海洋卡盾藻的致毒机制研究进展

海洋卡盾藻 ( Chattonella marina ) 引起的赤潮近年来在中国频繁爆发,对水产养殖业及海洋生态系统造成了严重危害.海洋卡盾藻产生的神经毒素、溶血毒素、游离脂肪酸和活性氧等次生代谢物可能是造成鱼类大范围死亡的重要原因.对此进行综述,以期为阐明海洋卡盾藻赤潮的致毒机制与危害方式提供参考,为正确认识和评价卡盾藻赤潮的危害提供依据.     

海洋卡盾藻对青岛大扁藻的化感作用及其对UV-B辐射的响应

本研究以海洋微藻——赤潮藻海洋卡盾藻(Chattonella marina)与饵料藻青岛大扁藻(Platymonas helgolandica var.tsingtaoensis)为研究对象,采用单培养和共培养的方法,研究二者间的竞争关系,并在此基础上研究海洋卡盾藻去藻过滤液和藻细胞裂解液对青岛大扁藻的化感作用,同时进一步探讨两种海洋微藻间的化感作用对UV-B辐射增强的响应。结果显示:共培养条件下,海洋卡盾藻在2个高浓度下对青岛大扁藻的生长产生显著抑制(P0.05);海洋卡盾藻去藻过滤液和藻细胞裂解液对青岛大扁藻的生长也具有显著抑制作用(P0.05),且藻细胞裂解液的抑制作用更强,说明海洋卡盾藻对青岛大扁藻产生化感作用,且通过细胞间直接接触传递的化感物质多于通过介质传递的。不同密度比例的2种藻共培养组用UV-B辐射(2.16J/m2)处理后,海洋卡盾藻对青岛大扁藻生长的化感作用有所减弱。     

光强和盐度对龙须菜生长及光合特性的影响

持续降雨会引起光照强度和海水表层盐度的变化。近年来,受梅雨影响,福建省龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)栽培产量波动明显。为揭示其原因,本实验设置3个盐度梯度(低盐：16,中盐：24,高盐：32)和两个光强水平[低光：30μmol/(m²·s),高光：120μmol/(m²·s)],共6个不同处理组合,研究其对龙须菜生长和光合特性的影响。结果发现：(1)盐度、光照强度和二者交互作用对龙须菜的相对生长速率和净光合速率均具有显著影响(P<0.05),适当降低盐度、增加光照有利于提高藻体相对生长速率和净光合速率,同时盐度适当降低条件下藻体呼吸速率被显著抑制;(2)光照强度和盐度对龙须菜有效光合量子产率、最大相对电子传递速率、光能利用效率均具有显著影响(P<0.05),在光照增加条件下有效光合量子产率和最大相对电子传递速率随盐度增加呈先增加后降低的趋势,光照强度和盐度的交互作用仅对光能利用效率影响不显著(P>0.05);(3)盐度对龙须菜的光合色素含量具有显著影响(P<0.05),在同一光强条件...     

光合色素标记法测定不同类群浮游植物的光合速率和生长速率

尝试利用放射性同位素14C示踪方法测定浮游植物不同类群的光合速率和生长速率,并通过实验室和现场海域的培养实验来初步评估该技术的可行性.通过高效液相色谱法分离光合色素,手动收集并测定各对应光合色素峰的放射性活度,依据Redalje-Laws法并结合类胡萝卜素标记法计算出各大类群浮游植物的光合速率和生长速率.实验结果表明,在实验室纯种培养的4株藻光合速率范围为347.73~678.98 mg/（dm3.d）,最高的为绿藻的小球藻,最低的为定鞭金藻的球石藻.其生长速率范围为0.12~0.24 d-1,最高的为球石藻,最低的为小球藻.在现场海域各类群的光合速率相对较低,变化范围为0.63~68.78 mg/（dm3.d）,生长速率在0.07~1.68 d-1之间.本研究首次在我国海域通过现场原位测定得到不同类群浮游植物的光合速率和生长速率.但在测定过程中存在的样品含量和放射活度较低等问题还有待于进一步解决.     

