行了实验研究.结果表明,温度和盐度对上述3种海藻生长率及NH₄-N吸收均有显著影响.3种海藻的生长适宜温度和盐度范围分别为细基江蓠繁枝变型20～30℃,15～30,孔石莼15～25℃,15～40,蜈蚣藻20～25℃,25～35;最大日特定生长率(SGR)分别为8.66%,12.28%,2.24%;N饥饿细基江蓠繁枝变型对NH₄-N的吸收存在短期的快吸收.细基江蓠繁枝变型NH₄-N吸收的最适温度和盐度范围分别为15～25℃,10～25.生长率及NH₄-N吸收速率与温度和盐度之间分别存在以下关系:SGR_G.t.=0.873(S-5.487)(T-9.007)e(-0.0708S-0.0745T);SGR_U.p.=0.222(S-2.665)e-0.047S(T-9.98)e-0.00057(T-9.98)2.7;SGR_G.f.=2.6×10-4(S-10.856)(T-11.704)e0.156T-3.36×10-6STe0.219T;V_upt=11.812(S-4.081)(T-9.221)e-0.1S-0.148T.     

条斑紫菜脱落酸合成对高盐胁迫的响应及其对光合作用的保护

植物在逆境下产生活性氧,诱导抗氧化酶活性、抗逆基因表达上调。采用梯度盐度胁迫的方法处理条斑紫菜,发现高盐胁迫下细胞内脱落酸(ABA)含量随盐度的增加而增加,提示条斑紫菜中可能存在ABA介导的抗氧化代谢通路。利用ABA间接合成途径相关的几种抑制剂处理条斑紫菜叶状体,高盐胁迫诱导氧自由基产生,在藻体复苏过程中通过测定光合作用参数的恢复情况,探测藻体受到的氧化伤害,从而证明条斑紫菜中ABA生物合成的可能路径。结果显示多效唑显著降低了光系统II的电子传递能力,说明条斑紫菜中C5前体的合成是通过类似真菌的MVA途径;萘普生减缓了光合参数的恢复,说明条斑紫菜中ABA合成途径类似于类胡萝卜素参与的间接途径;然而,间接途径合成最后一步的抑制剂钨酸钠却没有影响条斑紫菜胁迫后光合作用参数的恢复,说明条斑紫菜中可能存在经由脱落醇生成ABA的支路途径,而脱落醇可作为活性分子,调控抗氧化酶的表达。烯唑醇则可能引起ABA的分解代谢受到抑制,导致过氧化氢的过度产生,并最终对机体产生不利影响。本文的结果为后续条斑紫菜ABA介导的抗氧化机制解析提供了数据支持。     

不同氮浓度下盐胁迫对坛紫菜(Pyropia haitanensis)生长和光合作用的影响

为了探讨在不同氮浓度条件下盐度胁迫对坛紫菜(Pyropia haitanensis)生长和光合生理的影响,设置高(500μmol/L)、低(50μmol/L)2个氮浓度和15、30和45三个盐度水平,将坛紫菜叶状体在不同的氮和盐度条件下适应培养7d后,测定藻体的生长、色素含量、光合放氧和快速光反应曲线等生理指标。结果显示:在低氮条件下,坛紫菜的生长速率随盐度增加而递减;在高氮下,30盐度水平培养的藻体具有最大生长速率。低氮条件下,叶绿素a(Chl a)、类胡萝卜素(Car)、藻红蛋白(PE)和藻蓝蛋白(PC)的含量在盐度15中较高,而在盐度30和45之间没有显著差异;高氮条件下,盐度对藻体Chl a和Car的含量没有显著影响,但相对于盐度30的处理,盐度15和45都显著降低了PE和PC的含量,虽然这两种色素含量在两个盐度处理间没有显著差异。不同的氮和盐度处理对藻体的光合放氧速率几乎没有影响,除了高氮条件下,单位湿重的放氧速率在盐度30中较低而单位Chl a的放氧速率在盐度45中稍高。从快速光反应曲线的结果看出,盐度虽然对光饱和点(Ik)、电子传递效率(α)和最大相对电子传递速率(r ETRmax)没有显著影响,但高盐胁迫显著提高了光抑制项的值(a)。综上所述,高盐度胁迫能够抑制坛紫菜的生长和光合作用,氮的浓度对这种抑制作用没有显著影响;低盐度胁迫对藻体的生长和光合没有抑制,甚至在低氮条件下表现出对生长的促进。这些结果为坛紫菜的栽培和对富营养化海水的修复提供了一定的理论参考。     

