中国南海四种凯伦藻种间作用与溶血活性初步研究

凯伦藻属种类广布于世界沿海海域甚至大洋,属广域分布种。该属下多个种类曾在全球近岸海域暴发有毒有害赤潮,造成巨大的经济损失,其中不乏由多种凯伦藻同时混合形成赤潮的现象存在。在2016年香港海域的一次凯伦藻赤潮中,本团队从赤潮海水中分离出了米氏凯伦藻（Karenia mikimotoi）、长沟凯伦藻（K.longicanalis）、鞍形凯伦藻（K.selliformis）和蝶形凯伦藻（K.papilionacea）4种凯伦藻。本研究以此4种凯伦藻进行单种藻及多种藻混合样品的培养和溶血活性研究,以探究复合型凯伦藻的种间作用及溶血活性。结果表明,4种凯伦藻间存在种间相互作用,长沟凯伦藻会促进蝶形凯伦藻的生长,鞍形凯伦藻和米氏凯伦藻会抑制长沟凯伦藻生长。4种凯伦藻对兔血红细胞均有明显溶血活性,长沟凯伦藻溶血活性最强为46.36%±1.02%。每种凯伦藻与其他凯伦藻混合培养3天后,对兔血的溶血活性会明显增加,其中含4种凯伦藻的混合组溶血活性最高,为57.05%±1.13%。     

藻类生长对沉积物上磷迁移转化的影响

通过模拟中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和沉积物共存体系,探究了富营养化条件下,藻类与沉积物对无机磷的吸收/吸附作用的相互影响。采用自制的金汞伏安微电极测定了藻与沉积物共存体系中溶解氧(DO)的含量变化,分析了体系中溶解氧含量变化与磷消耗速率以及沉积物中磷形态分布变化之间的关系。结果表明,在本课题研究范围内,共存的藻类与沉积物互相影响彼此对磷的消耗过程,1.0×10^4、5.0×10^4和1.0×10^5 cells/mL三种初始藻密度的中肋骨条藻(Skeletonema costatum)48 h后对磷的吸收百分比分别达54.7%、73.4%、93.8%,添加沉积物后分别降至21.3%、34.1%和51.9%;沉积物对培养基介质中的无机磷的吸附百分比为42.5%,加入三种不同藻密度的藻体后分别降至9.1%、2.8%及0.3%。高密度藻与沉积物共存体系的耗磷速率与体系DO含量呈显著负相关(p<0.05)。体系中DO浓度降低会促进沉积物中Fe-P向水体中释放,从而导致沉积物中铁结合态磷(Fe-P)含量的降低。可交换态磷(Ex-P)、有机磷(OP)和Fe-P是藻类存在时沉积物向水体中较易释放的形态。     

饲喂钩虾粉对凡纳滨对虾低盐度胁迫适应性调节的影响

为探究饲喂钩虾粉对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)低盐度胁迫适应性调节的影响,配制含0%(D0组)、8.25%(D8.25组)和33%(D33组)钩虾粉的3组等氮等能饲料,饲喂初始体重为(1.80±0.72)g的凡纳滨对虾,D0组、D8.25组和D33组对虾放养密度约335尾/m~2,饲喂持续48 d,营养强化结束后进行低盐度胁迫实验,胁迫盐度为5,胁迫实验持续192 h。研究显示,低盐度胁迫结束时,D0组、D8.25组和D33组对虾死亡率分别为60%、23.33%和23.33%。D8.25组和D33组对虾血淋巴和肝胰腺中蛋白含量高于D0组,其中D33组对虾更加明显。D33组对虾血淋巴中葡萄糖含量在胁迫0～12 h低于D0组,而在胁迫24～192 h高于D0组。D33组对虾血淋巴和肝胰腺中甘油三酯和胆固醇含量低于D0组和D8.25组,在对虾肝胰腺中乳酸含量上则呈现相反趋势。D8.25组和D33组对虾肝胰腺中磷酸果糖激酶和乳酸脱氢酶活性显著高于D0组。然而,各组对虾肝胰腺中琥珀酸脱氢酶活性以及鳃中Na~+/K~+-ATP酶活性差异不显著。研究结果显示,饲喂钩虾粉能够显著提高对虾抗低盐度胁迫能力。饲喂钩虾粉影响了对虾机体代谢,具体表现为降低了脂肪代谢水平,而增强了无氧代谢水平。饲喂钩虾粉对对虾代谢的影响可能是其提高对虾抗低盐度胁迫能力的原因。     