不同温度下抑食金球藻、中肋骨条藻和海洋卡盾藻间的相互作用

本文选取抑食金球藻(Aureococcus anophagefferens)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和海洋卡盾藻(Chattonella marina)三种藻在20℃和25℃下进行单种、两种或三种藻间的培养实验, 探究在不同温度下藻种间的相互作用和竞争优势。单种培养结果显示抑食金球藻和中肋骨条藻对温度25℃敏感, 其环境容量(K)被显著降低; 而海洋卡盾藻的內禀增长率(r)在25℃下显著升高, 但K保持不变。在共培养中, 海洋卡盾藻在20℃下因抑食金球藻添加致死, 但在25℃处理下其K值上升120%。虽然中肋骨条藻的r在两个温度下均受海洋卡盾藻添加的促进, 但其K值从20℃下的上升43%转变为25℃下的降低48%。温度变化对于抑食金球藻和中肋骨条藻共培养的结果无明显影响, 中肋骨条藻的K均上升40%, 而抑食金球藻的K值均下降60%~70%。结果说明, 种间竞争除了共培养藻固有的相互作用关系因素外, 也受到微藻间温度适应性差异的影响。在20℃条件下三种藻混合, 抑食金球藻K的抑制率达到最高为79%, 而中肋骨条藻K的促进率达到最高为108%, 这可能表明三者之间的相互作用存在协同效应。     

UV-B辐射对叉鞭金藻和三角褐指藻光合色素的影响

以叉鞭金藻和三角褐指藻为材料，采用室内一次性培养的方法研究了UV－B辐射对光合色素（叶绿素a和类胡萝卜素）含量的影响，结果显示，低剂量的UV－B辐射处理对叉鞭金藻的光合色素含量影响不明显，甚至可使光合色素的含量升高；而高剂量的UV－B辐射处理引起叉鞭金藻光合色素含量降低，三角褐指藻的叶绿素a和类胡萝卜素含量随着UV－B辐射的增强表现出逐渐降低的趋势，说明UV－B辐射增强对海洋微藻光合色素有严重的破坏作用。     

针胞藻海洋卡盾藻(Chattonella marina)和硅藻中肋骨条藻(Skeletonema costatum)藻际细菌的分离、鉴定及影响研究

对实验室培养的两株海洋微藻海洋卡盾藻和中肋骨条藻的可培养细菌进行了分离鉴定,分别在海洋卡盾藻和硅藻中肋骨条藻不同生长时期分离得到48株和34株可培养细菌,去除重复序列后得到12株不同的菌株。这些菌株分属α-变形杆菌纲、γ-变形杆菌纲、拟杆菌和放线菌。α-变形杆菌纲在两种藻的藻际环境中占据优势,其中红杆菌科是最为常见的科,中肋骨条藻的藻际细菌比海洋卡盾藻更为多样化。海洋卡盾藻生长后期细菌密度大幅度上升,可能导致了藻细胞的衰亡。中肋骨条藻相关细菌中有一株对旋链角毛藻的生长具有明显抑制作用,而大部分海洋卡盾藻相关细菌对角毛藻的生长具有抑制作用。本研究结果说明海洋卡盾藻的藻际细菌也许对其与硅藻的种间竞争中具有一定作用。     

