三角褐指藻与东海原甲藻间的他感作用研究

本文主要探究了东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)与三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)之间的他感作用。在实验室模拟条件下,分别研究了添加比例为10%、40%、60%、90%、100%的三角褐指藻无藻细胞滤液的培养基对东海原甲藻生长的影响,以及相同比例的东海原甲藻无藻细胞滤液培养基对三角褐指藻生长的影响。结果表明,低浓度三角褐指藻滤液对东海原甲藻(P.donghaiense)的生长表现为促进作用,高浓度则抑制其生长,因此,不同浓度的三角褐指藻藻液对东海原甲藻生长表现出两种相反的他感作用效果;而东海原甲藻滤液对三角褐指藻(P.tricornutum)的生长没有显著影响,说明东海原甲藻并未对三角褐指藻表现出他感作用。     

不同无机氮浓度下中肋骨条藻和三角褐指藻生长对生长环境pH的影响

海洋酸化是当前一个严重的环境问题,而海水pH的变化与微藻生长时对溶解无机碳的吸收有关。在室内条件下采用生理生态学方法,研究中肋骨条藻Skeletonema costatum和三角褐指藻Phaeodactylum tricornutum在不同无机氮水平下生长到最大生物量时培养液pH的变化。结果表明,培养液无机氮浓度从10μmol.L-1上升到200μmol.L-1过程中,2种微藻的叶绿素浓度和最终pH均呈上升趋势。培养液pH的增加量与无机氮的消耗量呈正相关关系,培养液pH的增加量与溶解无机碳的消耗量也呈正相关关系。     

对二甲苯和苯乙烯对海洋微藻生长和光合能力的影响

为了探讨对二甲苯和苯乙烯对海洋微藻的毒性效应,本研究以三角褐指藻和亚心形扁藻为材料,分别比较了不同浓度的对二甲苯和苯乙烯胁迫对微藻生长以及叶绿素含量的影响,并计算对二甲苯和苯乙烯对三角褐指藻和亚心形扁藻96hEC50。研究表明,对二甲苯和苯乙烯对三角褐指藻和亚心形扁藻生长的抑制呈显著的剂量-效应关系,对二甲苯和苯乙烯对三角褐指藻96hEC50分别为60.20mg/L和47.82mg/L,对亚心形扁藻的96hEC50值分别为26.49mg/L和85.62mg/L,相比而言,三角褐指藻对苯乙烯敏感,而亚心形扁藻对对二甲苯更为敏感。同时研究还发现,对二甲苯和苯乙烯胁迫下,试验微藻的叶绿素含量均随处理浓度以及处理时间而显著降低。这些结果为评估对二甲苯和苯乙烯对海洋微藻的毒性效应提供了依据。     

硝酸钠浓度对2株三角褐指藻生长及脂肪酸组成的影响

在温度为 (2 2± 1 )℃ ,盐度为 2 8的条件下 ,用含不同浓度硝酸钠 (75 ,3 75 ,75 0 ,11 2 5 ,1 5 0 0 ,1 875 mg/L)的培养基对青岛海洋大学微藻种质库保存的 2株三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum MACC/B1 1 8,MACC/B2 2 1 )进行培养。在指数生长期末期进行收获。测定了 2株硅藻的生长及脂肪酸组成。单因子方差分析结果表明 :硝酸钠浓度对 2株三角褐指藻相对生长率和影响差异不显著 ;对脂肪酸组成的影响因种而异 ,2株硅藻的主要脂肪酸为 1 4∶ 0 ,1 6∶ 0 ,1 6∶ 1 n- 7和 2 0∶ 5 n- 3 (EPA)     

