3种海洋微藻的叶绿素α吸光系数

前 言 叶绿素a吸光系数是体现藻类对光合作用可利用光的捕获能力的参数,在现场量子产值的计算中起着重要的作用.1975年Tyler首次采用直线回归的方法计算了大洋浮游植物群落的叶绿素a吸光系数.其后,一些学者相继做过一些这方面的工作.本文从硅藻门、金藻门和绿藻门分别选了一种其叶绿素a吸光系数尚未见有报道的海洋单细胞藻类,在实验室内测定了其叶绿素a吸光系数,旨在研究不同门类浮游植物叶绿素a吸光系数的变化,为现场量子产值的研究提供实验依据.     

蒽胁迫对2种海洋微藻的毒性效应

采用水生毒理学方法以及通过分析蒽对 2种海洋微藻的几种生理生化指标的影响 ,初步研究了蒽胁迫对 2种海洋微藻的毒性效应。结果表明 :随着蒽浓度的不断增大 ,1 2种海洋微藻的相对增长率逐渐降低 ,叶绿素 a和类胡萝卜素含量稍有下降 ,蒽对小新月菱形藻生长的 72 h· EC50为 2 51μg· L-1 ,蒽对亚心形扁藻生长的 72 h· EC50 为 387μg· L-1 ;2还原型谷胱甘肽 (GSH)含量逐渐降低 ;3加入外源性抗氧化剂 (GSH和甘露醇 )可缓解蒽胁迫所造成的 2种海洋微藻的细胞密度的降低 ,即可缓解蒽胁迫对微藻的毒害作用     

三种海洋微藻叶绿素a含量对抗生素胁迫的响应变化

实验室条件下,研究不同抗生素胁迫对小球藻(Chlorella vulgarisBeij.)、金藻8701(Isochrysis galbana Parke8701.)和小新月菱形藻(Nitzschia closteriumEhr.)生长的影响。结果表明:1)低于100μg.mL-1的氯霉素作用下,小球藻和金藻8701叶绿素a含量变化与对照组无明显差异;小新月菱形藻叶绿素a含量显著降低。2)不同浓度梯度的遗传霉素(G418),均显著抑制3种微藻叶绿素a含量的增加。3)青霉素浓度低于100μg.mL-1时,能够促进3种藻叶绿素a的增加,但不同微藻间叶绿素a含量的相对增长率存在明显差异。试验结果可为微藻的基因工程选择标记和无菌培养体系的建立提供参考。     

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。     

紫外线-B辐射对海洋微藻的生长效应

２０世纪以来 ,由于氯氟烃等的大量使用和航空航天飞行器数量的急剧增加 ,导致了平流层臭氧层的减薄 ,使到达地球表面ＵＶ -辐射呈增强趋势。由于臭氧层侵蚀和破坏的日渐加重，使得到达地面的紫外线，尤其是对生物ＤＮＡ具损伤作用的紫外线Ｂ波段(波长范围为２８０～３２０ｎｍ)的辐射增强。紫外线Ｂ的增强已影响整个地面生态系统的变化 ,这是最引人注目的全球变化现象之一。杨志敏等１９９４年指出 ,紫外线Ｂ的增强影响到植物的许多生理生化过程。大量的模拟试验结果表明 :在增强的ＵＶ Ｂ辐射下 ,许多植物(在检测的近３００种植物中有２／…     

多氯联苯在两种海洋微藻中毒性效应及富集效应的研究

通过分析2,2',3,4,4',5'-六氯联苯(PCB_(138))对牟氏角毛藻(Chaetoceros muelleri)和亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)生长的影响,以及PCB_(138)对两种微藻超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性的影响,研究多氯联苯对海洋微藻的毒性效应,并采用气相色谱法研究了两种微藻对PCB_(138)的生物富集效应。结果表明,PCB_(138)对牟氏角毛藻和亚心形扁藻均有明显的毒性效应作用,对2种藻类的96 h半抑制质量浓度(96hEC_(50))分别为0.057 mg/和0.354 mg/L,与亚心形扁藻相比,牟氏角毛藻对PCB_(138)更敏感,耐受性更差;低浓度的PCB_(138)对两种微藻SOD酶活性有诱导作用,但当PCB_(138)浓度过高时,SOD酶活性下降;两种微藻对PCB_(138)均有明显的富集作用,随着培养时间的延长,牟氏角毛藻中富集的PCB_(138)含量呈上升趋势,而亚心形扁藻中PCB_(138)含量呈现先上升后下降趋势。     

光辐射对海洋微藻脂肪酸含量的效应

不同光辐射强度下三角褐指藻和小球藻脂肪酸的气相色谱分析表明 ,光辐射对海洋微藻脂肪酸的含量和组成影响很大。三角褐指藻和小球藻总多不饱和脂肪酸含量随着照度的增加呈下降趋势。在本实验条件下 ,在较低光强 (0 .2 5× 10 3 L ux～ 1.7× 10 3 L ux)时 ,EPA、DHA、C18∶ 3等多不饱和脂肪酸含量较高。     

