黄酮化合物对球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)生长和光合活性的影响

近年来,我国近岸海域赤潮暴发日益频繁,严重危害海洋生态环境、渔业及近海旅游业等海洋经济的发展,也给人类健康带来了威胁。本文研究了两种黄酮化合物槲皮素和杨梅素对我国赤潮暴发种球形棕囊藻生长的影响,并利用调制叶绿素荧光技术探究藻细胞光合作用PSⅡ反应中心光合活性对黄酮胁迫的响应。结果表明:槲皮素和杨梅素均能有效抑制球形棕囊藻的生长(半抑制浓度IC50,5d值分别为0.068和0.309mg/L);槲皮素(16.0mg/L)在第5天对藻细胞的抑制率达到最大(89.38%±0.42%),杨梅素(16.0mg/L)在第7天对藻细胞的抑制率达到最大(84.76%±1.82%);相较于杨梅素胁迫,球形棕囊藻的光合作用对槲皮素胁迫更敏感[0.20mg/L槲皮素胁迫7天后,最大光化学量子产量(F_v/F_m)、实际光化学量子产量(Yield)、最大相对电子传递速率(rETR_(max))和光能利用效率(α)值分别降低18%、14%、24%和28%]。研究结果以期为赤潮暴发的防治技术提供基础的理论科学参考。     

Cd~(2+)、Cu~(2+)与Zn~(2+)对威氏海链藻生长生理和油脂积累的影响

本文研究以3种典型重金属离子镉(Cd~(2+))、铜(Cu~(2+))和锌(Zn~(2+)),在不同浓度下对威氏海链藻(Conticribra weissflogii)在生长、光系统Ⅱ最大光能转化效率和油脂含量方面的影响,为重金属离子在海洋微藻生理方面的毒性以及油脂合成的影响提供了新的结果。3种重金属离子Cd~(2+)(2mg/L)、Cu~(2+)(2mg/L)和Zn~(2+)(1mg/L)在低浓度下对威氏海链藻的生长速率影响与对照组相比无显著差异,当Cd~(2+)5mg/L,Cu~(2+)5mg/L或Zn~(2+)10mg/L后,3种重金属便显著抑制威氏海链藻的生长速率。重金属Zn~(2+)对威氏海链藻的光系统II最大光能转化效率F_v/F_m影响较小。威氏海链藻在30mg/L Zn~(2+)影响下光系统Ⅱ最大光能转化效率F_v/F_m仍能达到(0.21±0.01),而Cd~(2+)或Cu~(2+)5mg/L时完全抑制了威氏海链藻的光系统Ⅱ最大光能转化效率。0.5mg/L Zn~(2+)对威氏海链藻的油脂含量有显著促进作用,油脂含量达到对照组1.2倍,其余金属离子浓度均无法有效促进威氏海链藻油脂的积累。     

3种植物激素对螺旋藻生长和代谢产物含量的影响

用单因素分析法研究6一苄基氨基嘌呤(6-BA)、萘乙酸(NAA)和赤霉素(GA)3种植物激素对螺旋藻生长和代谢产物含量的影响.结果显示,添加NAA(0.4 mg/L)和GA(1.0 mg/L)分别使钝顶螺旋藻(Speruli-na pzatensis)和极大螺旋藻(Spirulina maximum)生物量达到最大值,与对照相比提高了49.1%和65.2%,比生长速率增加了66.7%和28.6%.同样,激素可以显著地影响螺旋藻的代谢产物含量.对于钝顶螺旋藻,GA(0.1 mg/L)使胞外总糖含量增加5倍;GA(0.3 mg/L)使胞内总糖含量提高5倍;6-BA(0.2 mg/L)使胞内蛋白含量提高27.8%;NAA(0.2 111g/L)使SOD酶比活力提高3.47倍.对于极大螺旋藻,GA(0.3 nlg/L)使胞外总糖含量增加1.32倍,使胞内总糖含量提高2倍;NAA(1.6mg/L)使胞内蛋白含量提高66.7%,6-BA(1.6 mg/L)使SOD酶比活力提高3.47倍.因此植物激素对螺旋藻生长和代谢产物合成有明显的促进作用,该结果为高密度规模化生产奠定基础.     