海洋微藻除菌及除菌与自然带菌微藻生长特点比较

于1995年4—12月在中国科学院海洋研究所进行微藻除菌及比较除菌与自然带菌微藻生长特点的研究。经平板培养排除霉菌后,利用组合抗生素(青霉素+卡那霉素+链霉素+庆大霉素)获得除菌球等鞭金藻、三角褐指藻及小球藻,对抗生素处理前后的微藻生长特点进行比较研究。结果表明,与未除菌时相比,除菌后的球等鞭金藻及小球藻不易老化(可保持良好悬浮30d以上);回加细菌于除菌藻,藻细胞下沉附底,说明细菌可促使微藻细胞老化。无维生素时,除菌后的球等鞭金藻生长更差,暗示未除菌的球等鞭金藻培养液内可能存在产(类)维生素细菌。除菌后三角褐指藻细胞形态发生一定变化,回加细菌后藻细胞形态有部分恢复。与未除菌时相比,除菌后三角褐指藻更能耐受高温(如30℃)。另外,某些抗生素能够刺激球等鞭金藻的生长。     

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。     

海洋微藻培育系统抗弧菌作用机理

于1996年1－6月在中国科学院海洋研究所对微藻培育系统抗弧菌作用机理进行研究。结果表明，球等鞭金藻3011、三角褐指藻2038、扁藻1040及小球藻1061等4种饵料微藻中与藻共存细菌单菌株及群落均无限制弧菌生长作用；各培养时期除菌微藻3011不能限制弧菌生长；除菌微藻2038具有微弱限制弧菌生长能力，处于生长指数后期时作用相对较强，与藻共存细菌群落回加除菌微藻3011及2038，则恢复排斥弧菌能力，细菌先于弧菌加入时（如先加入3d)排斥能力显现较快，反之则较慢。另外还发现，除菌藻2038代谢产物（0．65μm 滤膜过滤获得）无限制弧菌生长能力，4种饵料微藻（自然藻－菌混和体）代谢产物（0．2及0．65μm滤膜过滤获得）无限制弧菌生长作用。因此，微藻培育系统抗弧菌机理可归结为：以微藻为基础的微小生物群落因优先占有生态空间而对弧菌菌群具有排它性。     

三角褐指藻紫外线诱变及高产EPA藻株选育

利用紫外诱变法对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)进行诱变育种。实验得到三角褐指藻的最佳紫外辐射剂量为18 W的紫外灯距离藻液35 cm照射15 min。通过单细胞分离技术获得1株突变株UP1,与出发藻株相比,突变株UP1的EPA产量提高10.2%。研究了诱变株的最适生长及产EPA的条件,结果表明UP1在NaNO_3 75 mg/L,p H 7.5,昼夜温度17~15℃,接种量为10%时培养7天,具有最大的生长速率和EPA产量。探讨了诱变株的遗传稳定性,结果表明诱变株可稳定遗传。     

不同Fe~(3+)浓度对盐生杜氏藻、三角褐指藻和米氏凯伦藻生长及种间竞争的影响

本实验在单种培养和混合培养2种培养方式下,研究不同Fe~(3+)浓度(0.98、1.95、3.9、7.8mg/L)对盐生杜氏藻(Dunaliella salina)、三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)和米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)生长及种间竞争的影响。研究结果显示:单种培养条件下,盐生杜氏藻和三角褐指藻在Fe~(3+)浓度为1.95mg/L处理组中的最终细胞密度和平均比生长速率均大于其它3个处理组;米氏凯伦藻的最终细胞密度和平均比生长速率在Fe~(3+)浓度为7.8mg/L处理组中最大。混合培养条件下,盐生杜氏藻在Fe~(3+)浓度为0.98mg/L处理组中的最终细胞密度和平均比生长速率均大于其它3个处理组,最终细胞密度占总细胞密度的54.2%;三角褐指藻在Fe~(3+)浓度为1.95mg/L、3.9mg/L和7.8mg/L处理组中的最终细胞密度和平均比生长速率均大于0.98mg/L处理组,最终细胞密度占总细胞密度的百分比分别为53.6%、58.1%和58.2%;在4个Fe~(3+)浓度处理组中米氏凯伦藻的最终细胞密度和平均比生长速率均显著小于其它2种微藻。研究表明,混合培养时,在Fe~(3+)浓度为0.98mg/L处理组中盐生杜氏藻具有竞争优势,在Fe~(3+)浓度为1.95mg/L、3.9mg/L和7.8mg/L处理组中三角褐指藻具有竞争优势。     