中国西沙群岛底栖甲藻热带库里亚藻(Coolia tropicalis)的形态学、系统发育及毒性研究

库里亚藻(Coolia)是一类广泛分布且具有生物毒性的海洋底栖甲藻。本研究对近年来在中国南海西沙群岛海域采集分离的4株库里亚藻, 通过光镜及电镜下的形态学观察, 并结合基于核糖体大亚基(large subunit, LSU)rDNA(D1-D3)和内部转录间隔区(internal transcribed spacer, ITS)的序列进行系统发育分析, 鉴定该4个株系为热带库里亚藻(Coolia tropicalis)。在卤虫(Artemia salina)生物毒性试验中, 热带库里亚藻不同株系毒素提取液对卤虫幼虫表现出了毒性差异, XS554株系的48h半致死浓度(LC50)为1.42mg·mL ^-1(约相当于1.1×10 ⁵cells·mL ^-1), 5XS15株系的LC50为1.92mg·mL ^-1(约相当于1×10 ⁵cells·mL ^-1)。     

烯效唑对铜藻(Sargassum horneri)生长及抗氧化系统的影响

本文研究了不同浓度(0,0.1,1.0,4.0和8.0mg/L)的植物生长调节剂烯效唑处理20天内对铜藻(Sargassum horneri)的生长及抗氧化系统的影响。结果表明,烯效唑显著抑制了铜藻的生长,各处理组藻体的长度和比生长速率(SGR)均显著低于对照组,且烯效唑处理浓度越高,抑制作用越明显。0.1和1.0mg/L烯效唑处理组的叶绿素a、类胡萝卜素和可溶性蛋白的含量均显著提高,可溶性糖的含量在前5天内有短暂的促进,而4.0和8.0mg/L处理组的叶绿素a、类胡萝卜素和可溶性蛋白的含量显著下降,而可溶性糖的含量显著升高。抗氧化防御指标的变化也呈现差异性,各处理组的超氧化物歧化酶(SOD)活性在5d时均显著提高,而随着处理时间的延长,低浓度(≤1.0mg/L)处理组SOD活性恢复到对照组水平,高浓度(≥4.0mg/L)处理组SOD活性仍保持在较高水平,显著高于对照组。0.1mg/L处理组的过氧化氢酶(CAT)活性在实验10d时才显著升高,表现为逐渐诱导的现象,丙二醛(MDA)含量在20d时略低于对照组;而其他三个高浓度处理组的CAT活性在实验期间,均显著升高,MDA含量20d时也显著高于对照。以上研究结果丰富了植物生长调节剂对藻类生长影响的研究体系,为烯效唑在大型藻类中的合理应用提供了理论依据。     

基于高效液相色谱法的扇贝毒素-2制备方法研究

本文以渐尖鳍藻(Dinophysis acuminata)为实验原料,建立了基于高效液相色谱法(HPLC)的扇贝毒素-2(Pectenotoxin-2,PTX2)的制备方法。研究重点对鳍藻细胞的破碎、PTX2毒素的提取及HPLC纯化等三个步骤的方法进行筛选和优化。结果表明,反复冻融与超声波细胞破碎相结合可获得最大的细胞破碎率和毒素提取率,分别为99.2%和81.5%。采用四种有机试剂(甲醇、丙酮、乙醚、二氯甲烷)及三种固相萃取小柱(Solid Phase Extraction,SPE)(Oasis HLB SPE,Phenomenex Strata-X SPE,Sep-Pak C18 SPE)对PTX2毒素进行提取,其中乙醚-二氯甲烷的提取效率最高,达78.2%。在HPLC对PTX2毒素的纯化实验中发现,流动相的pH会影响毒素组分的分离,其中在碱性流动相(含6.7mmol/L氨水的水溶液和乙腈溶液,pH=10.94)条件下,PTX2的分离效果最佳,响应值最高。实验使用Phenomenex Kinetex C18(4.8mm×250mm,5μm)色谱柱,在上述碱性流动相条件下,分离得到纯度为93.2%的PTX2毒素。本研究选定的藻细胞破碎、PTX2毒素提取、及HPLC纯化方法简单快捷,高效易操作,为从大规模培养的鳍藻细胞中制备高纯度PTX2毒素提供了技术支持。     

