三角褐指藻对黑暗胁迫的生理响应

为了研究黑暗条件对三角褐指藻生长及生化组成的影响,并探讨三角褐指藻对黑暗环境的生长适应能力,我们对该藻进行12 d的黑暗处理,着重测定了藻细胞密度、生物量、叶绿素a、可溶性糖和蛋白含量等指标。结果表明,三角褐指藻对黑暗环境表现出一定的适应性忍耐能力,在12 d的长期黑暗胁迫条件下依然可以存活,而藻细胞生化组成对黑暗的响应程度很可能是该藻得以维持细胞低水平生长的主要原因。随着黑暗处理时间的延长,三角褐指藻生长状况受抑制的程度增大,其生长及生化组成与对照组相比发生了极显著的变化。实验结束时,黑暗处理下的藻细胞密度和生物量分别降低到2.93×10⁵ cells·ml^-1和0.011 g·ml^-1,仅为对照的8.0%和37.3%。同样地,黑暗环境也明显地抑制了三角褐指藻体内生化物质的合成与积累,黑暗处理12 d时藻细胞的叶绿素a、可溶性糖和蛋白含量分别比对照降低了约89%、87%和85%。研究结果可为海洋微藻种质的筛选、种质资源库的构建及微藻生物资源的综合开发利用提供参考依据。     

壬基酚对三角褐指藻的毒性效应及其机理

为了探讨壬基酚(Nonylphenol,NP)对海洋微藻的生态毒性效应,实验选择三角褐指藻(Phaeodactylum triconutum Bohlin)作为受试对象,设置7 个NP 质量浓度梯度(0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 和2.0 mg·L^-1),测定了不同浓度处理下三角褐指藻的生长情况、光合色素含量、可溶性蛋白含量、丙二醛(MDA)含量及最大光能转化效率(Fv/Fm)以及24 h,48 h,72 h,96 hEC₅₀ 等指标。结果表明,NP 对三角褐指藻的96 h EC50 为0.84 mg·L^-1;当NP 暴露浓度在0.4 mg·L^-1 以上时对三角褐指藻生长表现抑制效应,而且随着NP 质量浓度的增加,生长抑制效应加强,当暴露浓度≥1.0mg·L^-1 时即可造成藻细胞大量死亡,当NP暴露浓度≥2.0mg·L^-1 时,藻细胞基本不能生长。三角褐指藻的细胞密度、可溶性蛋白含量、光合色素含量以及Fv/Fm 等指标随NP 暴露浓度质量浓度的增加而下降的幅度更加显著,暴露处理24 h,MDA 含量随NP 质量浓度的增加而上升,表明较高质量浓度的NP 胁迫,使藻细胞膜脂过氧化程度增强,可能会导致细胞膜结构的破坏和功能的丧失。NP 对三角褐指藻的生长具有明显的毒性效应,并可以造成抗氧化酶系统和光合系统的损伤。     

VB1、VB12和VH对雨生红球藻生长及类胡萝卜素含量的影响

以淡水经济微藻雨生红球藻(Haematococcus pluvialis CH-1)为试验藻种,分别添加维生素B₁(VB₁)、B₁₂(VB₁₂)和维生素H(VH),每种维生素各分6个浓度梯度,测定了雨生红球藻的细胞密度、生物量、叶绿素a和类胡萝卜素含量等指标。结果表明,分别添加维生素B₁、B₁₂和H均显著促进了雨生红球藻细胞的生长。维生素B₁、B₁₂和H对雨生红球藻的最佳添加浓度分别为10mg·L^-1、50μg·L^-1和500μg·L^-1。在维生素B₁、B₁₂和H各自的最佳浓度处理下,雨生红球藻的细胞密度、生物量、叶绿素a和类胡萝卜素含量等4项指标均比对照有显著提高:维生素B₁处理分别提高了20.1%、14.6%、23.2%和21.3%;维生素B₁₂处理分别提高了29.5%、30.0%、28.0%和24.4%;维生素H处理分别提高了17.1%、29.2%、21.8%和10.1%。在雨生红球藻规模化生产的游动细胞培养阶段,适当地添加维生素B₁、B₁₂和H均能够有效地提高藻细胞密度、生物量、叶绿素a和类胡萝卜素含量。     

添加秸秆和磷素对土壤微生物群落的影响

为了探讨添加小麦秸秆和磷素对低磷土壤微生物数量和群落结构的影响,设置2个梯度的小麦秸秆添加量(N₀和N₁分别为0和2.08 g·kg^-1)和4个施磷水平(P₀、P₁、P₂和P₃分别为0、100、200和400 mg·kg^-1)组合处理,采用磷脂脂肪酸(PLFA)法测定土壤微生物生物量.结果表明: 添加秸秆配合施入磷素对微生物总生物量、细菌生物量、真菌生物量和真菌/细菌(F/B)比值具有显著的促进作用,微生物总生物量、细菌生物量、真菌生物量和F/B均为N₁P₁>N₁P₀>N₁P₂>N₁P₃>N₀P₁>N₀P₂>N₀P₃.在相同磷素水平下,添加秸秆处理的各指标均显著高于未添加秸秆处理;在添加相同秸秆量条件下,施磷处理的各指标随磷素施入量先增加后降低,以P₁水平组合最优,其次是P₀,最后是P₂和P₃.     

