球形棕囊藻的生长特性及生活史研究

对球形棕囊藻不同的藻株(香港株HK和汕头株ST)在实验室条件下分别进行了形态学,生活史及生长曲线的研究,结果表明:球形棕囊藻具有一个复杂的异型生活史,具有两种不同的生活形态:群体和游离的单细胞,香港株和汕头株二者单细胞呈球形或近球形,直径大多为3-9μm;群体呈中空的球形囊泡,细胞包埋在胶质囊中较均匀分布,但二者群体大小有较大差异。当培养达到一定阶段,群体衰亡破裂释放大量单细胞。批次培养中球形棕囊藻的生长周期约为20-30d,香港株最适生长温度接近25℃,最大比生长率为038;汕头株的最适生长温度接近30℃,最大比生长率为042,这说明温度是重要的生长限制因子之一。       

球形棕囊藻的生长、囊体形态以及囊体细胞的分布

球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)是中国近海海区常见有害藻华原因种, 其异型生活史中包含单细胞和球形囊体两种形态。游离单细胞直径一般为几微米, 囊体最大直径可达3 cm, 巨大的体积可能导致囊体具有特殊的结构和细胞分布。以球形棕囊藻汕头株为研究对象, 测定了囊体直径、囊体细胞丰度和游离单细胞丰度, 并探讨球形棕囊藻囊体形态与细胞分布的关系。研究结果表明, 囊体形态在其异型生活史中占优势, 囊体对生物量的贡献介于38%–95%之间, 在对数生长期的后期和稳定期, 囊体细胞与单细胞相比占绝对优势。囊体细胞数量与囊体直径的对数呈线性相关, 回归线斜率为1.34, 该值显著低于世界海区其它球形棕囊藻株系的研究结果, 表明汕头株单位囊体表面上分布的细胞数更少。中国海区的球形棕囊藻囊体结构和细胞分布与其它株系不同, 在爆发球形棕囊藻的海区, 巨大的囊体能够有效地抵御摄食, 可能对区域海洋食物链结构和功能有重要影响。     

嘴壶夜蛾的形态、生活史及昼夜节律

嘴壶夜蛾Oraesia emarginata (Fabricius)是危害水果果实的重要害虫之一, 其成虫和幼虫取食不同的寄主植物, 可以作为理想的嗅觉研究模式昆虫。为了全面地了解嘴壶夜蛾的形态特性和生物学特性, 本实验通过室内饲喂和红外摄像机观察, 对嘴壶夜蛾各虫态的外部形态、 发育以及昼夜活动节律进行了系统研究。结果表明： 嘴壶夜蛾的各龄幼虫可以通过体色, 体表色斑的类型、 位置和数量, 以及腹足的数量进行区别。通过蛹的生殖孔和成虫触角能够很好地区别雌雄。在室内饲养条件下, 嘴壶夜蛾的寿命为53.18±1.70 d, 存活率为63.62%±2.15%, 其中幼虫的发育历期最长, 存活率最低, 卵的发育历期最短, 存活率最高, 雄成虫的存活时间显著长于雌成虫（P=0.008）。6龄幼虫的发育历期（5.29±0.15 d）显著长于其余各龄幼虫（P<0.001）。同一龄发育中期幼虫的体长和体重显著大于将蜕皮幼虫和刚蜕皮幼虫（P≤0.037）; 第2-6龄刚蜕皮幼虫的体重和体长与前一龄发育中期幼虫之间没有显著差异（P≥0.106）。幼虫在光期的孵化、 蜕皮和化蛹比例高于暗期, 而成虫在暗期的飞行、 产卵比例高于光期, 成虫的飞行随着暗期时间的增加而逐渐变少, 光期成虫的飞行主要在开灯之后1 h。成虫交配集中在暗期的第3-5 小时。本研究结果有助于制定有效的嘴壶夜蛾防治措施, 而且为嘴壶夜蛾作为嗅觉研究模式奠定基础。     

