绿潮藻浒苔对赤潮藻中肋骨条藻化感抑制作用初探

研究了绿潮藻浒苔Ulva prolifera对赤潮藻中肋骨条藻Skeletonema costatum生长的化感抑制作用。分别测定了不同浒苔新鲜藻体密度、不同浒苔藻体干粉末含量、不同浒苔新鲜藻体培养过滤液体积对中肋骨条藻生长的抑制效果。结果发现,第12天共培养系统中,各浒苔新鲜藻体密度组对中肋骨条藻生长抑制率均高达100%,其中5g·L-1密度组第8天对中肋骨条藻生长的抑制已达到100%;第12天1.2g·L-1浒苔藻体干粉末含量组对中肋骨条藻生长抑制率也可达到50%左右,表明绿潮藻浒苔对中肋骨条藻生长抑制作用具有量效关系,且对中肋骨条藻生长不仅存在营养竞争抑制作用,而且还具有化感物质抑制作用。进一步采用添加浒苔新鲜藻体培养过滤液实验发现,一次性添加浒苔培养过滤液对中肋骨条藻生长抑制作用不十分明显,而半连续添加浒苔培养过滤液对中肋骨条藻生长抑制效果十分明显,其中第12天对中肋骨条藻生长抑制可达75%左右,可见浒苔藻体内的化感物质是逐步向环境中分泌的。该研究为进一步研究绿潮藻对赤潮藻化感抑制效应量效关系奠定了基础。     

六种大型藻浸提液对中肋骨条藻的抑制及活性成分分离

为比较大型藻抑制赤潮藻的能力,研究了孔石莼、羊栖菜、长浒苔、马尾藻、蜈蚣藻和裙带菜的干粉末海水浸提液对中肋骨条藻的化感抑制作用并从长浒苔中分离出具有强抑制作用的组分。分析6种大型藻浸提液对中肋骨条藻的生长抑制率(Inhibitory rate,IR%)和120 h的半效应浓度(Effect concentration,EC50,120 h)发现,孔石莼、羊栖菜、长浒苔、马尾藻和蜈蚣藻的浸提液在浓度达到2.4 g/L时可在实验周期内使中肋骨条藻全部致死,抑制率达到100%,全部致死所需时间分别为96、120、96、144和144 h,当浓度达到4.8 g/L时,6种大型藻均可全部杀死中肋骨条藻,6种大型藻对中肋骨条藻的EC50,120 h分别为1.0、1.0、1.1、1.4、1.5和4.7 g/L。从长浒苔浸提液中分离的乙酸乙酯萃取组分具有强抑藻效果,受试条件下,其EC50值为0.08 mg/L。乙酸乙酯相气相色谱-质谱分析表明,组分至少包含14种物质,其中9-十八炔和邻苯二甲酸二异丁酯是含量最大的2种物质,各物质的抑藻活性尚需进一步研究。长浒苔具有很强的抑藻效果,具有应用于赤潮藻控制的潜力,研究结果为分离鉴定抑制中肋骨条藻的化感物质奠定了基础。     

六种大型藻浸提液对中肋骨条藻的抑制及活性成分分离

为比较大型藻抑制赤潮藻的能力,研究了孔石莼、羊栖菜、长浒苔、马尾藻、蜈蚣藻和裙带菜的干粉末海水浸提液对中肋骨条藻的化感抑制作用并从长浒苔中分离出具有强抑制作用的组分.分析6种大型藻浸提液对中肋骨条藻的生长抑制率(Inhibitory rate,IR％)和120 h的半效应浓度(Effect concentration,EC50,120h)发现,孔石莼、羊柄菜、长浒苔、马尾藻和蜈蚣藻的浸提液在浓度达到2.4 g/L时可在实验周期内使中肋骨条藻全部致死,抑制率达到100％,全部致死所需时间分别为96、120、96、144和144 h,当浓度达到4.8 g/L时,6种大型藻均可全部杀死中肋骨条藻,6种大型藻对中肋骨条藻的EC50、120h分别为1.0、1.0、1.1、1.4、1.5和4.7 g/L.从长浒苔浸提液中分离的乙酸乙酯萃取组分具有强抑藻效果,受试条件下,其EC50值为0.08 mg/L.乙酸乙酯相气相色谱-质谱分析表明,组分至少包含14种物质,其中9-十八炔和邻苯二甲酸二异丁酯是含量最大的2种物质,各物质的抑藻活性尚需进一步研究.长浒苔具有很强的抑藻效果,具有应用于赤潮藻控制的潜力,研究结果为分离鉴定抑制中肋骨条藻的化感物质奠定了基础.     