龙须菜海藻场构建及其对水环境因子的影响

2010年2月～2010年5月,在汕头南澳岛海域,通过设计不同的主绳间距和苗绳间距研究了龙须菜(Gracilaria lemaneifomis)海藻场的构建模式及其对养殖附近海域环境的影响。结果表明,在不同的筏式养殖密度中,主绳间距在0.3～0.4m,苗绳间距在0.1～0.2m之间,龙须菜的生长速率较高。龙须菜海藻场构建后,养殖海域的无机氮(IN)平均值为133.40±15.18μg·L^-1,对照海域的无机氮平均值为153.81±11.97μg·L^-1,养殖海域显著低于对照海域(p<0.05);养殖海域的无机磷(IP)平均值为13.16±1.38μg·L^-1,对照海域的平均值为15.55±1.05μg·L^-1,养殖海域的显著低于对照海域的(p<0.05)。养殖海域叶绿素(Chl-a)的平均值为1.86±0.23mg·m^-3,对照海域的平均值为2.44±0.30mg·m^-3,养殖海域显著低于对照海域(p<0.05);养殖海域的透明度平均值为1.76±0.09m,对照海域的透明度为1.41±0.15m,养殖海域显著高于对照海域(p<0.05):养殖海域的溶解氧(DO)平均值为9.55±0.46mg·L^-1,对照海域的平均值为8.90±0.37mg·L^-1,养殖海域显著高于对照海域(p<0.05)。研究表明,构建龙须菜海藻场可以显著增加海水中DO浓度,抑制微藻生长繁殖,吸收水体营养盐,改善水质质量。     

雪衣藻叶绿素荧光特性及抗氧化系统对汞胁迫的响应

文章选用对汞(Hg)具有较强耐受性的雪衣藻(Chlamydomonas nivalis)为对象,探究藻细胞对汞胁迫的响应及其耐受机制。结果表明, Hg²⁺对藻细胞的胁迫具有明显的时间依赖的量效关系, 48h半数效应浓度EC₅₀为1.44 mg/L。与对照组相比, 1.0和1.5 mg/L Hg²⁺处理组能维持生长和光合活性; 2.0 mg/L Hg²⁺处理组生物量和色素含量在胁迫6h时无显著变化(P>0.05), 48h时均显著降低(P<0.05)。随着Hg²⁺浓度和暴露时间的增加,藻细胞最大光化学量子产率(F_v/F_m)、最大电子传递速率(ETR_max)、半饱和光强(I_k)及光能利用效率(α)均降低,OJIP快速荧光诱导动力学曲线和Q_A^-再氧化变化明显,光合电子传递受阻。Hg²⁺胁迫导致能量流的变化,藻细胞部分反应...     

四列藻在光限制胁迫下的超补偿生长响应

采用海洋微藻四列藻为试验材料,试验前期微藻经光限制(500 LX)胁迫处理10 d,试验后期重新接种并恢复正常光照(5000 Lx)培养10 d,均以正常光照(5 000 Lx)培养作对照,测定四列藻的细胞密度、细胞内蛋白质含量、细胞内糖分含量等指标。结果表明,处理组在恢复工常光照的初期(1～2 d)细胞生长量超过对照(P<0.05),即藻细胞平均相对生长率提高,细胞数增多,叶绿素 a含量和生物量增加,细胞数净增率最高达31.6%,生物量净增率最高达34.8%。同时,四列藻在受到光限制胁迫后,藻细胞内蛋白质、细胞内糖和蛋白质/糖(P/C)的比值发生了变化,但是在恢复正常光照培养后,这几个指标均逐渐恢复至处理前的水平。四列藻的这种受到光胁迫后细胞生长量增加的特征表明微藻具有超补偿性能。     