潮间带大型海藻孔石莼和鼠尾藻对铜胁迫的生理响应

以潮间带大型海藻孔石莼(Ulvapertusa)及鼠尾藻(Sargassumthunbergii)为试材,研究了不同Cu~(2+)浓度(0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 mg/L)胁迫下海藻中叶绿素含量、光合特性和ATP酶活性的响应变化。结果表明,随Cu~(2+)浓度增加,孔石莼及鼠尾藻的光合色素含量、叶绿素荧光参数包括光能利用效率(alpha)、最大相对电子传递速率(rETRm)、半饱和光强(IK)及PSⅡ最大光能转化效率(F_v/F_m)随胁迫浓度升高均呈下降趋势,其中孔石莼F_v/F_m下降幅度更大;2种海藻中Na~+K~+-ATP及Ca~(2+)Mg~(2+)-ATP酶活性总体上随Cu~(2+)浓度的升高亦呈降低趋势,且孔石莼降低幅度尤为显著。这些结果表明,随胁迫程度加剧,孔石莼及鼠尾藻光合作用受抑,代谢酶活性降低,藻体遭受不可逆的严重损伤,处理体现出较明显的剂量效应;二者相比,鼠尾藻相比孔石莼对铜胁迫具更强的耐受性;叶绿素荧光参数F_v/F_m测定结果极其稳定且与胁迫程度相关极显著,可作为海藻生长及生理代谢对重金属耐受性的有效评价指标。     

硒碲胁迫对两种螺旋藻生长的影响

研究了硒(Na2SeO 3)和碲(Na2TeO 3)胁迫对钝顶螺旋藻(Spirulinaplatensis)和极大螺旋藻(Spirulinamaximum)生长的影响。结果表明 ,两种藻对硒、碲表现出不同的耐性。对于S.platensis,CSe≤200mg/L促进生长 ,CTe<100mg/L影响不大 ,CTe≥100mg/L抑制生长 ,CSe≥800mg/L或CTe=400mg/L藻死亡 ;而对于S.maximum ,CSe=25mg/L时促进生长 ,CTe≤25mg/L无影响 ,CTe≥50mg/L明显抑制生长 ,CSe≥800mg/L或CTe≥600mg/L则死亡。而在培养周期内分次添加硒、碲 ,当累计达到CSe(CTe)=800mg/L,两种藻仍能正常生长。表明硒、碲添加方式不同 ,产生明显不同的效应。     

利用除草剂Sandoz 9785筛选高EPA微拟球藻的研究

为研究使用除草剂Sandoz 9785筛选高EPA微拟球藻的有效性,用添加不同浓度除草剂Sandoz 9785的f/2固体培养基对海洋微拟球藻(Nannochloropsis oceanica)进行处理。当除草剂浓度为58μmol/L时,可抑制99.1%的藻细胞生长,在该除草剂浓度下,筛选获得2株抗除草剂藻株SA1和SA2。将抗性藻株在无除草剂f/2液体培养基中培养到指数期和平台期,分别测定其叶绿素荧光参数。研究显示,PSⅡ的最大光能转化效率(F_v/F_m)、PSⅡ的潜在活性(F_v/F_0)、PSⅡ的实际光能转化效率(ΦPSⅡ)、PSⅡ光合电子传递效率(ETR)等均高于出发藻株。其中,SA2的比生长速率达到0.199d~(-1),较出发藻株提高了2.31%;SA1的EPA含量较出发藻株藻提高了5.44%,占总脂肪酸含量的27.35%。研究结果表明,使用除草剂Sandoz 9785可有效筛选出EPA含量较高的微拟球藻藻株。     

硒硫比值对钝顶螺旋藻有机化硒的影响及藻体中硒的形态、价态构成

在培养基中添加亚硒酸钠、硫酸钾培养钝顶螺旋藻,研究硒、硫不同克分子比(Se∶S)对钝顶螺旋藻有机化硒的影响,用2,3-二氨基萘荧光分光光度法测定藻体中总硒、有机硒、4价硒及6价硒含量,分析藻体中硒的形态、价态构成.结果显示,一定范围内Se∶S对钝顶螺旋藻产率影响不大,但硒浓度为3.80mmol/L、Se∶S=0.812时螺旋藻产量、总硒及有机硒含量均最高,富硒钝顶螺旋藻中以有机硒为主,无机硒以4价硒为主.     