磷酸盐对中肋骨条藻生长的影响

中肋骨条藻是一种在中国东部沿海广泛存在的广温广盐性的浮游硅藻，根据对近年来我国长江口和其他海域所发生赤潮的观测，有相当一部分是以中肋骨条藻为主(王金辉，2002；刘玉等，2002)，其严重的破坏了海洋生态环境并造成了重大的国民经济损失，因此，对诱发中骨条藻爆发赤潮各种因子的研究便具有了重要的现实意义。本文应用营养盐加富的实验方法，在室内进行了中肋骨条藻的培养试验，研究了不同磷酸盐浓度条件下中肋骨条藻的生长情况，并对藻细胞内氮磷比的变化情况进行了探讨，以求对揭示中肋骨条藻赤潮的产生机制有所裨益。     

中肋骨条藻与微小亚历山大藻间的他感作用研究

在f/2全营养培养条件下,采用共培养以及滤液交叉培养的方法研究了中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和微小亚历山大藻(Alexandrium minutum)之间的竞争作用,结果表明: 微小亚历山大藻指数生长后期的无藻细胞滤液对中肋骨条藻的生长没有抑制作用,但中肋骨条藻滤液明显抑制了微小亚历山大藻的生长,且抑制作用随着中肋骨条藻滤液比例的增大而增大,他感作用是影响这两种微藻间竞争的重要方式之一;通过向培养基中添加自他感物质标准品15S-hydroxy-5Z,8Z,11Z,13E,17Z-eicosapentaenoic acid (15(S)-HEPE)考察其对中肋骨条藻自身以及微小亚历山大藻生长的影响,发现15(S)-HEPE在中肋骨条藻滤液中并不是能够抑制微小亚历山大藻生长的他感物质,今后应进一步深入分析中肋骨条藻释放的抑制微小亚历山大藻生长的他感物质。     

长江口中肋骨条藻赤潮的分布与特点

对1990年6月9～25日在东海赤潮多发区海域调查期间所观察到的5次中肋骨条藻赤潮的特点以及与环境要素变化的关系作了初步分析。结果表明:(1)中肋骨条藻是多发区海域夏季的敏感赤潮生物,风速减小、气压下降以及良好的海况条件有利于赤潮的发生;(2)赤潮发生时发生区边界存在明显的界面变化特征,这种空间界面的环境要素变化与赤潮发生的时间变化特点是一致的。     

化感作用对中肋骨条藻与东海原甲藻竞争演替的影响

为了检验化感作用对赤潮藻类生长和竞争的影响,对中肋骨条藻滤液进行了培养实验,结果显示中肋骨条藻滤液对其自身的生长呈现出化感抑制现象,而且抑制作用在磷限制条件下尤为显著。自化感作用的程度与藻的生长阶段有关,指数期滤液对中肋骨条藻的抑制作用比衰亡期滤液略强。不同滤液添加比例实验进一步验证了中肋骨条藻自化感作用的存在。降解实验表明在某些机制的作用下,化感物质会随时间而发生降解。在所有的滤液培养实验中,中肋骨条藻对东海原甲藻的生长没有明显影响,这可能是由于东海原甲藻对滤液中的化学物质有较强的耐受能力。中肋骨条藻滤液的共培养实验结果显示,中肋骨条藻与东海原甲藻表现出演替现象,东海原甲藻最终获得竞争优势。实验结果表明化感作用可能会影响中肋骨条藻和东海原甲藻的竞争演替。     