施磷对鲜食甘薯产量、品质及磷利用效率的影响——以徐薯32为例

为了探索适宜的磷肥用量,提高鲜食型甘薯的经济产量和磷肥利用率,以徐薯32为例,于2018—2019年进行两年的田间试验(土壤有效磷含量为31.70 mg·kg^-1),比较了不同施磷量对鲜食甘薯产量、品质、磷积累和磷利用效率的影响。试验设置5个施磷水平(P₂O₅),分别为0(P₀)、25(P₂₅)、50(P₅₀)、75(P₇₅)和100 kg·hm^-2 (P₁₀₀)。结果表明: 1)与P₀相比,施磷显著提高了鲜薯产量和商品薯产量,以P₇₅处理最高,其次为P₅₀处理,两处理间差异不显著。2)施磷显著提高了薯块中淀粉和还原糖含量,在P₅₀处理下可溶性糖和蛋白质含量显著增加。3)在生育期90～120 d,施磷显著提高了甘薯的磷积累量和干物质积累量。4)磷表观利用率随着施磷量的增加而下降,磷农学效率则随着施磷量的增加先升后降,在P₅₀处理下显著高于其他处理。综合考虑鲜薯产量、品质、经济产量和磷肥利用率,本试验条件下P₂O₅的适宜用量为50 kg·hm^-2。     

固定化培养中氮磷浓度对钝顶螺旋藻生长及其代谢产物和叶绿素荧光参数的影响

该研究以钝顶螺旋藻为实验对象,探究培养基中不同氮浓度(5、15、30、45 mmol·L^-1)和磷浓度(0.5、1.5、3.0、4.5 mmol·L^-1)对固定化生物膜培养模式下螺旋藻生长及其代谢产物和叶绿素荧光参数的影响,为生产实际中规模化高效培养螺旋藻提供理论依据。结果表明：(1)随着氮、磷浓度的升高,螺旋藻的生物量密度和产率先增高后降低,并在30 mmol·L^-1氮和3.0 mmol·L^-1磷处理时达到最大值;低氮、低磷条件会影响螺旋藻的藻体结构,表现为单细胞藻丝变短,螺旋变少,导致生物膜细胞密度降低。(2)与生物量变化趋势一致,螺旋藻光合色素含量随着培养基中氮、磷浓度的增加呈先升后降的变化趋势,且均在30 mmol·L^-1氮或者3.0 mmol·L^-1磷条件下达到最大值。(3)培养基中磷浓度固定时,螺旋藻的PSⅡ反应中心最大光能转化效率(F_v/F_m)和电子传递速率(ETR)随着氮浓度增加而增大,氮的缺乏会...     

卵孢金孢藻对不同磷化合物的利用及生长响应

为了解水华蓝藻卵孢金孢藻对水体不同磷化合物的利用能力,试验以磷酸氢二钾为对照,通过室内模拟的方法探究不同磷基质条件下卵孢金孢藻的生长响应.结果表明: 卵孢金孢藻能直接利用三聚磷酸钠和十水焦磷酸钠,且对三聚磷酸钠有极高的利用率.15天后,三聚磷酸钠处理组的藻细胞生物量和叶绿素a浓度最高,分别达到(426.96±47.42) mg·L^-1和(1852.34±116.60) μg·L^-1.2-氨基乙基膦酸和五水β-甘油磷酸钠处理组生物量与对照无明显差异,可溶性无机磷变化特征响应了碱性磷酸酶活性大小,表明卵孢金孢藻能通过酶水解利用这两种有机磷.而整个培养过程中,草甘膦处理组可溶性无机磷浓度趋近于0 mg·L^-1,藻细胞生物量、比生长速率、叶绿素a浓度及光合活力均显著低于对照,表明草甘膦不仅不利于藻细胞摄取磷,还对其生长产生抑制作用.本研究结果为了解卵孢金孢藻向不同水生态系统的扩散机理提供了新的思路,对我国新型蓝藻水华的防治具有一定的理论参考价值.     

供磷水平对梨砧木生长和15N-尿素吸收利用特性的影响

以一年生盆栽豆梨、川梨、木梨实生苗为试材,采用¹⁵N同位素示踪技术,研究了不同供磷水平(P₂O₅分别为0、50、100、150、200 kg·hm^-2,分别用P₀、P₁、P₂、P₃、P₄表示)对3种梨砧木生长和¹⁵N-尿素吸收、利用特性的影响.结果表明: 随着供磷水平的提高,砧木的株高、地径、干质量、根系总表面积、总根长、根尖数、根系活力、根系呼吸速率、Ndff值和氮素利用率均先升高后降低,但不同砧木升降幅度不同,且各指标出现峰值的磷水平不同.在同一磷素水平下,木梨的株高、地径、干质量均最高,川梨次之,豆梨最低,根系形态指标和根系呼吸速率呈相同规律,而Ndff值和氮素利用率表现不同.在不同磷素水平下,木梨在P₃处理各指标均达到最高水平,而川梨和豆梨分别在P₂和P₁处理各指标均达到最高水平;砧木各器官的Ndff值在不同磷水平下均以茎最高;木梨的最高氮素利用率(种植季的肥料N回收率)为9.6%、川梨为8.9%、豆梨为8.3%.以上结果表明,不同梨砧木生长和氮素吸收利用特性在不同磷水平下响应不同,生产中应根据砧木需磷特性合理施磷.     