厦门筼筜湖潟湖底栖微藻光合色素的时空变化特征及与环境因子的关系

2010年7月至2011年7月,利用高效液相色谱分离分析技术研究了厦门筼筜湖潟湖表层沉积物的底栖微藻生物量(以叶绿素a计)和光合色素组成,探讨了其与环境因子的关系.结果表明,表层沉积物中检出岩藻黄素、别藻黄素、玉米黄素、叶绿素b四种光合色素,对应的微藻类群包括硅藻、隐藻、蓝藻和绿藻.底层(表层沉积物)与水层(水体)微藻叶绿素a生物量呈显著负相关关系(p＜0.05),但底层-水层对应的光合色素不存在显著相关关系,此暗示底层光合色素主要是底栖微藻的贡献,而非来自水层浮游微藻的沉降.底栖微藻生物量随时间变化明显,夏季(6～8月)较低(1.30 mg/m2),冬季(12月至翌年2月)较高(86.16 mg/m2).各测站底栖微藻生物量存在空间差异,随湖区的水深增加而降低,与沉积物表层光辐照度呈显著的正相关关系(p＜0.05).岩藻黄素与降雨量呈显著负相关,别藻黄素与水体无机氮含量呈显著正相关,玉米黄素分布主要受温度影响,除玉米黄素外,其他光合色素含量与光辐照度呈正相关.初步估算表明,底栖微藻占该浅水潟湖生态系统水层-底层微藻叶绿素a生物量和固碳量的27.64％和12.56％.     

氮素营养对龙须菜生长及色素组成的影响

在不同氮浓度及不同化合态氮条件下,探讨了龙须菜藻体的色素组成变化特性.结果为：不同化合态氮对龙须菜生长速率的影响差异不大,对藻体中藻红素含量的影响却差异显著;不同浓度氮（N）对龙须菜生长率的影响与所添加的氮浓度成正比,试验前期藻红素含量变化也是如此,但藻体中色素含量积累到一定浓度时就不再增加;另从藻红素与叶绿素a含量比值看,藻红素的增加主要是作为龙须菜体内氮贮存物质存在的.     

温度和盐度对刺枝鱼栖苔(Acanthophora spicifera)(红藻门, 松节藻科)生长及其几种光合色素的影响

通过正交试验研究了温度和盐度对刺枝鱼栖苔(Acanthophora spicifera)生长及其光合色素的影响, 以探明刺枝鱼栖苔生长的最适温度及盐度条件。结果表明, 刺枝鱼栖苔生长的适宜温度范围为20—30℃, 最适温度为25℃, 在此温度条件下其相对生长率(RGR)最大为4.33%; 适宜盐度范围为15—35, 最适盐度范围为20—25, 随盐度的继续升高, 刺枝鱼栖苔RGR呈下降趋势。温度和盐度对刺枝鱼栖苔光合色素(chl a、Car、PE和PC)的影响显著, 高盐胁迫能明显降低刺枝鱼栖苔光合色素的含量, 而高温能促进其藻胆蛋白的合成与积累。     

敌百虫对两种赤潮微藻生长的毒性效应研究

敌百虫是使用最为广泛的有机磷农药之一,在水产养殖中主要用于防治甲壳类寄生虫。本文研究了72 h的急性暴露以及25 d的亚慢性暴露下,敌百虫对两种赤潮微藻海洋卡盾藻和锥状斯氏藻生长的影响,以了解敌百虫对海洋微藻的毒性及海洋初级生产力的影响。在急性暴露下,高质量浓度敌百虫能明显抑制两种藻细胞的生长,而低质量浓度则对藻细胞的生长影响不明显,敌百虫对海洋卡盾藻和锥状斯氏藻生长的72 h EC50分别为32.1 mg/L和22.1 mg/L。在亚慢性暴露下,两种藻细胞对敌百虫的敏感性相近,高质量浓度组(25 mg/L)的藻细胞在暴露的第7~9天就全部死亡;1 mg/L的低质量浓度组,藻细胞的生长状况与对照组相近;5 mg/L和10 mg/L质量浓度组在暴露初期对藻细胞生长具有抑制作用,但在暴露后期则明显刺激了藻细胞的生长。本研究说明水环境背景质量浓度下的敌百虫不会抑制浮游植物的生长,但施药一段时间后,可刺激藻细胞的生长,从而增加了引发赤潮的风险。     

Effects of temperature and organic and inorganic nutrients on the growth of Chattonella marina (Raphidophyceae) from the Daya Bay, South China Sea