充气和搅动对球形棕囊藻生长及囊体形成的影响

球形棕囊藻生活史中包含游离单细胞和球形囊体两种生活形态,但是实验室中培养的球形棕囊藻经常无法形成囊体。研究通过向培养基中泵入过滤空气,以及给培养基提供不同程度的搅动,研究了充气和搅动对球形棕囊藻生长及囊体形成的影响。充气和搅动均显著提高了囊体的数量,并且提高了囊体内细胞的生长速率。但是充气对于囊体直径及囊体内细胞密度并无显著影响。搅动则明显的提高了囊体直径和囊体内细胞数量。然而,尽管充气以及搅动有利于球形棕囊藻囊体的形成,但是培养的囊体直径依然小于自然海区中囊体的大小。     

球形棕囊藻游离单细胞的密度与囊体形成的关系研究

球形棕囊藻(Phaeocystis globosa Scherffel)主要以囊体形态形成赤潮,由单细胞向囊体形态的转变是赤潮爆发的关键。本研究推测囊体形成的前提是游离单细胞达到一定密度阈值,当密度低于该阈值时,囊体无法形成。基于此,本文探究了不同条件(温度、营养充气搅动、摄食压力、初始密度)下囊体形成时游离单细胞的密度。结果显示:不同培养条件下,囊体形成所需的游离单细胞密度不一致,但都达到了104cells/mL的数量级;稀释试验表明,利用f/2培养基稀释使游离单细胞的密度小于104cells/mL时,囊体不能形成,而密度大于104cells/mL的游离单细胞对照组,在24 h内便有囊体形成。总的来说,游离单细胞在高密度情况下更容易形成囊体。     

榆耳有性结构及生活史的研究

本文通过电镜扫描、石腊切片及用苏木精染色法和ＤＡＰＩ荧光染色,对榆耳子实体有性结构进行观察,证实榆耳子实体菌盖结构分三层：上表层为毛层,表面着生有排列较密集顶端游离的菌丝,它们相互粘连呈菌丝束;中间层为髓部,由较疏松而相互交织在一起的薄壁菌丝组成,菌丝间充满胶质物质;下层为子实层,表面起伏不平,呈不规则的疣状突起,上面着生担子和囊状体,担子无隔膜棍棒形,外表有不规则的网状纹饰,其顶部着生４个瓶梗状     

二氧化氯对球形棕囊藻叶绿素a、蛋白质、DNA含量的影响

分析了二氧化氯(1.0、1.5、2.0、2.5mgL-1,作用96h;2.5、6.0、8.0、16.0mgL-1,作用60min)对球形棕囊藻叶绿素a、蛋白质含量、氨基酸组成、核酸含量的影响,用透视电镜对二氧化氯(0.5mgL-1,0.8mgL-1)作用24h后藻细胞形态的变化进行了观察,以探讨二氧化氯去除赤潮藻的机理。结果表明,二氧化氯对球形棕囊藻叶绿素a、蛋白质、DNA的含量均有影响。实验各组(1.0-2.5mgL-1,2.5-16.0mgL-1)球形棕囊藻的叶绿素a、蛋白质、DNA的含量均显著低于对照。二氧化氯浓度超过2mgL-1时,球形棕囊藻的叶绿素a、蛋白质、DNA的含量持续降低,氨基酸相对含量发生明显变化;半胱氨酸、酪氨酸和赖氨酸等的相对含量明显降低,而组氨酸、缬氨酸和苯丙氨酸则明显增加。当二氧化氯(2.5-16.0mgL-1)作用3min后,DNA漏出率在13%-18%之间;电镜观察发现,二氧化氯可使细胞膜破损,引起内容物外泄。这些结果显示,二氧化氯能以单分子形式进入细胞,引起叶绿素、蛋白质结构的变化,并破坏藻细胞膜系统,最终导致藻细胞死亡。     