UV-B辐射对2种海洋微藻的生理效应

应用同位素标志法 ,研究了 UV- B辐射增强对三角褐指藻、扁藻核酸和蛋白质合成动态的影响。结果表明 ,三角褐指藻对 UV- B辐射增强的耐受性高于扁藻 ;UV- B辐射增强抑制扁藻的生长和 DNA的合成 ;低剂量的 UV- B辐射刺激三角褐指藻的生长和 DNA的合成 ;高剂量则表现出抑制作用。同时 ,随着 UV- B辐射的增强 ,2种海洋微藻 RNA和蛋白质的合成速度下降 ,其中扁藻合成速度的下降幅度明显大于三角褐指藻 ,表明三角褐指藻 RNA和蛋白质的合成对 UV- B辐射增强的敏感性低于扁藻。     

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。     

活性氧对3种海洋微藻生长的影响

以Fe2+/Vc为活性氧诱生系统,对活性氧作用下3种海洋微藻的生长情况进行了研究.结果表明,低浓度的活性氧可以促进3种海洋微藻的生长,使藻细胞的脂质过氧化程度升高,同时刺激细胞的SOD活性使其略有上升,加入抗氧化剂可以抑制其促进作用;高浓度的活性氧能抑制3种海洋微藻细胞的生长,使细胞的脂质过氧化程度过量增高,抑制细胞的SOD活性,抗氧化剂可以缓解其对藻细胞的毒性作用.不同种类的微藻对活性氧的敏感性存在差异.     

甾醇在海洋微藻中的分布研究

对29种(株)海洋微藻进行不充气培养,用Bligh-Dyer法提取总脂,皂化后氯仿和正己烷(体积比为1:4)提取甾醇,BSTFA衍生后用岛津QP2010气相色谱-质谱分析仪进行GC/MS分析.从29种海洋微藻中共检测到47种甾类化合物,鉴定出36种甾醇和一种甾酮.其中,4位无甲基Δ5甾醇在所有的微藻中均有分布,一些高等生物中常见的甾醇如胆甾醇、菜子甾醇、菜油甾醇、豆甾醇、谷甾醇和褐藻中常见的岩藻甾醇等,在微藻中均有广泛的分布.相对而言,4位无甲基5位饱和甾(烷)醇、4-甲基甾(烷)醇和双羟基甾醇的分布则相对较少,其中许多甾醇如甲藻甾醇、巴夫甾醇、C_27:2(Δ5,22/24Me)和C_28:3(Δ5,7,22/24Me)等,只在一种藻或同一纲的微藻中被检测到,可以作为对应微藻或对应纲微藻的特征甾醇.认为海洋微藻甾醇的研究可以为海洋微藻化学分类学及饵料营养学研究提供重要参考依据.     

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。     

三种海洋浮游微藻的分子鉴定及培养条件研究

采用分子生物学手段结合形态特征对海洋中生活着的浮游单细胞海藻进行准确无误的分类鉴定,正在成为一种普遍接受的方式。这样做的前提是首先需要从海水中分离得到纯藻株, 掌握它们的生活条件, 获得生物量, 并进而完成鉴定。作者对一株裸甲藻类似种和两株新分离的赤潮单细胞海藻进行了分离、培养和鉴定。核糖体18S RNA 基因(18S rDNA)和转录单元内间隔区(ITS)序列分析结果显示这三株藻分别为共生甲藻(Symbiodinium sp.)、锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea)和赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)。作者以广泛使用的光密度值A₆₈₀作为衡量藻体生物量变化的指标, 研究了这三种藻在不同培养条件下的生长。结果表明, 在批次培养中, 共生甲藻、锥状斯氏藻和赤潮异弯藻的生物量都在22℃达到最大, 分别为9.28×10⁵个/mL、7.9×10⁴个/mL 和4.75×10⁵个/mL; 强光和长时间光照促进生长, 但锥状斯氏藻在强光下更早进入衰退期; 三种藻都表现出较强耐受盐度变化的能力,在盐度为15～36 的培养液中生长良好; 营养实验表明, 使用882 μmol/L 的NO₃^- 和36.2 μmol/L 的PO₄^3-能够维持三种海藻的快速生长。     