海水螺旋藻C-藻蓝蛋白富硒及其抗氧化特性

对海水钝顶螺旋藻Spirulina platensis C-藻蓝蛋白的富硒能力及含硒c-藻蓝蛋白对超氧阴离子(O2·)和羟基自由基(·OH)的清除作用进行了研究.结果表明,在添加低浓度硒(40-80mg·L-1)培养时,海水钝顶螺旋藻c.藻蓝蛋白对硒的富集效果显著强于淡水螺旋藻C-藻蓝蛋白.硒浓度为40mg·L-1时,C-藻蓝蛋白对硒的利用率最高,富硒系数最大(O.9%);硒浓度为60mg·L-1时,C-藻蓝蛋白含硒量最高(402mg·kg-1).含硒C-藻蓝蛋白比CJ藻蓝蛋白对超氧阴离子和羟基自由基的清除作用都有所加强,清除效应与C-藻蓝蛋白的含硒量及蛋白浓度呈正相关.C-藻蓝蛋白含硒量最高组(402mg·kg-1)在浓度为180μg·ml-1时,对超氧阴离子和羟基自由基的清除率分别可达到83%和35%,远高于同样条件下其他淡水种类相应蛋白的清除作用.研究结果显示,利用海水培养的螺旋藻能显著提高C-藻蓝蛋白的富硒能力和含硒C-藻蓝蛋白清除超氧阴离子的活性.此研究对开发具有抗氧化功能的含硒C-藻蓝蛋白显示出独特的技术优势和较大的应用潜力.     

硒硫比值对钝顶螺旋藻有机化硒的影响及藻体中硒的形态、价格构成

在培养基中添加亚硒酸钠、硫酸钾培养钝顶螺旋藻，研究硒、硫不同克分子比（Se:S)对钝顶螺旋藻有机化硒的影响，用2，3-二氨基萘荧光分光光度法测定藻体中总硒、有机硒、4价硒及6价硒含量，分析藻体中硒的形态，价态构成。结果显示，一定范围内Se:S对钝顶螺旋藻产率影响不大，但硒浓度为3.80mmol/L、Se:S=0.812时螺旋藻产量、总硒及有机硒含量均最高，富硒钝顶螺旋藻中以有机硒为主，无机硒以4价硒为主。     

三种螺旋藻及其蛋白质、多糖和脂类结合硒的研究

于1992年9月—1995年1月将极大、钝顶、盐泽等三种螺旋藻在加4—100mg／L硒浓度的培养基内培养，研究藻细胞及其蛋白质、多糖和脂类结合硒的量，探讨硒的结合机理。结果表明，极大螺旋藻累积的硒随外加硒的浓度而增加，但累积系数接近平均值2．184；在同样的硒浓度（8mg／L）条件下，盐泽螺旋藻对硒的累积远大于极大和钝顶两种螺旋藻的，高达696．968×10－6；极大螺旋藻中蛋白质和脂类结合的硒分别占藻细胞含硒量的14．63％和16．05％，两者均高于其它两种藻中相对应的量；三种藻细胞多糖结合硒的能力均很弱，但胞外多糖结合硒的能力较强。根据实验结果推测，螺旋藻累积硒的机理一方面是大分子化合物的吸附作用，另一方面是通过生化过程使硒与蛋白质和脂类结合形成大分子化合物。     

海水钝顶螺旋藻富硒及其含硒藻蓝蛋白的研究

研究了亚硒酸钠梯度浓度对海水钝顶螺旋藻Spirulina platensis生长及藻胆蛋白含量的影响,对含硒藻蓝蛋白进行分离纯化,得到含硒藻蓝蛋白纯品。结果表明,硒添加浓度小于100mg.L-1时,对藻体生长有一定的促进作用,其生物量、藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白含量有增加,藻体硒含量及富硒系数明显高于文献报道的相似条件下的淡水螺旋藻;纯化的含硒藻蓝蛋白溶液在弱光照、低温、pH4—8的范围内稳定性较好;含硒藻蓝蛋白的光谱特性与藻蓝蛋白相比几乎没有差异,紫外与可见光吸收光谱特征吸收峰在280nm和620nm,荧光激发峰在558nm,室温条件下最大荧光发射峰在655nm,说明海水钝顶螺旋藻富集硒后及海水的胁迫对其藻蓝蛋白的光谱特性没有明显影响。     

太空搭载海水钝顶螺旋藻诱变株H_(11)的室外产多糖特性研究

本研究对一株经太空搭载后选育的海水钝顶螺旋藻诱变株H_(11)的室外产多糖能力进行了评估。结果显示,在广州秋季室外平均温度为27°C下,诱变株H_(11)的生物量产率、总糖含量、总多糖含量和水溶性多糖含量分别为19.09±0.03 mg/(L·d)、27.89±1.28%DW、20.95±0.87%DW和19.74±0.93%DW。与野生株WT相比,H_(11)的生物量、总糖、总多糖和水溶性多糖的产率分别提高了15.39%,148.93%,176.50%和187.70%。在冬季室外平均培养温度为17°C条件下,诱变株和野生株生长速率及多糖产率都有所降低,但诱变株在产多糖能力上仍显著高于野生株(P0.05)。研究表明海水钝顶螺旋藻诱变株H_(11)产多糖能力极高,具有可观的产业应用前景。     

