不同温度下脉冲式磷酸盐输入对裸甲藻生长的影响

脉冲式输入营养盐是陆源向海洋输入营养盐的一种重要方式。本文在实验室条件下,模拟脉冲式磷酸盐输入的方法,研究不同温度下磷酸盐脉冲输入对裸甲藻(Gymnodinium sp.)生长的影响。结果发现:10℃低温条件下,低质量浓度磷酸盐脉冲试验中,每天输入一次的脉冲方式下裸甲藻的长势在一段时间段内占据优势,但整体来看,差异并不显著;高质量浓度磷酸盐脉冲试验中,每8天输入一次的脉冲方式下藻的长势占据明显优势,差异显著(P0.05)。而在25℃常温条件下,无论是低质量浓度脉冲组还是高质量浓度脉冲组,基本表现为1天输入一次的脉冲方式下的裸甲藻藻密度都占有较明显优势(低质量浓度组P0.01;高质量浓度组P0.01)。不管在低温或常温下,在所有实验组中,脉冲频率对裸甲藻的影响基本表现为:在中等频率的磷酸盐脉冲下,藻密度最低。     

海洋中麻痹性贝类毒素的合成转化及其影响因素研究进展

麻痹性贝类毒素(paralytic shellfish toxins,PSTs)是由某些甲藻产生的一种高毒性神经毒素,在海洋环境中分布广、危害大,可对水产养殖和人类健康造成重大危害;PSTs毒素的毒性大小随种类和结构的不同有较大差异。迄今,国内外学者针对PSTs的来源分布、迁移转化、生物合成及其影响因素等开展了大量的调查研究,但目前对于藻细胞产毒的生物合成途径、遗传学特征及其环境调控机理等研究仍处于起步阶段。PSTs的生物合成过程不仅与藻细胞自身生长阶段有关,还会受到光照、温度、营养盐等多种环境因素的影响,环境条件的改变会引起藻细胞毒素组成和含量发生不同程度的变化。近年来,研究人员应用基因组学和蛋白质组学技术,发现了产生PSTs的典型甲藻——亚历山大藻(Alexandrium)细胞内与PSTs毒素生物合成相关的某些基因或蛋白质,对我们更清晰地了解亚历山大藻产生PSTs毒素的机制具有重要意义。本文综合以往的研究报道,对亚历山大藻中PSTs的生物合成与转化及其主要影响因素进行了总结,以期为产毒有害藻华的防治提供科学依据。     

6种赤潮甲藻对荧光标记藻类的吞噬行为研究

选取6种在中国沿海广泛分布的赤潮甲藻米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)、链状亚历山大藻(Alexandrium catenella)、东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)、海洋原甲藻(Prorocentrum micans)、微小原甲藻(Prorocentrum minimum)和锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea),采用经5-(4,6-二氯三嗪基)氨基荧光素(DTAF)标记灭活的荧光饵料藻进行投喂,观察目标甲藻是否存在吞噬行为,研究光照、营养盐条件对目标甲藻的吞噬行为的影响。结果发现,链状亚历山大藻能吞噬旋转海链藻(Thalassiosira curviseriata),东海原甲藻能摄食球等鞭金藻(Isochrysis galbana),但其摄食概率非常低,且不受光照和营养盐条件的影响。实验中,未观测到米氏凯伦藻、海洋原甲藻、微小原甲藻和锥状斯氏藻的吞噬行为。在黑暗中培养48-72h后,目标甲藻均出现不同程度的死亡,尤其是东海原甲藻和链状亚历山大藻。虽然东海原甲藻和链状亚历山大藻具吞噬行为属于混合营养生物,但光合自养是目标甲藻获取营养、维持生长最主要的方式。     

中国近海裸甲藻类分类研究

裸甲藻的分类鉴定工作是其生理生态学研究和赤潮研究的基础,为进一步完善我国裸甲藻分类体系,并为裸甲藻鉴定提供参考依据,收集了国家海洋局第一海洋研究所近年来在中国近海海域进行浮游植物调查所采集的水样与网样标本,针对裸甲藻目进行鉴定,初步鉴定出裸甲藻25种,其中在我国海域首次记录的有6种。以《中国海洋生物名录》收录的分类体系为基础,参照World Register of Marine Species的最新分类系统,将鉴定的25种裸甲藻分为5个科15个属。     

中肋骨条藻和东海原甲藻的散射特性

浮游藻类是海水中的重要组成成分,对其固有光学特性的研究有助于深入了解水体光学的辐射传输。在过去的30年中,大量的研究都集中在藻类吸收特性上,缺少对其散射特性的认识。本文利用分光光度计设计了在实验室中测量含颗粒水体散射和后向散射特性的方法,并利用标准球形颗粒对该方法的可行性进行验证,结果表明,在400~700 nm范围内,散射测量结果与理论值的一致性较好,最大误差小于3%,而后向散射测量结果在蓝紫光处的一致性较好,在近红外波段处有一定误差。运用这两种测量方法对东中国海常见的赤潮藻种中肋骨条藻Skeletonema costatum和东海原甲藻Prorocentrum donghaiense进行测量,结果显示:中肋骨条藻与东海原甲藻的散射系数幅值相近但谱形差异较大,前者随波长增加散射强度递减,后者则相反;在色素吸收较强的波段,两者散射强度均出现与其它波长位置变化趋势相反的情况,这主要是受细胞物质物理性质的影响。两者的后向散射差异较小,但可以看出其谱形受色素吸收的影响很大,在幅值上,东海原甲藻略高于中肋骨条藻,在550 nm处分别为0.001 74,0.001 43 m²/mg(以藻类叶绿素a浓度归一化),后向散射概率分别为1.104%和0.723%。     