浒苔孢子在不同材料基质上的附着萌发差异性研究

本研究针对黄海绿潮早期发生过程,以浒苔生殖细胞附着生长特征为切入点,以其主要原因藻种浒苔(Ulva prolifera)为材料,对比研究了不同材料附着基质对浒苔孢子附着萌发的影响。发现孢子在2—6h内的附着率达到80%,尤其是在前2h内的附着速率最快,而且在不同材料的基质上都能完成附着萌发,但萌发数量存在显著差异性,孢子在紫菜养殖筏架相关材料(塑料、竹片、尼龙网衣、塑料网衣)上的萌发率显著高于浅滩、礁石和养殖池相关材料(细砂、海泥、石块)。浒苔孢子还可以在藻段上完成附着萌发,而橡胶和鱼粉袋相关材料对浒苔孢子的萌发存在抑制作用。对比浒苔孢子和配子的萌发特性发现两者有异同点,两者在塑料、竹片等筏架相关材料上萌发率均较高,而孢子在藻段以及橡胶浸出液和鱼粉溶液中的萌发数均显著高于配子。本研究发现紫菜养殖筏架更有利于浒苔孢子的附着萌发,这进一步说明苏北浅滩数十万亩的紫菜养殖筏架在绿潮早期形成过程中为浒苔孢子提供了重要的附着基质。本研究结果将为探讨紫菜养殖筏架在绿潮早期发生过程中的重要作用,并为养殖筏架防附着材料的选用提供参考。     

三角褐指藻滤液提取物对东海原甲藻和盐藻生理特性的影响

在实验室培养条件下,利用流式细胞仪从细胞生长、细胞大小、细胞膜完整性、酯酶活性等方面分别研究了三角褐指藻（Phaeodactylum triconutum）滤液提取物对东海原甲藻（Prorocentrum donghaiense）和盐藻（Dunaliella salina）为期6 d生物培养过程中生理特性的影响。结果表明,三角褐指藻滤液乙酸乙酯提取物对东海原甲藻表现出强烈的生长抑制作用,荧光检测显示,其能刺激细胞体积的增大,导致部分藻体细胞膜受损,酯酶活性在短时间内增强,随后受到显著抑制。而提取物对盐藻的生长抑制并不明显,盐藻细胞体积没有受到影响,细胞膜保持了高度完整,酯酶活性在第6天时才受到抑制作用。以上分析表明,东海原甲藻对三角褐指藻滤液乙酸乙酯提取物更加敏感,特殊的细胞内部结构特征有利于化感物质进入东海原甲藻的体内,直接导致藻细胞的死亡。化感物质引起的不同的生理响应中,酯酶活性指标具有更好的敏感性,是在环境压力下生物自我保护的一种应急方式。     

海洋动物microRNAs研究进展与展望

MicroRNAs(miRNAs)是一类小分子非编码RNA,通过特异性结合靶基因,对靶基因转录后表达进行调控。miRNAs参与众多生物学过程并发挥关键调控角色。作者介绍了miRNAs生物合成和作用机制,回顾了近年来海洋动物miRNA研究取得的进展,并阐述了目前已知的miRNA对海洋动物重要生理过程的调控过程和机制,旨在为今后更深入地研究海洋动物miRNA功能提供参考。     

琼海麒麟菜保护区藻场退化原因分析

麒麟菜在热带海域广泛分布,具有较高营养价值和生态价值。琼海保护区内麒麟菜已无法形成藻场。其主要原因是人工掠夺性采集麒麟菜和毁灭性开采珊瑚。在调查期间,麒麟菜在调查站位中只出现两次,分布稀少。珊瑚种类出现频率为0。沿岸养殖面积大,大量污水排放保护区内。总氮含量偏高(0.58 mg/L)导致氮磷比例不协调(38.6︰1)、化学需氧量(COD)较高(0.79 mg/L),生物因素中细菌含量偏高(506 CFU/mL),珊瑚大量被破坏,导致麒麟菜的藻场退化。底栖生物多样性低,周年平均1.176。