坛紫菜叶状体营养细胞与生殖细胞叶绿素荧光特性比较

利用叶绿素荧光技术对坛紫菜(Porphyra haitanensis)叶状体营养细胞和生殖细胞的光能利用特性进行了比较。结果表明:坛紫菜叶状体营养细胞和雌性生殖细胞的实际量子效率(ΔF/Fm′)差异不明显,但显著高于雄性生殖细胞;快速光曲线测定表明雌、雄藻体营养细胞的最大相对电子传递速率(rETRmax)相近,但显著高于雄性生殖细胞;不同生殖细胞半饱和光强(Ik)无显著差异;在生长光强下,营养细胞和雌性生殖细胞rETR、光化学猝灭(qP)和非光化学猝灭(NPQ)差异不明显,而雄性生殖细胞rETR、qP等荧光参数均显著低于营养细胞和雌性生殖细胞。本文表明坛紫菜叶状体营养细胞和雌性生殖细胞具有较高的光能利用能力,能够将吸收的光能多数用于电子传递,而雄性生殖细胞对光能的利用能力较低。     

条斑紫菜单孢子和壳孢子幼苗生长发育的初步观察

紫菜生活史分丝状体和叶状体两个生长发育阶段。条斑紫菜丝状体成熟后放散的壳孢子萌发成叶状体,幼叶状体又可放散单孢子,单孢子也萌发成长为叶状体,在适宜条件下可以重复几代。可见,虽然壳孢子是叶状体养殖的苗源,单孢子苗在条斑紫菜养殖上也占有很重要的地位。 目前,国内外对紫菜壳孢子苗的生态习性已经作了一些研究,对叶状体形成,放散     

紫菜共附生真菌次生代谢产物对坛紫菜生长的影响

采用室内培养法,分别测定了坛紫菜叶状体和丝状体的日生长速率和光合色素质量分数,研究了紫菜共附生真菌--枝孢霉Cladosporium sp.次生代谢产物的粗提物N5及纯化物DLF3、DLF4对坛紫菜Porphyra haitanensis生长的影响.结果表明:(1)粗提物N5在较低质量浓度时,对坛紫菜丝状体和叶状体的生...     

不同盐度胁迫对坛紫菜叶状体生理指标的影响

以坛紫菜(Pyropia haitanensis)Z-61叶状体为材料,检测了高盐(110)胁迫与低盐(0)胁迫处理不同时间(0、4、8、24h和恢复4h)后叶状体中的羟自由基(·OH~-)清除能力、过氧化氢(H_2O_2)含量、丙二醛(MDA)含量、超氧阴离子(O_2~-·)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、抗坏血酸过氧化物酶(GSH)活性以及叶绿素荧光参数[包括PS II最大光化学效率(Fv/Fm)、表观光合电子传递效率(ETR)、非光化学荧光猝灭系数(NPQ)、实际光合作用效率Y(II)]的变化,以探究坛紫菜叶状体对不同盐度海水的耐受机制.结果表明,在高盐和低盐胁迫下,H_2O_2的含量和·OH~-的清除能力随时间增加而呈现逐渐上升的趋势,而O_2~-·的含量在胁迫4h显著升高后无显著变化.且相比于高盐(110),低盐(0)胁迫下坛紫菜叶状体会产生更多H_2O_2、O_2~-·和·OH~-,膜脂过氧化物丙二醛(MDA)含量增加更明显,说明低盐胁迫引起坛紫菜叶状体的氧化损伤要显著高于高盐胁迫.高盐胁迫24h后,SOD的活性达到了最大,CAT、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽(GSH)的活性均呈现先上升后下降的变化趋势.低盐胁迫下,SOD、GSH的活性均不断增加,CAT、APX的活性先上升后下降.此外,低盐和高盐胁迫下,随时间的增加,叶绿素荧光参数均明显下降.上述结果表明,高盐和低盐胁迫下,坛紫菜叶状体的光合作用受到抑制,机体通过维持较高的抗氧化酶活性以提高活性氧的清除能力,进而保证藻体的正常存活.     