不同浓度柠檬酸对2株绿藻生长及总脂含量影响

本文研究了不同浓度柠檬酸(0(对照组)、0.05、0.1、0.2和0.4g/L)对海绿球藻(Halochlorococcum sarcotum)和微绿球藻(Nannochloris oculata)生长、叶绿素荧光参数(PSII最大光能转化效率F_v/F_m、光化学淬灭qP、非光化学淬灭NPQ、最大光合作用效率P_m、快速光曲线的初始斜率α、最小饱和光照强度I_k)、总脂含量和脂肪酸组成的影响。研究表明,2株绿藻对照及低浓度处理组(0~0.1g/L)的F_v/F_m、P_m、I_k、细胞密度、叶绿素含量、总脂产率均显著高于高浓度处理组(0.2~0.4g/L)。其中,海绿球藻0.1g/L处理组的细胞密度最高,比对照组增加了21.26%;0.4g/L处理组的总脂含量最高(35.20%),比对照组增加了17.77%;0.1g/L处理组的总脂产率最大(0.018g/(L·d)),比对照组增加了14.19%。微绿球藻的细胞密度在柠檬酸浓度为0.1g/L时达到最大值,比对照组增加了15.34%;总脂含量随柠檬酸浓度的增加而升高,在0.4g/L时达到最大值(40.42%),比对照组增加了36.97%;总脂产率在柠檬酸浓度为0.1g/L时达到最大值(0.025g/(L·d)),比对照组增加了12.84%。与对照组相比,0.05~0.4g/L的柠檬酸能够显著促进2株绿藻的18:1n-9和MUFA(单不饱和脂肪酸总和)合成,而高浓度柠檬酸(0.2~0.4g/L)能够显著抑制16:3n-3和PUFA(多不饱和脂肪酸总和)的积累。研究结果显示,适合2株绿藻生长及产脂的最佳柠檬酸浓度均为0.1g/L,该研究为2株绿藻的开发利用提供了理论依据。     

转基因与野生型三角褐指藻生理特性的比较研究

利用叶绿素荧光仪分别测定转基因和野生型三角褐指藻的最大光能转化率,利用流式细胞仪分别测定它们的细胞大小和叶绿素含量,通过血球计数板计数绘制其生长曲线并计算比生长速率。统计分析结果显示:在培养周期内,野生型和转基因三角褐指藻的最大细胞密度有显著差别,野生型藻株的比生长速率显著高于转基因藻株,说明转基因影响了三角褐指藻的生长;野生型与转基因藻株的F_v/F_m在第2天差别不显著,但到第8天时,转基因藻株的F_v/F_m却显著高于野生型的;特基因藻株的叶绿素含量和细胞大小均显著高于野生型藻株。研究结果表明,转基因对藻细胞的生理特性产生了一定的影响,该结果为微藻转基因研究提供一定的理论依据。     

光强对缘管浒苔(Ulva linza)光合生理特性和短期温度效应的影响

由于季节和分布深度的不同,海藻接受的光强和温度也不同,其生理响应机制也不同。本文旨在研究不同光强对缘管浒苔(Ulvalinza)光合生理特性及短期温度效应的影响。缘管浒苔样品采自连云港高公岛海区(119.3°E, 34.5°N)。实验设置了低、中、高三个不同水平的光强,分别为90、200和400μE/(m~2·s)。结果表明,藻体的净光合作用速率在低光下显著低于培养在高、中光下的,而光强对呼吸作用速率无显著影响。高光下藻体光系统Ⅱ的最大光化学效率(F_v/F_m)值显著低于中、低光强下,而非光化学淬灭(NPQ)值随光强降低显著下降。叶绿素a和叶绿素b的含量在低光强下均显著高于高、中光强下的含量。最大相对电子传递速率(rETR_(max))随光强变化显著,中光下最高,低光下最低;饱和光强(I_k)在低光下显著低于在高、中光下。在不同浓度的溶解性无机碳(DIC)下,净光合作用速率在不受碳限制时所能达到的最大速率(V_(max))随光强升高而显著增大,净光合作用速率为最大速率一半时的底物浓度(K_m)在低光下显著低于高、中光下。这表明低光上调了藻体的无机碳利用能力。短期温度实验表明,高光培养下,酶失活一半时的温度(T_h)显著增加,而低光下藻体的净光合作用速率的最适温度(T_(opt))显著降低,这表明低光显著提高了缘管浒苔对环境的敏感性,而高光下的藻体更适应高温的环境,这为绿潮在5—7月份大规模暴发的现象研究提供了一定的理论参考依据。     