The effects of temperature and different forms of nutrients on Chattonella marina growth have been investigated in strains isolated from the Daya Bay,the South China Sea.The strain of C.marina preferred high temperatures, with an optimal temperature of 25°C,and 18 °C was the minimum for its survival.Higher cell number and growth rate were obtained in high nitrogen and phosphorus concentrations (500 μ g/L, 74 μ g/L) than under nutrient limitation.Nitrogen influenced the growth most, as the specific growth rate and maximum cell density were lower in nitrogen-limited cultures than noted under phosphorus limitation or under limitation from both.C.marina was capable of using many kinds of organic nitrogen sources including L-serine (L-Ser),glycine (Gly),alanine (Ala),L-threonine (L-Thr), glutamic acid (Glu) and urea, but could not utilize uric acid.Various forms of organic phosphorus compound such as glucose-6-phosphate (G6P),sodium glycerophosphate (GYP),adenosine triphosphate (ATP),adenosine monophosphate (AMP),cytidine monophosphate (CMP),guanosine monophosphate (GMP),uridine monophosphate (UMP),4-nitrophenylphosphate (NPP) and triethyl phosphate (TEP) supported the growth as well. Algal cells had the ability to sustain growth under nitrogen-and/or phosphorus-free conditions particularly under phosphorus depleted condition.These results led to the hypothesis that high loading of nitrogen has played an important role in frequent C.marina blooms in the past decade,and its capability for utilization of diverse forms of organic nutrients and growth in low nutrient conditions make this species a likely recurrent dominant in the Daya Bay phytoplankton assemblages,visible as     

海洋解木糖赖氨酸芽孢杆菌JZ008对重金属Cd2+、Cr3+和Cu2+的吸附作用

利用单因素实验对海洋解木糖赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus xylanilyticus sp.JZ008)培养条件进行了优化.优化后的培养条件:温度为35℃、pH值为7.5、接种量为3%(V/V)、装液量为50cm3/250 cm3时,菌量达到2.01×108CFU/cm3,比优化之前提高了40.6%.添加海藻寡糖可以促进菌株生长,添加量为5.0 g/dm3时发酵液中活菌数是对照组的2.51倍.研究了菌株JZ008对Cd~(2+)、Cr~(3+)、Cu~(2+)3种重金属离子的吸附特性,结果表明菌株JZ008对3种重金属离子污染的水溶液吸附率效果明显,20 d吸附率分别达到95.6%、96.4%、87.0%.土壤重金属吸附实验结果表明,海藻寡糖复配菌株JZ008组对Cd~(2+)、Cr~(3+)、Cu~(2+)吸附效果明显,60 d吸附率分别达到82.5%、82.0%、86.9%.菌株JZ008对重金属的优良吸附作用为进一步开发解木糖赖氨酸芽孢杆菌在重金属修复方面的应用奠定了基础.     

UV-B辐射增强对孔石莼生长和孢子萌发的影响

测定了不同辐射强度的中波紫外线(UV-B)对潮间带海藻—孔石莼相对生长率、光合生理活性以及孢子萌发情况的影响。研究表明:UV-B抑制孔石莼的生长,随着辐射强度增加,抑制作用加强,同时UV-B也会抑制孢子萌发,4 kJ/m~2的辐射强度即可达到明显的抑制作用。此外,UV-B辐射使孔石莼叶绿素荧光参数(F_v/F_m、Y_Ⅰ、Y_Ⅱ)值降低,随着处理时间延长,孔石莼光合生理活性显著降低。相对于光系统Ⅰ,光系统Ⅱ对于UV-B造成的环境胁迫更为敏感。本研究为UV-B可能影响其他潮间带生物或生态系统的研究提供了理论基础。     

