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。     

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。     

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。     

铁对三角褐指藻生长、光合作用及生化组成的影响

近来许多研究表明,不论是在无机氮丰富还是贫乏的水域,铁元素的供应对于浮游植物的生物量、生长率、种类组成及初级生产力均会产生影响。通过室内培养,研究了铁对三角褐指藻生长、光合作用以及细胞生化组成的影响。实验结果表明,在其他营养盐充足的条件下,海水中铁浓度的变化对三角褐指藻的生长及光合作用均有显着影响。在5×10-7mol/dm3铁浓度时,三角褐指藻可达到其最大光合作用速率。在添加铁的条件下,三角褐指藻细胞多种生化组成受到不同程度的影响,其中叶绿素a含量变化幅度最大,增加了25%～35%,叶绿素c、类胡萝卜素含量也有一定程度的增加,但增长幅度要小于叶绿素a;碳水化合物的含量增加了5%～10%,蛋白质含量的增加幅度在5%～15%之间;超氧化物歧化酶(SOD)的活性及DCMU荧光增强比(F_d/F)也呈明显的增加趋势。铁是海洋初级生产过程中的一种限制因子。     

不同磷源对3种海洋微藻生长和种间竞争的影响

本文在不同的磷源(磷酸二氢钠、甘油磷酸钠和三磷酸腺苷二钠)条件下,对3种海洋微藻——盐生杜氏藻(Dunaliella salina)、三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)和米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)分别进行单种培养和混合培养,旨在研究不同磷源对3种海洋微藻生长和种间竞争的影响。实验结果表明,单种培养时,3种海洋微藻均能利用不同形态的磷源生长,其中三角褐指藻在磷酸二氢钠处理组的平均比生长速率为所有处理组中最高,达到0.614/d;盐生杜氏藻和米氏凯伦藻对甘油磷酸钠的利用效率均显著高于其它2个处理组,平均比生长速率分别为0.531/d和0.356/d。混合培养时,盐生杜氏藻在磷酸二氢钠组中的最终细胞密度显著高于其它2个磷源处理组,最终细胞密度占总细胞密度的42.7%;三角褐指藻在甘油磷酸钠组和三磷酸腺苷二钠组中的最终细胞密度和平均比生长率均显著高于磷酸二氢钠组,最终细胞密度占总细胞密度的百分比分别为59.8%和63.5%,平均比生长速率分别为0.516/d和0.534/d;米氏凯伦藻在3个磷源处理组的平均比生长速率、最终细胞密度及占总细胞密度的百分比均显著低于其它2种微藻,其中甘油磷酸钠组的平均比生长速率仅有0.236/d,在所有处理组中最低,最终细胞密度占总细胞密度的百分比仅为4.89%。本实验结果还表明,3种磷源条件下混合培养时,三角褐指藻种群都占据了竞争优势。     

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.     

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。     

4种海洋单胞藻生化组成的环境因子效应研究

在实验室模拟条件下,应用14C示踪法测定4种海洋单胞藻的光合作用速率,研究光、温度和营养盐等环境因子对藻类细胞生化组成的影响.结果表明,三角褐指藻、盐藻、中肋骨条藻和等鞭金藻适宜生长的光强范围为5.8×103～15×103lx.4种单胞藻光合作用速率随光强增加而增大,其中盐藻和等鞭金藻的光响应比较明显.随光强增加,4种单胞藻细胞的碳水化合物含量及其变化量呈增加趋势,而蛋白质含量及其变化量则减少,脂类含量变化很小.三角褐指藻、盐藻、中肋骨条藻和等鞭金藻最适生长温度分别为:14、26、21、26℃左右.在上述4个实验温度时,4种单胞藻光合作用速率最高,细胞内的碳水化合物、蛋白质、脂类含量及其变化量也达到最大值.三角褐指藻、盐藻、中肋骨条藻和等鞭金藻光合作用过程的表观活化能(E)分别为:23.2、38.5、22.4和61.7KJ/mol,温度系数(Q10)分别为:1.74、1.74.1.38和1.69.三角褐指藻和中肋骨条藻在氮磷比(N/P)为16时,盐藻和等鞭金藻在氮磷比为28时,光合作用速率最大.在N/P为16时,4种单胞藻细胞内的碳水化合物、蛋白质、脂类含量和变化量均达到最大值.     