榆耳有性结构及生活史的研究

本文通过电镜扫描、石腊切片及用苏木精染色法和DAPI荧光染色,对榆耳子实体有性结构进行观察,证实榆耳子实体菌盖结构分三层:上表层为毛层,表面着生有排列较密集顶端游离的菌丝,它们相互粘连呈菌丝束;中间层为髓部,由较疏松而相互交织在一起的薄壁菌丝组成,菌丝间充满胶质物质;下表层为子实层,表面起伏不平,呈不规则的疣状突起,上面着生担子和囊状体,担子无隔膜棍棒形,外表有不规则的网状纹饰,其顶部着生4个瓶梗状小梗,每个小梗上着生1个椭圆形或腊肠形担孢子,大小为2.5—3.0×6.0—6.5μm,担孢子表面有不规则的网状纹饰结构。在担子间的囊状体为长圆柱形或圆锥形,表面有较密的不规则的网状纹饰。 榆耳有性生殖为异宗配合。绝大多数担孢子含一个细胞核,很少数担孢子含两个细胞核。孢子萌发为一端萌发,也有少数为两端萌发。初生菌丝单核,不能形成子实体,当两种不同遗传性的交配型的初生菌丝结合后,形成具有锁状联合结构的双核菌丝,并可发育成子实体。榆耳具有典型减数分裂过程,不具有减数分裂后核分裂行为,四个子核分别进入四个担孢子内。 在初生菌丝或次生菌丝上,均可产生间生的或顶生的厚垣孢子。经过温度、光照和紫外线照射的诱发,均未发现有其它类型的无性孢子产生。因此,榆耳菌的生活史和大多数担子     

高摄食压力下球形棕囊藻凝聚体的形成

棕囊藻包含囊体和游离单细胞两种生活史阶段。囊体是棕囊藻藻华爆发时的优势形态,藻华衰退时囊体能够形成凝聚体,但是棕囊藻游离单细胞的凝聚体极少被发现。本次研究将球形棕囊藻单细胞和高密度的海洋弯曲甲藻共同培养,使球形棕囊藻的生长承受高摄食压力,通过观察摄食者和棕囊藻的生长、凝聚体的数量和形态,阐明单细胞凝聚体的形成以及与摄食压力的关系。当球形棕囊藻进入衰退期时,高摄食压力引发游离单细胞聚合形成凝聚体,无摄食压力情况下,单细胞不形成凝聚体。凝聚体由无鞭毛细胞组成,细胞排列紧密,近似球体。凝聚体形成伊始,凝聚体内部可见凝胶状物质将细胞互相粘结,并且粘附了纤维等物质。凝聚体的体积和粘附的细胞数量逐渐提高,细胞排列愈加紧密,凝聚体内部形态和结构不易分辨。凝聚体的形成有效保护了部分单细胞免受摄食压力的影响,减少了摄食死亡率。凝聚体的形成是球形棕囊藻面临高摄食压力时采取的主动的防御策略。球形棕囊藻能够频繁引发大规模藻华的原因可能在于其在生长的各个阶段中均具有优越的竞争策略。     

温带臭虫生活史中各龄若虫及成虫形态的进一步描述

本通过对温带臭虫生活史中各龄若虫及成虫形态的进一步描述,首次提出臭虫度量的长度随虫龄的成熟而逐步增大。身长与体宽之比基本保持在1：1.8左右,前胸宽及前胸长之比在3：1左右;除一龄若虫外,其基本基缘毛丛的数量。每增加一龄,其毛从根数也增加一根,即n 1,这在臭虫形态分类及对臭虫的进一步研究和防治有着重要的意义。     

Observations of flagellates in colonies of Phaeocystis globosa (Prymnesiophyceae); a hypothesis for their position in the life cycle

Flagellates of Phaeocystis globosa were observed inside coloniesin North Sea samples in 1992. Field data suggest that low phosphateconcentrations (     

实验室培养球形棕囊藻溶血毒素的提取、分离及其生成特征

研究从实验室培养的球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)提取溶血毒素的条件,探讨不同生长期球形棕囊藻溶血毒素的生成特征,用薄层色谱法对溶血成份进行了初步分析。结果表明,球形棕囊藻细胞壁的超声波破碎最适条件为：功率600W,4℃下处理30min。对数生长期、平稳期和衰亡期藻细胞适宜处理量分别为每次3000、2000、1000ml;在球形棕囊藻生长的平稳期和衰亡期具有明显的溶血活性,对数生长期溶血活性很低,甚至检测不到。球形棕囊藻溶血毒素至少含有4种糖脂类化合物。     