江蓠对海水重金属铜、铅、镉的净化作用研究

本文以江蓠为材料,研究了在温度为5~25℃,重金属浓度为1~100μg/L的环境条件下,江蓠对铜、铅、镉的吸收和富集能力,并测定了在这些环境条件下江蓠生长速率、光合速率和光合作用色素的变化。结果表明江蓠对重金属铜、铅、镉有较强的富集能力,在实验条件下,随着海水重金属浓度的增加江蓠对铜、铅、镉的累积量也显著增加。江蓠对铜、铅、镉的富集系数最高分别可以达到2767、5149和1165。在实验的重金属浓度范围内江蓠的生长速率、光合速率、叶绿素和类胡萝卜素含量均处于正常的水平。研究结果表明在排污混合区利用人工养殖的江蓠净化和修复海水中的重金属污染具有显著的作用。     

盐度对细基江蓠繁枝变型的生长、琼胶产量和组成的影响

在实验室中用盐度为21和33的两种水体培养细基江蓠繁枝变型4个星期，测定了江蓠的生长率，并用水和不同浓度的乙醇溶液分级提取法分析了琼胶的产量和组成情况。结果显示，江蓠在盐度为21的水体中生长较好，其日平均生长率比高盐度（33）组的高约58%；在盐度为33下的琼胶产量较高，平均可达藻体干重的31%，琼胶组成中以冷水提取物和40%的乙醇提取物产量最高，分别占琼胶总产量的20%以上，盐度对琼胶的组成有影响，在21的盐度下，高温高压提取物和60%的乙醇提取物产量高于同等条件下盐度为33的江蓠，而其冷水提取物产量则较低。     

几种海藻的渗透生理与它们在潮间带分布的关系

决定潮间带藻类分布的因素是极其复杂的。潮间带与潮下带比较,潮间带有些生态因子的变化比较剧烈,例如潮间带的石沼,会因下雨或天晴而引起盐度和温度的剧烈变化,潮汐所形成的藻体周期性暴露而引起干旱失水,石沼中藻类的光合作用和呼吸作用引起海水pH值的改变等等。因此研究潮间带藻类的生命活动和藻类的分布的时候,必须考虑这些潮间带的生态因子变化的特点。     

紫菜和石莼对酸耐受力的研究 Ⅱ.不同pH对条斑紫菜和孔石莼光合作用和细胞结构的影响

用温度为20℃、pH值从2—8的自然海水处理藻体20分钟后放入正常的自然海水中,测其光合作用速率。两种藻体的净光合作用速率随海水的PH值降低而降低;条斑紫菜可耐受pH值为3的酸度,而孔石莼却受到严重伤害。用pH为3的海水处理藻体,其光合作用速率随处理时间的延长而降低,孔石莼在14℃条件下,30分钟降为负值,在20℃条件下,10分钟降为负值;不同时间和温度处理的条斑紫菜均未出现负值。用pH为3的海水处理过的条斑紫菜和孔石莼,藻体放入pH为8.2的自然海水中培养7天后,条斑紫菜细胞结构正常;而孔石莼的细胞结构受到严重伤害,细胞壁分离解体,色素体破坏。     

利用后期紫菜制取“细菌培养基用琼胶”通过鉴定

利用后期紫菜制取“细菌培养基用琼胶”,经浙江省科委主持于1986年11月在杭州通过鉴定。 “细菌培养基用琼胶”是工业、农业、医药各部门应用很广泛的生物制品。我国过去一直用石花菜和江蓠生产这种琼胶。因受资源的限制,产量受到影响。随着紫菜养殖业的发展,人们对开发利用不能食用的后期紫菜引起了重视。 中国科学院海洋研究所科技人员经过研究,提出了一套用后期紫菜生产“细菌培养基用琼胶”的工     

温度对皱紫菜(Pyropia crispata)壳孢子萌发及叶状体形态建成的影响

近几年,紫菜"高温烂菜"现象频发,为开发耐高温紫菜栽培种质,本文研究了4种温度(15、20、25、28℃)对皱紫菜壳孢子萌发及叶状体形态建成的影响,并观察了藻体的繁殖特性。结果显示,在试验设定的培养条件下,适宜皱紫菜壳孢子萌发生长温度为20—25℃,最适温度为20℃。皱紫菜壳孢子幼苗萌发初期细胞分裂为横分裂,叶状体细胞呈直线排列,生长至7—10个细胞后,细胞开始出现纵分裂。15、20℃温度组藻体多为不规则的半圆形裂片。25、28℃温度组藻体多为细长型叶片。有性生殖是皱紫菜主要的繁殖方式,但15—20℃培养组的部分藻体能够少量形成并放散类似无性生殖的单孢子并萌发形成叶状体。     