球等鞭金藻生长抑制物的产生和释放

在含有三个生长阶段(指数生长期、静止期和衰亡期) 的球等鞭金藻细胞再悬浮液、细胞破碎液、上清液、藻壳液和无细胞滤液的培养液中对牟氏角毛藻和三角褐指藻进行了培养,并通过这些培养液对两种微藻生长的影响探讨了球等鞭金藻生长抑制物的产生和释放过程.结果表明,生长抑制物的产生及释放与球等鞭金藻细胞的生长阶段密切相关;生长抑制物在细胞的对数生长初期产生并在细胞内积累,当细胞内的生长抑制物浓度超过一定范围后,细胞开始向培养物中释放生长抑制物,进而导致培养物中生长抑制物的浓度增加.     

高效降解有机物和促藻生长菌株的分离和筛选

本实验采用对虾饲料浸出液培养基从对虾健康养殖池中富集并分离出60株优势菌．通过对蛋白质、淀粉和CODMn的降解能力及对小球藻（Chlorella sp．）生长的影响等指标的检测,筛选出5^#、9^#和24^#共3株能高效降解有机物和促藻生长的菌株．10d内,其对CODMn的去除率均在40％以上．在有机培养液中,这3株菌对小球藻生长均有显著促进作用（p〈0．05）,经过7d培养,藻细胞密度分别比对照菌提高了92．3％、98．1％、32．7％．在无机培养液中,9^#菌对小球藻生长有明显的促进作用（P〈0．05）,经过7d培养,藻细胞密度比对照菌提高了77．3％．经初步鉴定5^#、9^#和24^#这3株菌分别属于弧菌属（Vibrio）、假单胞菌属（Pseudomonas）和芽孢杆菌属（Bacillus）的细菌．     

温度和光照对三角褐指藻的生长及岩藻黄素含量的影响

岩藻黄素(fucoxanthin)是一种特殊的类胡萝卜素,具有许多显著的功效和很高的应用价值。三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)是一种海洋硅藻,是一种可用于提取岩藻黄素的合适材料。作者以三角褐指藻的生物量、光合活性和岩藻黄素含量为指标,研究了不同的温度(20℃、25℃、30℃)、不同的光照强度(12800 lx、7200 lx、4000 lx)和不同光质(红光、蓝光、绿光)对三角褐指藻的生长及岩藻黄素含量的影响。实验结果表明,25℃对三角褐指藻的生长没有影响,但提高了岩藻黄素的含量,30℃对三角褐指藻的生长及岩藻黄素积累均有抑制现象;12800 lx、7200 lx的光照强度都可促进三角褐指藻的生长及岩藻黄素含量的升高,其中,7200 lx的光照强度对三角褐指藻的生长及岩藻黄素含量的提高更加显著;红光条件可促进三角褐指藻的生长和提高三角褐指藻的岩藻黄素含量,而绿光和蓝光抑制三角褐指藻的生长,并导致三角褐指藻的岩藻黄素含量降低。因此,25℃、7200 lx和红光的培养条件是三角褐指藻生长和岩藻黄素积累的最适宜条件。     