二氧化氯对球形棕囊藻的抑制和杀灭作用

以海洋赤潮生物-球形棕囊藻汕头株(Phaeocystis globosa,ST strain)为材料,研究了ClO2对不同起始藻密度的棕囊藻的抑制和杀灭作用．结果表明,ClO2对球形棕囊藻有明显的抑制和杀灭作用．藻密度为2．35×10^9cells·L-1时,高于0．74×10-2mmol·L-1的ClO2对棕囊藻生长有一定的抑制作用。高于2．96×10-2mmol·L-1的ClO2对棕囊藻具有显著的杀灭作用．藻密度与ClO2浓度之间存在一定的剂量关系．藻密度为2．35×10^9、1．18×10^9、4．70×10^8、1．18×10^8 cells·L-1时。其96h的有效杀藻浓度分别为2．96×10^-2、2．22×10^-2、1．48×10^-2和0．59×10^-2mmol·L^-1．藻密度越高。杀灭单位藻细胞所需ClO2的浓度越低．ClO2作为杀藻剂在赤潮治理中具有很好的应用前景．     

球形棕囊藻生长的营养需求研究

以球形棕囊藻(Phaeocystis globosaScherffel)香港株(Hongkong strain,HK)和汕头株(Shantou strain,ST)为材料,采用正交实验方法研究了氮、磷、铁、微量元素及维生素等营养因子对其生长的影响。磷是球形棕囊藻香港株和汕头株生长的首要限制因子,在添加磷的培养基中,球形棕囊藻生长较快,在无磷培养液中,藻细胞生长较慢,其死亡速率超过生长速率,一般不形成正常生长曲线。汕头株的比生长速率极差值远高于香港株,表明汕头株棕囊藻的生长对营养盐更为敏感。磷酸盐对球形棕囊藻生长的影响极为显著(p<0.01),硝酸盐的影响达到显著水平(p<0.05),而铁、微量元素及维生素对球形棕囊藻生长影响不显著,表明自然海水中铁、微量元素及维生素的含量对球形棕囊藻的生长不构成限制。各因素影响的主次次序为P>N>微量元素>铁>维生素。本研究结果提示,海水富营养化是我国南海海域球形棕囊藻赤潮发生的关键诱因之一。     

球形棕囊藻对五种水生动物的急性毒性作用

利用室内半静水法研究球形棕囊藻培养液、藻细胞悬浮液、去藻细胞滤液、藻细胞内容物、藻细胞碎片以及溶血毒素粗提物对卤虫(Artemia sinica)、褶皱臂尾轮虫(Brachionus plicatilis)、蒙古裸腹潘(Moina mongolia)、赤点石斑鱼幼鱼(Epinephelus akaara)和南美白对虾(Penaeus vannamei)5种水生动物的影响,并对其致毒途径进行分析.结果表明,与对照相比,培养液、藻细胞悬浮液处理卤虫,其运动速度下降,培养液、藻细胞悬浮液与毒素粗提物处理轮虫72 h,存活率显著降低(P＜0.05),卤虫、轮虫消化道中充满藻细胞,提示摄食球形棕囊藻可能是引起卤虫、轮虫中毒的主要途径.培养液、滤液和藻细胞内容物对赤点石斑鱼幼鱼均有显著的致死作用,而藻细胞碎片和溶血毒素粗提物对幼鱼的存活无明显影响,表明球形棕囊藻细胞表面并不存在毒性物质,球形棕囊藻可能会分泌有毒物质进入水体,进而影响鱼类的生长.培养液、藻细胞悬浮液、去藻细胞滤液、毒素粗提物处理蒙古裸腹溞72 h虽有死亡,但存活率与对照无显著差异;南美白对虾的情况与蒙古裸腹溞类似,表明球形棕囊藻及相关组分对蒙古裸腹溞和对虾的影响较小.这些结果表明,球形棕囊藻对不同生物的毒害作用不同;摄食和分泌有毒、有害物是球形棕囊藻引致生物中毒的主要途径;除了溶血毒素以外,球形棕囊藻还可能产生其他鱼毒性物质.     