条斑紫菜单孢子及其幼苗的生态特性与应用研究

我国的紫菜生产已有200多年的悠久历史，但是全人工栽培紫菜到本世纪60年代才开始，而条斑紫菜的人工栽培则始于70年代。目前我国条斑紫菜栽培面积最大的是江苏省沿海，该地区滩涂广阔平坦，适合紫菜生长，现在紫菜已成为群众性生产的海产品之一。 条斑紫菜生活史分丝状体和叶状体两个阶段，在这两个阶段中可以产生三种孢子：紫菜叶状体成熟后放散的果孢子，它萌发长成紫菜丝状体；紫菜丝状体成熟后可以放散壳孢子，这种孢子萌发长成紫菜叶状体；紫菜叶状体在生长过程中不断形成、放散单孢子，这种单孢子也长成叶状体(曾呈奎、张德瑞，1954)。 在条斑紫菜栽培中，一般应用紫菜丝状体所放散的壳孢子为苗源，所以对壳孢子苗的生理生态特性已有较深入的了解(中国科学院海洋研究所，1978)。但有关单孢子的生理生态，则未见较系统的报道。 在条斑紫菜的试验和栽培中，早已观察到紫菜叶状体在生长过程中放散单孢子，这些单孢子对增加紫菜苗量起到一定的作用。60年代王素娟等曾利用紫菜这一特性在自然苗网上进行过“母子网”附苗试验，之后崔广法等又用人工苗网进行了“母子网”附苗的生产性试验。这种方法可以增加栽培面积和收获量，但不能全部替代壳孢子苗，还需要培养紫菜丝状体。培育紫菜丝状体所需设备多、时间长，并易发病害，管理技术比较复杂。如果充分利用单孢子作为苗源来取代壳孢子苗，就可简化条斑紫菜的生产过程。为此，作者对条斑紫菜单孢子及其幼苗的生长发育进行了室内、外的培养实验，研究它同环境因子的关系，及其在大面积生产中的应用。     

坛紫菜单性叶状体细胞的发育研究

研究采用雌雄营养组织块和营养细胞进行培养,以了解坛紫菜单性营养细胞的生长发育情况.结果表明,坛紫菜雌性营养细胞无论在组织水平还是在细胞水平均以产生红色果胞或果孢子细胞为主,有少量细胞发育成精子囊,并放散精子.雄性营养组织和营养细胞以产生精子为主,但不能再分化成丝状体;产生的少量果孢子细胞能发育成丝状体.因此,在室内培养条件下,坛紫菜单性叶状体都能产生两性细胞,它们的差异只是不同性细胞所占的优势不同,并讨论了单性叶状体的产生.     

坛紫菜（Porphyra haitanensis）丝状藻体生长增殖的优化调控培养条件研究

丝状藻体是紫菜生活史中的重要阶段,其生长增殖与环境条件密切相关.本研究考察了与坛紫菜丝状藻体生长增殖相关的多个影响因子,探讨了可促进坛紫菜丝状藻体生长、达到生长速率快的优化调控培养条件.具体操作实施过程为：初始丝状藻体来自成熟紫菜叶状体的果孢子释放,基于8因子3水平的正交实验设计方案[采用正交表L27（313）],确定了丝状藻体生长对多个环境因子的响应以及优化的调控培养条件.结果表明,除开pH、复合维生素浓度和NaHCO3浓度外,其他因子对丝状藻体生长均有显著的影响（p≤0.043 8）.获得的优化调控培养条件为：温度18℃、光强27μmol/m2·s-1、盐度25、pH值8.5、复合维生素浓度15μg/dm3、NaHCO3浓度2 mg/dm3、每天光照时数18 h、营养液浓度为f培养介质.优化调控培养条件下的丝状藻体生长速率高达12.07%,平均值±标准偏差SD为（10.70±0.88）%/d.     

60Co-γ射线辐照坛紫菜叶状体及单克隆培养的研究

本文报道了坛紫菜叶状体经60Coγ射线辐照后,用酶解方法获得离体细胞,观察了体细胞的分裂分化及进行单克隆培养叶状体.结果显示:体细胞发育和分化的趋势分为正常叶状体、畸形叶状体、细胞团、丝状体和根丝细胞5种方式;通过单克隆的培养,初步筛选出1个抗逆性较强、生长速度较快的新品系D,该品系1m以上长度的叶状体平均生长速度为9.4cm/d,快的可达11.5cm/d.对新品系的子一代叶状体再度酶解和观察,获得纯系的丝状体.     