海洋微藻的无菌化处理及对其生长特性和生化组成的影响

利用常用抗生素(氨苄青霉素、链霉素、氯霉素和卡那霉素)对4株海洋微藻(1株金藻和3株小球藻)进行了无菌化处理,并对这4株微藻在带菌和无菌培养时的生长特征和生化组成进行了比较。结果表明:中高浓度(≥100 mg/dm3)的单种抗生素或抗生素组合可抑制微藻的生长,个别低浓度(50 mg/dm3)的抗生素或抗生素组合可促进微藻的生长;氨苄青霉素、链霉素和卡那霉素各200 mg/dm3联合使用处理球等鞭金藻,氯霉素100, 50, 50 mg/dm3单独使用分别处理小球藻C95, CV和C146,可获得这4株微藻的无菌藻系;无菌培养的4株海洋微藻的稳定期持续时间由除菌前的4~5 d延长到15~20 d,藻液悬浮性增强,藻细胞不易老化;除菌后微藻的主要生化成分发生明显变化,球等鞭金藻的叶绿素A、叶黄素和总脂含量显著增加,小球藻C95和CV的总蛋白含量显著增加,3株小球藻的脂肪酸组成如EPA, PUFA等的含量发生显著变化。     

4种海洋绿藻光合放氢特征的研究

四爿藻(Tetraselmis sp．)、微绿球藻(Nannochloropsis occulata)、小球藻(Chlorella vulgaris)和扁藻(Ptatymonas subcordiformis)的放氢特点各不相同。在暗厌氧培养阶段,四爿藻和微绿球藻不释放氢气,小球藻和扁藻释放微量的氢气。随后的光照培养阶段中,4种海藻在天然海水中都释放氢气,四爿藻和小球藻在无硫海水中不释放氢气,而微绿球藻在无硫海水中释放的氢气比在天然海水中的少,扁藻在无硫海水中释放的氢气为天然海水中的10倍。在4种藻中。亚心型扁藻的光合放氢能力最高。解偶联剂CCCP(carbonyl cyanide m—chlorophenylhydrazone)对该4种藻的光合放氢的影响各不相同,并初步推测了扁藻光合放氢的速度限制因素。     

巴夫藻脂肪酸和奋醇的同步测定研究

建立了一种脂肪酸甾醇分步衍生气相色谱／质谱(GC／MS)同步分析新方法，使用一份干质量约20mg的巴夫藻(Pavlova virdis)样品，采用SPB-5色谱柱，在岛津QP2010气相色谱／质谱联用分析仪上，实现可靠的定量定性分析。方法回收率为93％～107％；方法的重现性较好，各组分3次测定结果的标准相对偏差都小于10％；方法的检测限为3．5ng。选取巴夫藻(Pavlova sp．)进行分析，可初步确定出26种脂肪酸和10种甾类化合物以及它们的含量。     

Experimental studies on dimethylsulfide (DMS) and dimethylsulfoniopropionate (DMSP) production by four marine microalgae

The production of dimethylsulfide (DMS) and dimethylsulfoniopropionate (DMSP) by marine microalgae was investigated to elucidate more on the role of marine phytoplankton in ocean-atmosphere interactions in the global biogeochemical sulfur cycle.Axenic laboratory cultures of four marine microalgae–Isochrysis galbana 8701,Pavlova viridis,Platymonas sp.and Chlorella were tested for DMSP production and conversion into DMS.Among these four microalgae,Isochrysis galbana 8701 and Pavlova viridis are two species of Haptophyta,while Chlorella and Platymonas sp.belong to Chlorophyta.The results demonstrate that the four algae can produce various amounts of DMS(P),and their DMS(P) production was species specific.With similar cell size,more DMS was released by Haptophyta than that by Chlorophyta.DMS and dissolved DMSP (DMSPd) concentrations in algal cultures varied significantly during their life cycles.The highest release of DMS appeared in the senescent period for all the four algae.Variations in DMSP concentrations were in strong compliance with variations in algal cell densities during the growing period.A highly significant correlation was observed between the DMS and DMSPd concentrations in algal cultures,and there was a time lag for the variation trend of the DMS concentrations as compared with that of the DMSPd.The consistency of variation patterns of DMS and DMSPd implies that the DMSPd produced by phytoplankton cells has a marked effect on the production of DMS.In the present study,the authors’ results specify the significant contribution of the marine phytoplankton to DMS(P) production and the importance of biological control of DMS concentrations in oceanic water.     

Competition within the marine microalgae over the polar dark period in the Greenland Sea of high Arctic

Abstract-With the onset of winter, polar marine microalgae would have faced total darkness for aperiod of up to 6 months. A natural autumn community of Arctic sea ice microalgae was collected fordark survival experiments from the Greenland Sea during the ARKTIS-XI/2 Expedition of RV Po-larstern in October 1995. After a dark period of 161 days, species dominance in the algal assemblagehave changed from initially pennate diatoms to small phytoflagellates (<20μm). Over the entire darkperiod, the mean algal growth rate was-0.01 d~(-1). Nearly all diatom species had negative growthrates, while phytoflagellate abundance increased. Resting spore formation during the dark period was ob-served in less than 4.5% of all cells and only for dinoflagellates and the diatom Chaetoceros spp. We as-sume that facultative heterotrophy and energy storage are the main processes enabling survival during thedark Arctic winter. After an increase in light intensity, microalgal cells reacted with fast growth withindays. Phytoffa