The vitamin B requirement of Phaeocystis globosa (Prymnesiophyceae)

In batch cultures of flagellates and non-flagellate cells ofPhaeocystis globosa, the biomass yield was significantly enhancedby the addition of a mixture of the vitamins thiamine (B1),cyanocobalamin (B12) and biotin (H). A bioassay with B1 andB12 using the non-flagellate cells of P.globosa showed thatthis prymnesiophyte is a B1 auxotroph. The bioassay also indicateda significant difference in growth rate between culture mediumwith 10 nmol l^–1 B1 (µ = 0.80 day^–1) and culturemedium with 10 nmol l^–1 B12 (µ = 0.52 day^–1).These findings are discussed in relation to the hypothesis thatcentric diatoms, through vitamin B1 excretion or B12 depletion,initiate Phaeocystis blooms. It is concluded, however, thatan alternative hypothesis, that diatoms provide a solid substratefor colony initiation, has more experimental support.     

球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)叶绿体psaA基因片段的序列分析

根据GenBank中检索到的南极棕囊藻(Phaeocystis globosa)psaA基因序列设计psaAL和psaAR引物,对球形棕囊藻(Phaeocystis globosa),的psaA基因片段进行PCR扩增并测序,获得了629bp的DNA序列。应用clustal X对球形棕囊藻P1、P2株系和南极棕囊藻的psaA基因片段序列进行比对,结果表明,球形棕囊藻psaA基因片段序列无插入／缺失,核苷酸差异率为3.34％。应用DNAstar分析软件推断球形棕囊藻和南极棕囊藻的psaA基因对应的氨基酸序列和RNA二级结构,发现它们的氨基酸序列差异不大,序列中209个氨基酸只有1个发生了变化,其氨基酸变异率为0．48％;除部分结构域比较相似外,RNA二级结构上体现一定程度的差异,这可能对棕囊藻的分子分类研究有参考价值。因所获得的psaA基因片段序列及氨基酸序列具有种的极端保守性,不适宜用作Phaeocystis属种间的分子分类研究。     

Mechanisms of signal transduction in photo-stimulated secretion in Phaeocystis globosa

Phaeocystis globosa, a leading agent in marine carbon cycling, releases its photosynthesized biopolymers via regulated exocytosis. Release is elicited by blue light and relayed by a characteristic cytosolic Ca(2+) signal. However, the source of Ca(2+) in these cells has not been established. The present studies indicate that Phaeocystis' secretory granules work as an intracellular Ca(2+) oscillator. Optical tomography reveals that photo-stimulation induces InsP(3)-triggered periodic lumenal [Ca(2+)] oscillations in the granule and corresponding out-of-phase cytosolic oscillations of [Ca(2+)] that trigger exocytosis. This Ca(2+) dynamics results from an interplay between the intragranular polyanionic matrix, and two Ca(2+)-sensitive ion channels located on the granule membrane: an InsP(3)-receptor-Ca(2+) channel, and an apamin-sensitive K(+) channel.     

不同氮源对球形棕囊藻生长的影响

采用实验室培养的方法比较了6种不同氮源-硝态氮、尿素、甘氨酸、精氨酸、谷氨酸、腺嘌呤对典型赤潮藻球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)生长的影响。结果表明,6种氮源均能不同程度地促进球形棕囊藻的生长,但比生长速率和光合作用效率具有显著差异性。将球形棕囊藻在不同浓度氮源下的最大比生长速率分别拟合Monod方程,得出球形棕囊藻在硝态氮、尿素、甘氨酸、精氨酸、谷氨酸和腺嘌呤等6种氮源下的最大比生长率分别为1.05,1.17,0.82,0.87,1.09,0.90d^-1,相应的半饱和常数分别为9.132,23.758,85.519,7.104,23.94,10.959μmol/L。其中,高氮浓度(8820μmol/L)下腺嘌呤对球型棕囊藻的生长具有显著抑制作用。相比较而言,球形棕囊藻对甘氨酸的亲和力最高。当硝态氮、尿素、甘氨酸、精氨酸、谷氨酸和腺嘌呤的浓度分别为8820,882,882,8820,882,0.441μmol/L时,球形棕囊藻的最大光合效率(Fv/Fm)分别为0.619,0.620,0.579,0.595,0.648,0.667。由此可见,氮源对球形棕囊藻的生长和光合作用具有显著影响;球形棕囊藻能够利用多种无机和有机氮源,与其它仅能利用无机氮源的浮游植物相比,更具有竞争优势。