不同时期和生长状态条斑紫菜总可溶性蛋白差异表达初探

用SDS-PAGE技术研究了不同时期条斑紫菜样品、高温下培养的丝状体以及不同季节收获的叶状体的总可溶性蛋白。结果表明,这些样品总可溶性蛋白的表达数量和种类相差很大。壳孢子中总可溶性蛋白的表达数量和种类明显比丝状体中多,但比膨大丝状体中少;高温条件下培养的丝状体比正常条件下培养的丝状体表达更多数量和种类的可溶性蛋白;所有样品中,以叶状体表达的溶性蛋白的表达数量和种类最多;上年收获的与本年度不同季节收获的叶状体在蛋白质表达图谱上差别很小。     

不同品系条斑紫菜光合效率比较研究

用叶绿素荧光仪测试了7个品系紫菜叶状体在不同光照和温度条件下的光合效率,分析了受强光抑制后光合效率恢复的情况,并测试了这些品系的光合色素含量。结果显示,随着光照强度从20μmol.m-2.s-1提高到1 200μmol.m-2.s-1,总的趋势是光合效率逐渐降低,但下降幅度在不同品系间又有差异:相比20μmol.m-2.s-1光照下条件下光合效率,Yjs在1 200μmol.m-2.s-1时的光合效率下降了27%,Yw下降了33%,Gm下降了53%,Yqd下降了50%。在120μmol.m-2.s-1光照条件,5~20℃实验范围内,15~20℃条件下光合效率最高,除Yh2和Wjs,其它品系叶状体均在15℃达到顶峰,Yh2和Wjs则在20℃达到顶峰。在受到高光抑制(200μmol.m-2.s-1)后,处于光照60μmol.m-2.s-1,温度12℃条件下紫菜光合效率可在30~60 min内恢复。未发现光合色素含量与光合效率的相关性。文章还对紫菜光合效率与生态条件的关系进行了分析和讨论。     

基于正交实验的高含量藻红蛋白紫菜丝状藻体优化调控培养条件研究

丝状藻体在紫菜养殖的人工苗种生产中非常重要,在利用于分离提取高价值的藻红蛋白方面也具有潜在的利用价值。本研究采集了成熟紫菜叶状体的果孢子释放的初始丝状藻体,基于3因子3水平的正交实验设计方案[采用具有分析交互作用的正交表L₂₇(3¹³)],确定了丝状藻体藻红蛋白含量对环境因子的响应以及优化的调控培养条件。结果表明,温度、光照强度和盐度因子对丝状藻体藻红蛋白含量均有显著影响(P≤0.048 1),并且温度和光照强度或盐度因子间存在交互作用(P ≤0.043 1),但光照强度和盐度因子间的交互作用不显著(P=0.469 8)。获得的优化调控培养条件为:温度18 ℃、光强1 500 lx、盐度20或25。优化调控培养条件下的丝状藻体藻红蛋白含量高达64.73 mg/g.dw(平均值±标准偏差SD为58.24±5.07 mg/g.dw)。     

光强和二氧化碳浓度变化对浒苔幼苗生长及生理的影响

大气CO2浓度升高引起的海洋酸化如何在光变环境下影响大型海藻固碳量的问题,关系到未来海洋初级生产力的变化趋势。为研究大型海藻对CO2浓度升高和光强变化的响应,本文选取浒苔(Ulva prolifera)幼苗为实验材料,探讨其在不同光强下[80、260μmol/(m2·s)]和两种CO2浓度(正常CO2浓度:400μL/L和高CO2浓度:1 000μL/L)下的生理变化。研究发现,在正常CO2浓度、高光条件下,浒苔幼苗的生长最快,超氧化物特化酶(SOD)活性最高,而过氧化氢酶(CAT)活性在低光、高CO2处理下有最大值。光合色素含量和光系统Ⅱ的光化学效率在不同处理间没有显著性差异,但叶绿素a与类胡萝卜素的比值在低光正常CO2处理下有最大值。同时,高光高CO2处理下,浒苔幼苗的可溶性蛋白含量最低。     