RNA干扰UGP基因表达对三角褐指藻碳流分配的影响

为深入研究RNA干扰尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UGPase)基因的表达对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum Bohlin)碳流分配的影响,本研究以RNA干扰UGP表达的三角褐指藻为对象,测定了野生和转基因藻株的叶绿素荧光参数和生物量,分析了它们的脂肪酸组成和金藻昆布多糖、总脂及蛋白质的含量。研究显示,转基因藻株的最大光能转化效率(Fv/Fm)从指数生长后期开始显著低于野生型,但野生和转基因藻株的终生物量无明显差别。转基因藻株(AS、IR)的C16与C18之和分别占总脂肪酸含量的66.90%和68.89%,比野生藻株分别提高了19.40%和22.97%,说明抑制UGP表达改变了三角褐指藻的脂肪酸组成。转基因藻株的金藻昆布多糖、总脂及蛋白质含量与野生型藻株差别明显:藻株AS的金藻昆布多糖含量降低25.70%,蛋白质含量上升3.80%,总脂含量提高了13.2%;藻株IR的金藻昆布多糖含量降低40.70%,蛋白质含量上升8.30%,总脂含量增加了25.20%。研究结果表明,RNA干扰UGP的表达改变了三角褐指藻的脂肪酸组成,使得在最终生物量无明显减少的情况下,光合作用固定的碳更多转向油脂合成。本研究进一步明确了RNA干扰UGP的表达对三角褐指藻碳流分配的影响机制,为通过基因工程改造藻种提高微藻的生物柴油生产潜力提供了新思路。     

球等鞭金藻与4种海洋微藻间的化感作用

利用交叉培养的方法,研究了球等鞭金藻与纤细角毛藻、牟氏角毛藻、新月菱形藻和三角褐指藻等4种海洋微藻间的化感作用。并利用高效液相色谱分析了这4种海洋微藻的胞外滤液萃取物。结果表明,(1)球等鞭金藻胞外滤液浓度大于40%时,显著抑制三角褐指藻、新月菱形藻和牟氏角毛藻的生长,而对纤细角毛藻的生长则有明显的促进效果,但当胞外滤液浓度大于80%时则对纤细角毛藻的生长也表现出抑制作用。纤细角毛藻、新月菱形藻、牟氏角毛藻的滤液浓度大于40%时,对球等鞭金藻表现出显著抑制作用,三角褐指藻胞外滤液浓度大于80%时才能抑制球等鞭金藻的生长。(2)4种海洋微藻胞外滤液的萃取物能明显抑制球等鞭金藻的生长。(3)纤细角毛藻、牟氏角毛藻、新月菱形藻和三角褐指藻的胞外滤液分别包含8种、5种、6种和7种物质,同时结果还表明4种海洋微藻产生的抑制球等鞭金藻生长的化感物质并不相同。     

三角褐指藻对铜离子长期暴露的生理响应

探讨了不同浓度Cu2+长期暴露对三角褐指藻生长、光合作用、呼吸作用和色素含量等生理特性的影响。结果表明:三角褐指藻在较低浓度下(0.25mg·L-1,0.5mg·L-1)生长受到刺激,而在高浓度下(1.5mg·L-1)则下降。叶绿素荧光参数有效光化学效率(Yield)与最大光化学效率(Fv/Fm)对Cu2+非常敏感,它们均随Cu2+的升高而显著下降;Cu2+暴露对光合作用速率也具有抑制作用;而在Cu2+长期暴露下,类胡萝卜素含量比对照组高,但提高的程度随Cu2+浓度升高而下降。这些结果说明,叶绿素荧光参数可以作为三角褐指藻受到Cu2+胁迫的灵敏指标;光合作用与生长并不耦合;类胡萝卜素含量和呼吸作用速率升高可能能够降低Cu2+对三角褐指藻的毒性。     