海洋原甲藻与三角褐指藻混合培养条件下的种群生长与氮磷营养盐变化

以三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum Bohl)和海洋原甲藻(Prorocentrum mi-cans)为实验种研究了硅藻与甲藻在混合培养的环境中其各自的种群密度变化以及相应水体中氮磷营养盐变化。结果显示,在单独培养或与海洋原甲藻共同培养的条件下,三角褐指藻均表现出明显的营养盐吸收优势,种群生长迅速。相对而言,海洋原甲藻对营养盐的吸收速率明显较低,而且在与三角褐指藻共同培养的水体中一直处于竞争劣势;但有海洋原甲藻存在的水体中,三角褐指藻较单独培养时具有更高的生长速率和高的生物量,海洋原甲藻的存在可能促进三角褐指藻的生长。     

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。     

盐度对花鳗鲡(Anguilla marmorata)和太平洋双色鳗鲡(A. bicolor pacifica)幼鳗鳃丝 及肾脏Na+/K+-ATP酶活力的影响

采用酶学分析的方法,以淡水组为对照,进行了盐度变化对花鳗鲡(Anguilla marmorata)[体质量(10.70±0.92)g]和太平洋双色鳗鲡(A. bicolor pacifica)幼鳗[体质量(12.11±0.79)g]鳃丝及肾脏Na+/K+-ATP酶活力影响的研究。结果表明,经不同的盐度(5、10、18)处理,各处理组的花鳗鲡和太平洋双色鳗鲡幼鳗鳃丝Na+/K+-ATP酶活力均呈现先降低后升高最后再降低并趋于稳定的趋势。前者24h时达到最低值,48h时盐度10处理组上升至与对照组无显著差异(P>0.05),而盐度18处理组显著高于对照组(P<0.05)。后者6h时达到最低值,12h时盐度5和18处理组达到最高值,24h时盐度10处理组达到最高值。盐度变化对花鳗鲡和太平洋双色鳗鲡幼鳗肾脏Na+/K+-ATP酶活力影响不明显。太平洋双色鳗鲡幼鳗鳃丝Na+/K+-ATP酶酶活提升速度及提升幅度均强于花鳗鲡幼鳗,故认为在盐度范围0—18时,太平洋双色鳗鲡幼鳗比花鳗鲡幼鳗对盐度变化具有更强的适应能力。     

盐度突变对半滑舌鳎血浆渗透压和鳃丝Na+/K+-ATP酶活性的影响

研究了半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)由盐度30突变至0、1O、20、35和40盐度后血浆渗透压和鳃丝Na+/K+-ATP酶活性的变化.结果表明,盐度对半滑舌鳎血液渗透压和鳃丝Na+/K+-ATP酶活性均有显著影响(P＜0.05).盐度突变后,各处理组的血液渗透压和鳃丝Na+/K+-ATP酶活性...     

大菱鲆胃质子泵(H~+/K~+ ATPase)与消化机能发生的关系

胃质子泵(H+/K+ATPase)是胃酸分泌的关键酶。本试验采用RACE和PCR方法从大菱鲆的胃组织中提取RNA克隆得到了H+/K+ATPaseα亚基cDNA全长序列。结果表明:大菱鲆H+/K+ATPaseα亚基序列全长3467 bp,开放阅读框为2964 bp,编码988个氨基酸。与GenBank上其它物种比对发现,大菱鲆H+/K+ATPaseα亚基与斑鳜同源性最高,为89%。进化树分析发现,H+/K+ATPase在进化上具有物种特异性。经RT-PCR和荧光定量PCR检测,大菱鲆H+/K+ATPase在胚胎孵化后22d开始表达,晚于大菱鲆胃腺出现的时间(16 d),说明大菱鲆胃腺的发育完成并不代表胃功能的完善。另外,大菱鲆H+/K+ATPase除了在胃中大量表达之外,在食道中的表达量也很高。结合组织学观察,作者认为,大菱鲆H+/K+ATPase在食道中大量表达是因为在发育上食道是胃的前体,因此保留了分泌H+/K+ATPase的能力。同时通过整体原位杂交试验表明:大菱鲆H+/K+ATPase会首先在食道的末端和胃的贲门处表达。本研究为进一步了解海水鱼类的消化机制提供了理论基础。     