急性CO2酸化对菲律宾蛤仔钙壳和呼吸作用的影响

基于渤海表层典型的碳酸盐系统,通过实验室密闭培养实验,分析急性CO₂酸化条件对菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum) CaCO₃形成速率(G)和CO₂呼吸速率(R_C)的影响,以探讨局部海域CO₂酸化的底层海水在潮流或者风海流等因素的驱动下,脉冲式影响贝类栖息地时养殖贝类可能的响应。结果表明,菲律宾蛤仔在急性CO₂酸化条件下发生轻微的钙壳溶解和显著的呼吸抑制。CO₂酸化和菲律宾蛤仔的呼吸作用共同驱动钙壳溶解,溶解速率随Ω_文石下降而升高,G(μmol/(FWg·h))=0.14 × Ω_文石-0.49 (n=12, r=0.95, p<0.01)。活体菲律宾蛤仔钙壳保持稳定的Ω_文石临界值为3.5,而在Ω_文石=1.0的条件下,每天溶解的钙壳相当于贝壳总重的2‰。相较于钙壳溶解,Ω_文石改变对菲律宾蛤仔呼吸作用的影响更大,R_C(μmol/(FWg·h))=0.27 × Ω_文石+0.90 (n =12, r=0.82, p<0.01)。由于呼吸代谢决定了摄食等各种耗能行为的效率,因此本研究的结果表明,尽管菲律宾蛤仔可以通过摄食等自身调节机制来抵御造成钙壳溶解的环境胁迫,然而这一机制本身就可能受到酸化环境的不良影响。     

鸭绿江河口西岸潮滩沉积物有机质对流域变化的响应

河流颗粒有机质提供了陆地碳循环的重要信息以及人类活动的记录,通过河口地区沉积物有机质组成,可反映流域变化及海陆间相互作用。2010-2011年分两次于鸭绿江河口西岸潮滩采集柱样4根及表层样23个。对样品进行有机质碳氮总量(TOC、TN)、碳氮同位素(δ13C、δ15 N)及沉积物粒度测试。分析结果表明,由河口向西,有机质受改造程度加深且来源逐渐复杂化,致TOC/TN与δ13C的相关性逐渐降低,δ15 N与沉积物粒度的相关性也随之降低。文中以δ13C为主线探讨沉积物有机质的来源及运移,TOC/TN作为辅助,δ15 N则用于指示生化条件的改变。柱样的δ13 C分布与河流入海输沙密切相关,水库对入海泥沙的拦截,致河口潮滩沉积速率减缓,从而增加了沉积物中海源有机质的含量,δ13C随之增加。潮滩西侧柱样的δ15 N增加指示了生活工业污水的大量排放。此外,表层样δ13C分布的方向性,指示了西水道门口处的快速堆积及潮下带物质的向岸运移,并在西岸潮滩向岸一侧富集。     

Increased light availability enhances tolerance against ocean acidification-related stress in the calcifying macroalga Halimeda opuntia

Although the adverse impacts of ocean acidification (OA) on marine calcifiers have been investigated extensively, the anti-stress capabilities regulated by increased light availability are unclear. Herein, the interactive effects of three light levels (30 μmol photons/(m2·s), 150 μmol photons/(m2·s), and 240 μmol photons/(m2·s) combined with two pCO₂ concentrations (400 ppmv and 1400 ppmv) on the physiological acclimation of the calcifying macroalga Halimeda opuntia were investigated using a pCO₂-light coupling experiment. The OA negatively influenced algal growth, calcification, photosynthesis, and other physiological performances in H. opuntia. The relative growth rate under elevated pCO₂ conditions significantly declined by 13.14%?41.29%, whereas net calcification rates decreased by nearly three-fold under OA conditions. Notably, increased light availability enhanced stress resistance through the accumulation of soluble organic molecules, especially soluble carbohydrate, soluble protein, and free amino acids, and in combination with metabolic enzyme-driven activities, OA stress was alleviated. The carotenoid content under low light conditions increased markedly, and the rapid light curve of the relative electron transport rate was enhanced significantly by increasing light intensities, indicating that this new organization of the photosynthetic machinery in H. opuntia accommodated light variations and elevated pCO₂ conditions. Thus, the enhanced metabolic performance of the calcifying macroalga H. opuntia mitigated OA-related stress.     