海洋微藻除菌及降菌与自然带菌微藻生长特点比较

于１９９５年４－１２月在中国科学院海洋研究所进行微藻除菌及比较除菌与自然带菌微藻生长特点的研究,经平板培养排除霉菌后,利用组合抗生素（青霉素＋卡那霉素＋链霉素＋庆大霉素）获得除菌球等鞭金藻,三角褐指藻及小球藻,对抗生素处理前后的微藻生长特点进行比较研究,结果表明,与未除菌时相比,除菌后的球等鞭金藻及小球藻不易老化（可保持良好悬浮３０ｄ以上）;回加细菌于除菌藻,藻细胞下沉附底,说明细菌可促使微藻细胞老化。无维生素时,除菌后的球等鞭金藻细胞形态发生一定变化,回加细胞后藻细胞形态有部分恢复,与未除菌时相比,除菌后三角褐指藻更能面受高温（如３０℃）,另外,某些抗生素能够刺激球等鞭金藻的生长。     

三角褐指藻与抑食金球藻的竞争及化感作用研究

为探明三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）对抑食金球藻（Aureococcus anophagefferens）是否具有化感作用,本研究以三角褐指藻和抑食金球藻为实验材料,研究了抑食金球藻在单培养和共培养条件下的生长情况及三角褐指藻培养滤液对其生长和叶绿素荧光参数的影响。结果表明:三角褐指藻对抑食金球藻有明显的化感抑制作用。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;当三角褐指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（P<0.05）,但其抑制作用并未与三角褐指藻的密度呈明显的线性关系;滤液培养实验发现,10 mL和15 mL三角褐指藻培养滤液的加入可对抑食金球藻的生长产生显著影响（P<0.05）,对其叶绿素荧光参数没有影响（P>0.05）,25 mL和35 mL三角褐指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均产生显著的抑制作用（P<0.05）,叶绿素荧光参数F_v/F_m、ΦPSⅡ、alpha的值降低,Ik的值增加,PSⅡ受到损害。     

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。     

营养盐输入方式对3种微藻生长及种间竞争的影响

在不同的营养盐输入方式下(一次性输入、每2d输入、每5d输入)对杜氏盐藻(Dunaliella salina)、三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)和米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)进行单种培养和混合培养,研究不同的营养盐输入方式对这3种海洋微藻生长及种间竞争的影响。结果表明:单种培养时,盐藻在一次性输入方式下的最终细胞密度和平均比生长速率均显著大于其它2种输入方式;三角褐指藻和米氏凯伦藻在每5d输入方式下的最终细胞密度显著大于其它2种输入方式。混合培养时,盐藻在一次性输入方式下的最终细胞密度和平均比生长速率均显著大于其它2种输入方式,最终细胞密度占总细胞密度的47.3%;三角褐指藻在一次性输入方式下的最终细胞密度和平均比生长速率均显著小于每2d输入和每5d输入方式,后2个处理组的最终细胞密度分别占总细胞密度的90.3%和79.9%;在3种输入方式下米氏凯伦藻的最终细胞密度及占总细胞密度的百分比、平均比生长速率均显著小于其它2种微藻。研究表明,无论单种培养还是混合培养,营养盐一次性输入方式均能促进盐藻的生长,而脉冲输入方式能促进三角褐指藻的生长。脉冲输入方式下混合培养时,三角褐指藻在种群中占优势。     

高浓度NO对小新月菱形藻生长影响的初步研究

以小新月菱形藻为实验对象,从化学角度研究了加入高浓度一氧化氮(nitric oxide,NO)对其生长的影响。结果表明:(1)一次性加入不同浓度NO时,1.4μmol/L NO对微藻生长有促进作用;7,14,28和42μmol/L的NO对微藻生长起抑制作用,并且NO浓度越大,抑制作用越明显。(2)每天一次加入不同浓度NO时,1.4~42μmol/L的NO对微藻生长起不同程度的抑制作用,且微藻生长周期缩短。藻的生长曲线由S型变成峰型;加入42μmol/L NO,在100 h内完全抑制了微藻的生长。(3)通过进一步检测外加NO在藻液中的浓度变化,结果表明采用2种不同加入方式时,1.4μmol/L NO对藻生长分别起促进和抑制作用,这是由于NO的不断衰变造成的。