硒剂量对钝顶螺旋藻的生理生化影响

对钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)进行不同剂量水平的硒处理,以单位生物量S.platensis的加硒量为硒剂量(x_Se=C_Se/W(S.platensis)),通过每天向培养液中添加一定量的硒,维持螺旋藻生长期的硒剂量为恒定水平(即每天的x_Se相同),研究不同硒剂量对S.platensis的生理生化影响.结果表明:各种抗氧化酶的活性除了APX之外基本上随x_Se的增大而增大;当x_Se不大于0.1时,硒对S.platensis的生长有促进作用,藻的色素含量与蛋白含量高于对照组,藻体MDA含量小于或接近于对照组;当x_Se不小于0.2时,藻的色素含量与蛋白含量下降,其中,x_Se为0.4的实验组的生物量则比对照组下降了21%;藻体MDA含量随x_Se的增大而上升.实验结果提示,当x_Se不大于0.1时,硒对螺旋藻产生营养作用,而当x_Se不小于0.2时硒对螺旋藻产生毒性作用.     

生长素QS在钝顶螺旋藻养殖中的应用

钝段螺旋藻（Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ ｐｌａｔｅｎｓｉｓＧｅｉｔｌｅｒ）培养在低浓度ＮａＨＣＯ３（２～５ｇ／ｄｍ＾３）和适量生长素ＱＳ（０．５～５ｍｇ／ｄｍ＾３）中,研究了生长素ＱＳ对钝顶螺旋藻生长、生物量和生化组成的影响,结果表明,在生长素ＱＳ为１ｍｇ／ｄｍ＾３,ＮａＨＣＯ３浓度为５ｇ／ｄｍ＾３时,钝顶螺旋藻的生长最好,生物量、蛋白质及总碳水化合物的含量也与主浓度ＮａＨＣＯ３（８ｇ／ｄｍ＾３）培养条件下的基本相同,说明生物素ＱＳ的加入在一定程度上可降低ＮａＨＣＯ３的使用量,而不影响钝顶螺旋藻生长、生物量和生化组成。因而生长素ＱＳ在钝顶螺旋灌的养殖中可作为ＮａＨＣＯ３部分替代剂,从而达到降低养殖成本的目的。     

Se(IV)和Te(IV)对钝顶螺旋藻的急性毒性和联合毒性

用化学品对藻类毒性测试的标准试验方法,分别研究了硫属元素Se(IV)和Te(IV)单组分对钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)的毒性效应,用相加指数法评价了Se(IV)和Te(IV)双组分对螺旋藻的联合毒性效应。结果表明,Te(IV)对螺旋藻的毒性大于Se(IV),其EC50,96h分别为125.2mg/L和36.1mg/L;Se(IV)和Te(IV)的联合毒性效应为拮抗作用,其EC50,96h为103.1mg/L。     

Se(Ⅳ)和Te(Ⅳ)对钝顶螺旋藻的急性毒性和联合毒性

用化学品对藻类毒性测试的标准试验方法,分别研究了硫属元素Se(Ⅳ)和Te(Ⅳ)单组分对钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)的毒性效应,用相加指数法评价了Se(Ⅳ)和Te(Ⅳ)双组分对螺旋藻的联合毒性效应.结果表明,Te(Ⅳ)对螺旋藻的毒性大于Se(Ⅳ),其EC50,96h分别为125.2 mg/L和36.1 mg/L;Se(IV)和Te(Ⅳ)的联合毒性效应为拮抗作用, 其EC50,96h为103.1 mg/L.     

氮磷浓度对绿色巴夫藻生长及叶绿素荧光参数的影响

本文研究了绿色巴夫藻(Pavloca viridis)一次性培养过程中。不同氮浓度(0、100、880、7040μmol/L)和磷浓度(0、10、36.3、290.4μmol/L)对其生长及叶绿素荧光参数的影响。培养温度为20±1℃,盐度为31,光照强度为100μmol/Lolm~(-2)s~(-1)。单因子方差分析结果表明。在整个培养过程中,氮磷浓度对绿色巴夫藻的生长及各叶绿素荧光参数都有显著影响(P<0.05)。多重比较结果表明,绿色巴夫藻生长和进行光合作用的最适氮浓度为880μmol/L、磷浓度为36.3μmol/L。此条件下,该藻的细胞密度、叶绿素相对含量、F_v/F_m(PSⅡ的最大光化学效率)、ΦPSⅡ(PSⅡ的实际光能转化效率)、ETR(电子传递效率)、qP(光化学淬灭)显著高于其他浓度组。qN、NPQ(非光化学淬灭)开始处于较低水平,随着培养时间的延长逐渐增加至最高水平。