4种拟除虫菊酯类农药对海带生长及叶绿素a含量的影响

为研究不同拟除虫菊酯类农药对海带(Laminaria japonica)生长和叶绿素a(Chl a)含量的影响,选取溴氰菊酯、联苯菊酯、氰戊菊酯、醚菊酯等4种拟除虫菊酯类农药,设置1、5、10、50、100、500μg/dm³ 6个梯度对海带进行半静置染毒。结果表明：低浓度(1μg/dm³)组4种拟除虫菊酯类农药对海带生长均具有促进作用(P<0.05),高浓度(100、500μg/dm³)对海带生长具有显著抑制作用(P<0.01)。溴氰菊酯、联苯菊酯、氰戊菊酯、醚菊酯对海带的24 d半抑制效应浓度(EC₅₀)分别为82.4、53.0、10.7、14.6μg/dm³,抑制作用大小为氰戊菊酯≈醚菊酯>联苯菊酯>溴氰菊酯。低浓度(1、5μg/dm³)组海带体内Chl a含量均出现升高,具有一定促进作用(P<0.05);高浓度(100、500μg/dm³)组海带体内Chl a含量均出现明显下降,具有显著抑制作用(...     

异养营养对丛生盔形珊瑚代谢及共生藻光合生理的影响

本文以三亚鹿回头近岸海域内的优势种造礁石珊瑚——丛生盔形珊瑚(Galaxea fascicularis)为研究对象,以丰年虾(Artemia salina)无节幼体为饵料,研究了异养营养对丛生盔形珊瑚光合作用与呼吸代谢的影响。结果表明:异养营养的输入能够增加丛生盔形珊瑚的共生虫黄藻密度以及色素含量,并能够显著提升其光合作用与呼吸速率,然而单个虫黄藻的光合速率降低,这与虫黄藻密度增加引起的遮蔽效应有关。从营养角度来看,异养营养的输入能够使丛生盔形珊瑚有机碳的净积累速率提升约44.5%。本研究结果显示异养营养的输入能够促进丛生盔形珊瑚的光合与呼吸代谢,且这种情况下丛生盔形珊瑚的营养模式更为健康。     

137Cs对三角褐指藻生长及叶绿素荧光特性的影响

滨海核电站排放的低放射性污染物对海洋浮游生物及其生态系统的辐射影响日益受到人们关注。为探讨人工放射性核素对海洋浮游藻类的辐射效应机制,研究了放射性~(137)Cs暴露下电离辐射对海洋浮游藻类三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)的形态、生长速率以及叶绿素荧光特性的影响。结果表明,三角褐指藻在放射性为1 000 Bq/dm~3比活度的~(137)Cs处理组、CsCl对照组和空白组的比生长速率均值分别为0. 600/d、0. 600/d和0. 610/d,组间差异不显著(p 0. 05)。在叶绿素荧光特征的影响方面,随培养时间的延长~(137)Cs暴露下的三角褐指藻F_o、F_m呈上升趋势; F_v/F_m、F_v/F_o、NPQ呈先上升后趋于稳定的趋势,其稳定范围分别为0. 5～0. 6、1. 0～1. 4和0. 7～1. 1; Q_p呈现先下降后稳定的趋势,其稳定范围为0. 5～0. 6。通过差异显著性比较分析处理组和对照组、空白组的比生长速率和叶绿素荧光特性参数无显著性差异。研究结果可为海洋放射性污染的预防和治理提供理论依据和实际参考。     

盐度、光强和温度对盐生杜氏藻生长的影响及其交互作用

为明确各环境因子对盐生杜氏藻生长的影响是否存在交互作用及其影响的程度,采用3因素2水平正交试验方法,以7天批次培养获得的比生长速率为评价指标,研究了盐度（A）、光照强度（B）、温度（C）及两因素交互作用A×B、A×C、B×C对细胞增殖速率的影响,并测定了各条件下光合放氧速率、呼吸耗氧速率、叶绿素荧光及色素含量等以阐释作用机制。结果表明：温度是影响藻细胞增殖的最显著因素,其次是盐度与光照,交互作用B×C、A×C对绿色盐藻细胞生长有一定作用,但影响程度不如单一因子。确定利于盐藻细胞增殖的最优条件为：温度30℃、盐度110、光照强度120 μmol·m^-2·s^-1,而利于类胡萝卜素积累的条件则需将盐度提升至160。温度、光照通过影响光合放氧速率,而盐度通过影响呼吸耗氧速率调控藻细胞生长。