镉和汞两种重金属离子对四角蛤蜊血细胞DNA损伤的初步研究

利用彗星电泳技术,研究了不同胁迫浓度和胁迫时间下,Cd2+和Hg2+对四角蛤蜊(Mactra veneriformis)血细胞DNA损伤的情况.研究结果显示,50、100和200μg/L Cd2+胁迫14天不能造成四角蛤蜊血细胞DNA损伤.10、20和40μg/L Hg2+胁迫均能明显损伤血细胞DNA,并且DNA损伤程...     

铅(Pb)胁迫对泥蚶血液MT及Vg基因表达的诱导效应研究

为了解泥蚶金属硫蛋白基因(MT)和卵黄蛋白原基因(Vg)在重金属Pb胁迫下的表达响应模式,本文设置了1、3、6及9μg/L 4个浓度梯度的重金属Pb攻毒实验。在此基础上,利用qRT-PCR技术检测了0、7、14、21、28 d泥蚶血液MT、Vg的相对表达量。结果显示泥蚶MT基因在Pb~(2+)暴毒14 d时开始被显著诱导,在整个实验过程中基本呈现先增后降的态势。且在14 d和28 d时,6μg/L及9μg/L浓度组泥蚶MT相对表达量均高于1、3μg/L浓度组。由此可见,在Pb~(2+)胁迫下泥蚶血液MT基因的表达具有一定的时间依赖性和浓度依赖性。相比之下,泥蚶血液Vg基因的诱导表达情况较MT基因而言不明显。3μg/L浓度组泥蚶Vg mRNA较对照组在14、21 d时被显著诱导;9μg/L浓度组其在28 d时才开始被显著诱导。综上可见,泥蚶MT和Vg在应激重金属Pb过程中起到了一定的抗氧化及重金属解毒作用。     

Cd2+和Cu2+对泥蚶的急性毒性和联合毒性试验

为了解重金属Cd2+和Cu2+对泥蚶的毒害程度和泥蚶对重金属Cd2+和Cu2+的解毒能力,用毒理学实验方法研究了Cd2+和Cu2+对泥蚶(Tegillarca granosa)的急性毒性和联合毒性效应。结果表明:Cd2+、Cu2+对泥蚶的96 h半致死质量浓度分别为6.189、0.460 mg/L;安全质量浓度分别为0.062、0.005 mg/L;相对毒性Cu2+Cd2+。在1︰1毒性单位的联合作用下,Cd2+和Cu2+对泥蚶96 h的半致死质量浓度分别为1.984、0.147 mg/L;安全质量浓度分别为0.020、0.001 mg/L。2种重金属离子的联合毒性大于任一重金属离子的毒性,联合毒性表现为协同作用。     