长江口海域悬浮颗粒有机物的稳定氮同位素季节分布与关键生物地球化学过程

对2010年2、5、8、11月份长江口海域水体中的悬浮颗粒物进行稳定氮同位素分析。根据不同季节、不同区域内悬浮颗粒有机物的稳定氮同位素组成(δ15 Np)值的变化研究水体中氮的迁移、转化等生物地球化学过程,揭示其环境行为,从而对该海域的氮循环机制进行探索。研究发现:长江口海域悬浮颗粒物的稳定氮同位素组成具有较宽的分布范围,δ15 Np值分布范围为-1.1‰~8.6‰,具有明显的时空分布特点,反映了不同程度的陆源输入和氮的生物地球化学过程的影响。其中,2月份生物反应较弱,δ15 Np分布体现了陆源和海源的混合特征;5月和11月份上层水体δ15 Np随叶绿素a升高而降低,指示了生物的同化吸收作用;8月和11月δ15 Np和总溶解无机氮呈现极显著正相关关系,说明该海域发生了氮的矿化再生。     

致病性副溶血弧菌生物膜形成特性研究

采用改良的微孔板法测定了12株弧菌的形成生物膜的效果,选择形成生物膜效果最好的副溶血弧菌ND-02,进一步研究了环境因子对其生物膜形成的影响。实验结果显示副溶血弧菌ND-02菌株在静置培养24～36 h后形成成熟的生物膜,在起始菌浓度为107～108CFU/mL形成生物膜的量最大;在30℃,NaCl浓度为3%～5%,pH偏弱碱性时的生物膜OD590值最大;C 2a+促进副溶血弧菌生物膜的形成,而M 2g+抑制生物膜的形成;副溶血弧菌在分别经大黄鱼表皮黏液、肠黏液和肝脏提取液包被的的基质上形成生物膜的作用明显,鳃黏液和脾脏提取液中次之,肌肉提取液包被后生物膜形成量最低。以上结果表明,副溶血弧菌ND-02菌株能形成稳定而明显的生物膜,而且生物膜的形成受温度、NaCl浓度、pH值等环境因子的影响。     

琼胶寡糖聚合度对坛紫菜抗性诱导的影响

研究了琼胶寡糖聚合度对坛紫菜抗性诱导的效应。以琼胶3,6和12糖,3种聚合度的琼胶寡糖为材料,处理坛紫菜,通过观察叶片腐烂率比较坛紫菜生长状态;利用透射电镜观察处理后的细胞亚显微结构变化;并检测坛紫菜附生菌的数量变化;以对羟基苯乙酸(POHPAA)化学发光法检测坛紫菜H₂O₂释放量;利用实时定量PCR检测坛紫菜NADPH氧化酶基因(Phrboh)的差异表达。结果表明,经琼胶3糖和6糖处理,坛紫菜的Phboh表达出现上调,并产生H₂O₂暴发。经两种琼胶寡糖处理后,坛紫菜的附生菌数量明显减少,其中以琼胶6糖的效果最好,在较长培养时间内,坛紫菜能保护自身细胞亚显微结构的完整性,维持良好的生长状态。而琼胶12糖没发现任何诱导作用。综上所述,聚合度为3和6的琼胶寡糖能诱导坛紫菜的抗性响应,特别是形成单个螺旋结构的琼胶6糖的诱导作用最明显,但聚合度较大的琼胶寡糖则不能。     

夏季楚科奇海河水与海冰融化水组分的空间变化特征

通过对2008年夏季楚科奇海水氧同位素组成的分析,运用S、δ18 O的质量平衡关系计算出河水组分和海冰融化水组分的份额,揭示出楚科奇海河水和海冰融化水组分的空间变化规律,并探讨其影响因素。楚科奇海河水组分的份额介于1.9%~18.4%之间,呈现随深度增加而降低的趋势;河水组分积分高度的变化范围为1.3~16.6m,平均为(4.8±4.0)m。河水组分份额与积分高度均呈现东高西低、北强南弱的特征,与太平洋入流东侧为富含河水组分的阿拉斯加沿岸流、西侧为低河水组分的白令海陆架水,以及北部海域受波弗特流涡埃克曼辐聚作用的影响有关。海冰融化水份额呈现随深度增加而降低的趋势,20~30m以深受到冬季海冰形成时所释放盐卤水的明显影响。海冰融化水积分高度的变化范围为-3.2~1.7m,平均值为(-0.3±1.2)m,其空间分布呈现东低西高、南强北弱的特征,与太平洋入流输入通量的时间变化以及输入路径的西偏有关。