Inhibitory activity of an extract from a marine bacterium Halomonas sp. HSB07 against the red-tide microalga Gymnodinium sp. （Pyrrophyta）

In recent years, red tides occurred frequently in coastal areas worldwide. Various methods based on the use of clay, copper sulfate, and bacteria have been successful in controlling red tides to some extent. As a new defensive agent, marine microorganisms are important sources of compounds with potent inhibitory bioactivities against red-tide microalgae, such as Gymnodinium sp. （Pyrrophyta）. In this study, we isolated a marine bacterium, HSB07, from seawater collected from Hongsha Bay, Sanya, South China Sea. Based on its 16S rRNA gene sequence and biochemical characteristics, the isolated strain HSB07 was identified as a member of the genus Halomonas. A crude ethyl acetate extract of strain HSB07 showed moderate inhibition activity against Gymnodinium sp. in a bioactive prescreening experiment. The extract was further separated into fractions A, B, and C by silica gel column chromatography. Fractions B and C showed strong inhibition activities against Gymnodinium. This is the first report of inhibitory activity of secondary metabolites of a Halomonas bacterium against a red-tide-causing microalga.     

东海原甲藻赤潮的垂向发展过程:生物-物理耦合数值模拟

近年来,东海原甲藻赤潮在我国东海近岸海域频繁发生。本研究利用生物-物理耦合模型对发生于2005年的东海原甲藻赤潮进行后报模拟,并对控制其起始与发展的因素展开研究。该模型由东海原甲藻种群动力学模型与多层嵌套的水动力模型组合。通过对比模拟结果与室内实验结果,证实种群动力学模型能够很好地重现东海原甲藻在不同光照与磷营养限制条件下的生长过程,同时能够再现藻细胞内部磷含量及藻类对外部营养盐浓度的影响。耦合模型能够较好地再现模拟海域水动力（见Sun et al.,2016）与东海原甲藻赤潮的时空分布。模拟的赤潮发展过程与此前研究中的观测结果一致,且模拟结果表明模型能够捕捉到赤潮初期种群的次表层孕育现象。随后模拟结果被用于诊断决定赤潮垂直分布的决定性因素,结果表明磷酸盐是控制这一现象的关键因素。同时,表层风场在决定赤潮的分布中扮演着重要角色。模拟结果强调了营养盐限制在东海原甲藻次表层孕育及消散过程中的作用,本文所建立的耦合模型需要进一步优化并应用于其它条件下东海原甲藻赤潮的研究中。     

溶藻细菌DH-e代谢产物对东海原甲藻的抑制作用

从浙江沿海地区赤潮多发区分离获得一株对东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)具有高效溶藻作用的细菌DH-e,研究该菌的溶藻作用方式和对东海原甲藻的生理功能与细胞结构的影响.结果发现其溶藻作用方式为间接溶藻,溶藻效应呈现出作用浓度和时间依赖性,作用浓度0.5%~2.0%,时间为32 h时,溶藻率均达80%以上,具有短期高效的溶藻效应;溶藻活性物质分子量小于2 k Da,具有耐低高温、强酸碱的特性;代谢产物对叶绿素a造成严重的破坏和分解,并改变胞内总糖含量,影响生理代谢活性;SEM与AO/EB双染检测发现溶藻活性物质能够破坏藻细胞膜完整性,显著改变藻细胞内部结构,造成内容物大量释放.     

分子化石在寒武—前寒武纪地层中的异常分布及其生物学意义

甲藻甾烷、４－甲基甾烷、２４－降胆甾烷及Ｃ２８甾烷等常被作为沟鞭藻和硅藻的生 物标志，所以它们在中生代以来的地层中常常具有很高的浓度．然而，这些公认具有特 殊结构和局限生源的化合物却在塔里木盆地寒武系和震旦系含较高有机质丰度的岩石 抽提物中普遍存在，且具有异常高的浓度．这种结果意味着某些浮游藻如沟鞭藻和硅 藻可能具有更古老的前驱种属，在塔里木盆地和４井及肖尔布拉克剖面寒武系地层中 观察到的一些异常的藻化石，为这种推测提供了可能的生物学证据．     

中国沿海寄生性病原血卵涡鞭虫(Hematodinium sp.)的遗传多样性研究

血卵涡鞭虫是一类感染海洋甲壳类动物的寄生性甲藻。本研究通过对我国山东、浙江和广东三地的血卵涡鞭虫群体进行r DNA基因(包括5.8S,ITS1和ITS2)的测序和遗传分析,研究了我国沿海养殖蟹类中血卵涡鞭虫群体的遗传多样性以及与美国和欧洲群体的亲缘关系。结果表明,流行于我国沿海地区养殖蟹类中的血卵涡鞭虫群体存在一定的遗传多态性,共发现14个单倍型,其中单倍型ST041a在各个群体中均有出现,且发生频率较高;而三个地理群体之间无明显遗传差异,侵染不同宿主(三疣梭子蟹和拟穴青蟹)的株系间也无显著遗传差异。另外,我国的上述群体在遗传上是不同于国际上其他地区的独立分支,属于Hematodinium perezi基因型Ⅱ;其亲缘关系与美国兰蟹中的株系较近(遗传距离D=0.027),而与欧洲冷水株系稍远(D=0.236)。本研究肯定了血卵涡鞕虫是一类"泛宿主"型病原生物,即在同一地区可侵染不同的甲壳类宿主。我国沿海地区的蟹类养殖应避免不同种类间的混养,以及不同地区间的引种交换,以防止血卵涡鞕虫流行病的进一步扩散。