突降盐度胁迫对大黄鱼(Pseudosciaena crocea)血清生理生化及鳃丝Na+/K+-ATP 酶活性的影响

采用海水盐度由25突降至21、17和13胁迫大黄鱼(Pseudosciaena crocea)的方法,研究了48h内血清生理生化和鳃丝Na+/K+-ATP酶活性的变化。结果表明,实验过程中三个盐度突降组的血清Na+、Ca2+离子浓度均未发生显著变化(P>0.05),血清K+浓度均显著升高(P<0.05),且升高幅度与盐度突降幅度呈正相关,最大值达14.03mmol/L(盐度13组,48h);血清Cl浓度在盐度21组未发生显著变化(P>0.05),17和13组则在48h时显著降低(P<0.05);三个盐度突降组的血清酶ALT、AST、LDH、CK-MB活性均显著高于对照组(P<0.05),随胁迫时间的延长呈先升后降的趋势,且变化幅度均与盐度突降幅度呈正相关;三个盐度突降组的鳃丝Na+/K+-ATP酶活力均呈先升后降的变化趋势,除盐度21组在12h时高于对照组外,活力均显著低于对照组(P<0.05),且降低幅度与盐度突降幅度呈正相关;到实验15天时,死亡率随盐度突降幅度增大而升高。     

厦门湾水体中颗粒有机碳的垂向输出通量:234Th/238U不平衡的应用

对厦门湾塔角附近海域某站位叶绿素 a、POC、初级生产力、234Th/238U不平衡进行的周日变化研究表明,POC含量介于14.4～34.6 mmol/m3之间,其中碎屑有机碳与活体有机碳所占份额分别为74%～92%和8%～26%.POC垂直分布呈现由表及底降低的趋势,且白昼期间POC含量高于晚间,说明研究海域POC含量与生物过程具有密切联系.初级生产力水平在1d之中变化达5倍,垂直分布亦随深度增加而降低,与叶绿素a的变化相对应.短时间(2h)培养获得的初级生产力水平明显高于长时间培养(24 h)的结果,证实部分新固定的碳被优先呼吸排出.结合234Th/238U不平衡法获得的颗粒态234Th输出通量及输出界面颗粒物中的POC/P_Th比值,可计算出真光层 POC的垂向输出通量为16.0mmol/(m2·d),其中碎屑有机碳与活体有机碳贡献的数量分别为13.3和2.7mmol/(m2·d).POC输出通量与初级生产力的比值(ThE比值)平均为0.31,真光层POC停留时间平均为11d.上述结果与Aksnes和Wassmann[1]的模型计算结果相吻合,但与其他大多数模型的结果仍存在一定的差异.     

Ca2+, Mg2+对中国龙虾叶状幼体存活、变态的影响

龙虾是高级海产品,经济价值很高.龙虾的发育要经过叶状幼体、游龙虾幼体、稚龙虾和成体龙虾几个阶段.在龙虾幼体的培育中,叶状幼体生长、蜕皮、变态所需时间最长.影响叶状幼体存活、变态的因子较多,除了温度、盐度、光照以及铒料的质量、数量之外,还与海水中的矿物元素等有关.在矿物元素中Ca2+,Mg2+作用显得比较突出.龙虾蜕壳、生长与体内的Ca2+,Mg2+积累有关,Ca2+,Mg2+对龙虾幼体的营养物质和能量代谢极为重要.龙虾幼体在蜕皮生长的过程中需要足够的钙、镁来满足体壳(皮)的更新和机体的生长所需.     

Cd2+与Zn2+的联合效应对马氏珠母贝(Pinctada martensii)受精率的影响

采用中心组合设计和响应曲面法在实验室条件下研究了Cd2+与Zn2+对马氏珠母贝受精率的影响。Cd2+、Zn2+的浓度范围分别为0.030—20mg/L、0.100—20mg/L。结果表明:Cd2+与Zn2+两因子对马氏珠母贝受精率的一次效应极显著(P<0.01);Cd2+与Zn2+两因子一次互作效应极显著(P<0.01)。经响应曲面法分析,随着Cd2+与Zn2+浓度的增加受精率呈下降趋势,当Zn2+浓度在最低浓度(0.100mg/L)时,受精率随着Cd2+浓度的上升而下降;当Cd2+浓度在最低浓度(0.030mg/L)时,受精率随Zn2+浓度的上升而先下降后升高。本实验建立了马氏珠母贝受精率与Cd2+、Zn2+间关系的模型方程(R2=0.996,Adj.R2=0.987,Pred.R2=0.887,P<0.01)并可用于预测Cd2+、Zn2+对马氏珠母贝受精率的影响。