旋链角毛藻对中肋骨条藻化感作用的影响因素

在已知旋链角毛藻对中肋骨条藻具有化感作用的前提下,进行了温度、生长时期、光照、细菌等因素对旋链角毛藻化感作用的影响、化感物质的萃取及粗提物对中肋骨条藻的化感效应检验等实验,研究了旋链角毛藻化感物质的性质、降解特点,并初步测定了化感物质的结构。结果表明:旋链角毛藻化感作用与生长时期有关,指数期滤液化感作用强于衰亡期;旋链角毛藻的化感物质在50℃以下保持稳定,光和细菌均引起旋链角毛藻化感物质的降解,且细菌降解强于光降解;旋链角毛藻的乙酸乙酯萃取物具有明显的化感活性,该萃取物在255～260 nm处有特征吸收峰。综合以上结果,推测旋链角毛藻化感物质可能为分解温度在50℃以上的易被光和细菌降解的苯衍生物,从极性上看较易溶于乙酸乙酯。     

室内培养硏究硝酸盐对中肋骨条藻生长的影响

中肋骨条藻是一种广温、广盐性的浮游硅藻，并且多次在长江口及其他海域形成赤潮，对海洋生态环境造成严重危害，因此引起国内、外赤潮研究者的广泛关注。不少学者对中肋骨条藻种群的生态、生理特点展开研究(刘东艳等，2002；黄文祥等，1989；邹景忠等，1989；李铁，1990，2000)。营养盐是海洋浮游植物所必需的成分，海水中某种营养盐含量过低往往对浮游植物生长形成限制(Myers et al.，1981；Brian，1986；胡明辉等，1989)。海水营养盐含量过高则易形成富营养化，可进一步引发赤潮(周名江，2001)。硝酸盐是海洋浮游植物所必需的营养物质之一，它直接影响着浮游植物的生长、繁殖等生物活动(李铁，2000；Ryther et al.，1971)。研究海水中硝酸盐浓度和N/P对浮游藻类生长的影响将有助于我们了解高营养化与赤潮发生之间的关系。本文对在不同营养结构条件下，中肋骨条藻的生长速率、培养介质中的pH和溶解有机碳(DOC)进行了研究。     

强壮前沟藻生消过程中水色组分吸收特性

依据2011-07强壮前沟藻藻种培养实验期间的实测数据,分析了其生消过程中各水色组分的吸收特性。结果表明:在生消过程的始末阶段,以非色素颗粒物和有色可溶性有机物(CDOM)吸收为主,中间阶段,则以浮游植物吸收为主。浮游植物吸收光谱在440nm和675nm存在明显的特征峰;在整个生消周期内先上升后降低,直至消失;非色素颗粒物和CDOM吸收光谱随波长增加均呈指数衰减趋势,前者光谱幅高先增后减,但后者变化无明显规律。各水色组分与叶绿素质量浓度均存在一定的相关关系,无论在生长期或是消亡期,浮游植物、非色素颗粒物吸收系数与叶绿素质量浓度存在正相关关系;但CDOM吸收系数与叶绿素质量浓度在生长期存在正相关关系,而在消亡期变为负相关关系。这可作为改进赤潮水体叶绿素质量浓度遥感算法、有效判别赤潮以及识别赤潮优势藻种等的科学依据。     

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。     

长心卡帕藻愈伤组织的诱导与其形态建成的初步研究

以PES液体培养基、固体培养基,采用正交设计,开展了长心卡帕藻(Kappaphycus alvarezii)棕色藻株组织培养和愈伤组织诱导实验,探索了蔗糖、光强、植物生长调节剂对新芽形成和愈伤组织形成的影响,结果表明,固体培养基、IBA、6-BA处理可诱导该藻产生愈伤组织,同时固体培养基更利于诱导形成愈伤组织;显微跟踪观察显示,该藻愈伤组织与高等植物的疏松愈伤组织不同,由细丝状细胞组成,系藻枝段中心髓部细胞脱分化形成的致密型愈伤组织;另外,愈伤枝段比新芽枝段有更高的光合和呼吸速率。     