干出状态下坛紫菜叶状体表面水膜与失水对光合作用光化学特性的影响

采用筏式吊养的大型经济海藻坛紫菜(Pyropia haitanensis)在栽培生长期间, 常周期性地处于干出状态。本文通过测定不同水膜状态下坛紫菜的叶绿素荧光动力学相关系数, 探讨了干出状态下坛紫菜叶状体表面水膜的理化特性与失水对其光合作用光化学特性的影响。实验数据显示, 干出初始状态下, 叶状体表面水膜pH值的升高对坛紫菜的最大光化学效率Fv/Fm、光化学淬灭系数qP、非光化学淬灭系数NPQ、最大相对电子传递速率ETRm和光能利用效率α均无显著性影响。当坛紫菜叶状体表面水膜盐度为0~75‰时, Fv/Fm、qP、NPQ、ETRm和α均保持稳定; 当叶状体表面水膜盐度增加到75‰~150‰时, Fv/Fm、NPQ、α和ETRm则显著下降, 较盐度为33‰时分别下降了66%、84%、70%和60%, 表明覆盖高盐度水膜的叶状体PSⅡ反应中心活性受到抑制。坛紫菜叶状体在失水初期的光合活性不受影响, 当叶状体表面水膜厚度降到0后, 叶状体细胞内部开始失水, 光合活性也显著下降。严重脱水状态(失水率为75%)下, Fv/Fm、NPQ、α和ETRm较失水初期分别下降了41%、69%、38%和43%。这些研究结果表明, 坛紫菜叶状体在干出失水初期, 水分损失是由于表面水膜损失引起的, 水膜厚度随着失水率的增加呈线性下降, 表面水膜厚度的下降影响了藻体的热耗散能力; 随着失水率进一步增加, 叶状体的光合活性和热耗散能力受到不利影响, 其中热耗散能力对叶状体含水量的变化更为敏感。     

中国江蓠属红藻所含琼胶的结构特征

用分级法和(13)~C-NMR研究了从中国产江蓠属红藻(真江蓠、细基江蓠、芋根江蓠和凤尾菜)提取的6份琼胶多糖的结构特征。这些琼胶主要由用0.5mol/L和1.0mol/LNaCl从DEAE-Sephadex A 50层析柱洗脱下的带电荷的琼胶糖分子组成。6.0mol/L尿素级分是带低电荷密度的琼胶糖分子。各级分总得率达80％或以上。(13)~C-NMR谱图表明各种江蓠琼胶的主要级分基本上由琼胶糖结构构成,但有的级分中琼胶糖含微量6-SO_4-L-半乳糖,真江蓠和细基江蓠的琼胶糖含有6-OCH_3-D-半乳糖,而凤尾菜琼胶中则主要含有2-OCH_3-3,6-内醚-L-半乳糖。真江蓠和凤尾菜的个别级分的琼胶酶降解产物与(13)~C-NMR分析结果相一致。     

几种环境因子对高生物量赤潮甲藻——东海原甲藻光合作用的影响

利用测定净光合放氧速率的方法研究了温度、盐度、pH值和光照强度对东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)光合作用的影响.东海原甲藻适宜的温度范围是15～30℃,最适温度22～28℃,低于9℃和高于33℃,不能进行光合作用;适宜的盐度范围为22～35,最适盐度28～30;适宜的pH范围较小,为6.0～9.0, 最适pH值范围7.5～8.5,与所生活的海洋环境一致,pH高于9.5,不能进行有效的光合作用,pH10.0可致死全部细胞;光饱和点在600 μmol/(m~2·s)附近,在更高光强下没有发生光抑制.测定的对光合作用适宜的条件和最适条件与他人培养试验结果一致,与东海原甲藻赤潮发生现场的生态调查结果吻合.表明通过测定光合作用速率对主要生态因子变化的响应,可以掌握藻类生长繁殖对主要生态因子的要求以及对这些因子变化的适应能力.了解赤潮藻的生理生态特性是认识赤潮发生机理的基础,本研究结果为认识赤潮发生的机理提供了重要的信息.     

中国厚线藻属的一个新种

我们在整理中国沿岸产的红翎菜科的标本时,看到了一些在外形上与江蓠属Gracilaria中的红江蓠Gracilaria rubra C.F.Chang et B.M.Xia很相似的标本,但经过对其内部构造和囊果特征的详细研究后,确定它是属于红翎菜科Solieriaceae中厚线藻属Sarconema的种类。     

基于正交实验的高含量藻红蛋白紫菜丝状藻体优化调控培养条件研究

丝状藻体在紫菜养殖的人工苗种生产中非常重要,在利用于分离提取高价值的藻红蛋白方面也具有潜在的利用价值。本研究采集了成熟紫菜叶状体的果孢子释放的初始丝状藻体,基于3因子3水平的正交实验设计方案[采用具有分析交互作用的正交表L₂₇(3¹³)],确定了丝状藻体藻红蛋白含量对环境因子的响应以及优化的调控培养条件。结果表明,温度、光照强度和盐度因子对丝状藻体藻红蛋白含量均有显著影响(P≤0.048 1),并且温度和光照强度或盐度因子间存在交互作用(P ≤0.043 1),但光照强度和盐度因子间的交互作用不显著(P=0.469 8)。获得的优化调控培养条件为:温度18 ℃、光强1 500 lx、盐度20或25。优化调控培养条件下的丝状藻体藻红蛋白含量高达64.73 mg/g.dw(平均值±标准偏差SD为58.24±5.07 mg/g.dw)。