Stage-V copepodites of Calanus sinicus and Calanus jashnovi (Copepoda: Calanoida) in mesopelagic zone of Sagami Bay as identified with genetic markers, with special reference to their vertical distribution

We applied genetic makers to identify Calanus species occurring in Sagami Bay, Japan, in order to investigate their vertical distribution in the upper 1000 m. First, interspecific genetic distances of three gene loci, mitochondrial small ribosomal RNA (srRNA), nuclear internal transcribed spacers 1 (ITS1) and 2 (ITS2), were estimated from morphologically distinguishable adult females of Calanus sinicus, Calanus jashnovi and Calanus pacificus that were collected from Sagami Bay, the Kuroshio Extension and the Oyashio region, respectively. The highest levels of interspecific genetic distance were observed in srRNA, followed by ITS1 and ITS2. The intraspecific genetic distances within C. sinicus were much lower than the interspecific genetic distances, indicating that DNA sequences in these loci are consistent with the morphological differences. This information was used as a criterion for species identification based on DNA sequence variation, and allowed us to identify the fifth copepodites (CVs) or younger stages of these species. Next, the vertical distribution of Calanus species was investigated in Sagami Bay in May 2006, on the basis of a stratified sampling in the upper 1000 m. By applying the genetic markers, 23 individuals comprising all copepodite stages were allocated into either C. sinicus or C. jashnovi, and the small- and large-sized CVs were identified as C. sinicus and C. jashnovi, respectively. The total abundance of C. sinicus was highest at 0-50 m and decreased with depth. On the contrary, CV individuals of C. sinicus were abundant not only in 0-50 m but also below 200 m with minimum occurrences in 150-200 m depth. C. jashnovi was much less abundant than C. sinicus and comprised of only CIV and CV which occurred in the upper 100 m and deeper than 50 m depths, respectively. The abundance of C. sinicus in the 1000-m water column of Sagami Bay was at a level comparable to that in shelf waters, suggesting the importance of off-shelf individuals in the biological production and organic transport in the respective areas.     

Seasonal differences in the physiology of Carcinus maenas (Crustacea: Decapoda) from estuaries with varying levels of anthropogenic contamination

This study reports the seasonal variability in aspects of the physiology of the shore crab Carcinus maenas from three estuaries in South-west England, each with varying anthropogenic inputs: Avon Estuary (‘relatively low’ impact), Yealm Estuary (‘intermediate’ impact) and Plym Estuary (‘relatively high’ impact). Crabs collected over 12 months from the Avon had a significantly ‘lower’ physiological condition in winter and spring compared to summer and autumn; in particular, haemocyte phagocytic capability (a general indicator of immune function) was significantly higher in winter and spring compared to summer and autumn, and total haemolymph antioxidant status (an indicator of oxidative stress) was significantly lower in winter compared to the remainder of the year. Potentially, shore crabs may be more susceptible to the effects of contaminant exposure, such as increased immunotoxicity (thus, reduction of immune function) and/or oxyradicals (or reactive oxygen species) exposure) especially in seasons of increased susceptibility i.e. summer/autumn (lower phagocytic capability) and winter (lowest antioxidant function). As the Avon was taken to represent the ‘reference’ site, this pattern is considered to reflect the ‘normal’ seasonal variability in shore crab physiology. Shore crab physiological condition from the ‘relatively high’ impact estuary (Plym) revealed increased cellular viability and antioxidant status in autumn and winter compared with that of the ‘standard’ pattern (Avon) However, crabs from the intermediate impact estuary (Yealm) only demonstrated significant physiological differences in summer as shown by a lower cellular viability. All crabs had been exposed to PAHs (confirmed by the presence of PAH metabolites in their urine) which may account for the observed differences in shore crab physiology. In conclusion, to aid understanding of the potential contaminant impacts on biota it is imperative that the ’normal’ seasonal variability of physiological condition be established. Biological effects-based monitoring studies should therefore be employed seasonally to potentially highlight ‘windows of sensitivity’ to contaminant impact.     

珠江口海域a_g(440)遥感模式研究及应用

有色可溶性有机物质(Coloured Dissolved Organic Matter,CDOM)直接影响着海水的光学性质,为水体有机污染物含量遥感反演的基础参数之一。在水色遥感研究领域,一般用440nm波长位置的吸收系数ag(440)来表示其浓度,因而建立ag(440)遥感反演模式,对于掌握相关海域CDOM浓度的空间变化规律及进一步提取其他水环境参数具有重要的作用。利用2013年11月和2014年2月两个航次在珠江口海域现场采集的表观光学量及固有光学量数据,建立了基于HJ-1/CCD卫星传感器的ag(440)遥感反演模型,并应用于珠江口海域,得到该区域2012年1月至2014年6月晴天CDOM浓度空间动态分布图。研究结果表明:(1)现场测定的珠江口海域ag(440)在0.1~0.3m-1,且不同断面ag(440)呈现出一定的规律性变化;(2)利用现场实测数据对遥感模式估算值进行验证,计算出估算值的相对误差为9%,表明所建立模式具有较高的准确率;(3)遥感反演的CDOM空间分布数据与实测数据得到的分布特征基本吻合,整个珠江口及其邻近海域ag(440)的数值范围为0.07~0.31m-1,而且珠江口西部海域ag(440)高于中部和东部海域。     

Relationship between metal levels in the vent mussel Bathymodiolus azoricus and local microhabitat chemical characteristics of Eiffel Tower (Lucky Strike)

The turbulent mixing of hydrothermal hot fluid with cold seawater creates large chemical gradients at a small spatial scale that may induce variable physiological and biochemical adaptations within the vent fauna. The adaptation to such a variable environment by the vent mussel Bathymodiolus azoricus relies on a dual symbiosis hosted in the gills, and digestion of particulate organic matter. The surrounding environment not only provides the necessary energy sources and suspended organic particles for the vent mussel nutrition, but also potentially toxic compounds such as metals. Our main goal was to see if there is a relation between metal accumulation in mussel organs and the chemical characteristics of their close environment. Mussels were collected at six locations in a cold part of the Eiffel Tower fluid-seawater mixing zone, characterized by distinct chemical compositions. Metals (Cd, Cu, Fe and Zn) and metallothioneins were quantified in the gills and digestive gland. The physiological condition of the sampled mussels was also evaluated using tissues and gill indices. Our study indicates that the accumulation of metals in B. azoricus is related to their spatial distribution and linked to fine scale environmental conditions that influence the physiological status of the organism.     

基于灰色系统的西北太平洋柔鱼冬春生群资源丰度预测模型

柔鱼（Ommastrephes bartramii）是西北太平洋重要的经济头足类之一,科学预测柔鱼资源丰度有利于其合理的开发和利用。研究结合1998-2008年北太平洋柔鱼生产统计数据和产卵场环境及其气候因子,使用灰色关联分析和灰色预测建模的方法,对产卵期内（1-4月）影响柔鱼冬春生群体资源丰度（CPUE）的产卵场环境以及气候指标进行分析,并建立柔鱼冬春生群体资源丰度的预报模型。结果表明,产卵期内影响柔鱼冬春生群体资源丰度的因子依次是:3月份产卵场平均海表面温度SST（average sea surface temperature）、1月份太平洋年代际震荡指数PDO（Pacific Decadal Oscillatio index）,4月份Niño3.4指标和4月份平均叶绿素浓度Chl a（average chlorophyll a concentration）。灰色预报模型分析表明,基于3月份SST、1月份PDO和4月份Chl a的GM（1,4）模型有着较好的预测效果,其预测准确率在80%以上,可用于西北太平洋柔鱼冬春群体资源丰度的预测。