供磷水平对梨砧木生长和15N-尿素吸收利用特性的影响

以一年生盆栽豆梨、川梨、木梨实生苗为试材,采用¹⁵N同位素示踪技术,研究了不同供磷水平(P₂O₅分别为0、50、100、150、200 kg·hm^-2,分别用P₀、P₁、P₂、P₃、P₄表示)对3种梨砧木生长和¹⁵N-尿素吸收、利用特性的影响.结果表明: 随着供磷水平的提高,砧木的株高、地径、干质量、根系总表面积、总根长、根尖数、根系活力、根系呼吸速率、Ndff值和氮素利用率均先升高后降低,但不同砧木升降幅度不同,且各指标出现峰值的磷水平不同.在同一磷素水平下,木梨的株高、地径、干质量均最高,川梨次之,豆梨最低,根系形态指标和根系呼吸速率呈相同规律,而Ndff值和氮素利用率表现不同.在不同磷素水平下,木梨在P₃处理各指标均达到最高水平,而川梨和豆梨分别在P₂和P₁处理各指标均达到最高水平;砧木各器官的Ndff值在不同磷水平下均以茎最高;木梨的最高氮素利用率(种植季的肥料N回收率)为9.6%、川梨为8.9%、豆梨为8.3%.以上结果表明,不同梨砧木生长和氮素吸收利用特性在不同磷水平下响应不同,生产中应根据砧木需磷特性合理施磷.     

不同无机碳源对粉核油球藻生长的影响

研究了2种无机碳源对粉核油球藻(Pinguiococcus pyrenoidosus CCMP2078)生长的影响。结果表明,适量添加NaHCO₃和通CO₂对P.pyrenoidosus CCMP2078的生长均有促进作用,NaHCO₃的添加方式对该藻的生长具有显著差异。一次性添加和分批添加NaHCO₃的优化浓度分别为5mmoL·L^-1和20mmoL·L^-1,后者对数生长末期的细胞密度、干重和比生长速率均最高,分别为8.93×10⁶cells·mL^-1,0.247g·L^-1和0.225dL^-1。通入CO₂的体积分数为0.5%时,最有利于藻细胞的生长,对数生长末期的细胞密度、干重和比生长率分别为3.83×10⁷cells·mL^-1、0.42g·L^-1和0.212d^-1。     

黑河流域中游水陆交错带湿地芦苇种群动态变化特征

对自然状态下黑河流域中游水陆交错带湿地芦苇(Phragmites australis)种群生态特征以及地表淹水深度进行调查,分析该区芦苇种群的盖度、高度、密度和地上生物量等生态特征的季节变化和地表水位变化对芦苇种群生态特征的影响。结果表明:黑河中游水陆交错带湿地芦苇种群的生长过程具有明显季节性规律,盖度随着季节的推移呈先升高后下降的趋势,最高值出现在8月下旬,为99.7%;高度则随着季节的推移逐渐升高;密度随着季节的变化具有先升高后下降再升高的特点;地上生物量在5～6月、7～8月间增长较快,6～7月间增长相对较慢,8月下旬达到最大值,随后逐渐减少。淹水深度对芦苇种群的生态特征有显著影响,种群盖度、高度、密度、地上生物量的变化速率与淹水深度变化速率均有显著相关性(p<0.05)。     

小麦/蚕豆间作作物生长曲线的模拟及种间互作分析

物种间的相互作用与间作产量优势的形成密切相关,但很少有人注意到种间互作动态.本研究通过2年田间定位试验,运用Logistic分析模拟了不同种植模式(小麦单作、蚕豆单作和小麦/蚕豆间作)和不同磷水平下[P₀,施磷量(P₂O₅)为0 kg·hm^-2(对照);P₁,施磷量(P₂O₅)为45 kg·hm^-2;P₂,施磷量(P₂O₅)为90 kg·hm^-2]单间作小麦、蚕豆的生长模型,分析了作物种间互作的动态变化.结果表明: 小麦/蚕豆间作使小麦产量提高了10.5%~18.6%,蚕豆产量却降低了4.8%~12.3%,但间作系统仍具有产量优势,土地当量比(LER)和相对拥挤系数(K)分别为1.01~1.15 和1.12~3.20.小麦和蚕豆的产量及关键生长参数均受磷水平调控,但LER和K并不受磷水平影响.与单作相比,间作小麦的最大生长速率(R_max)和最初生长速率(r)分别提高21.8%~38.7%和20.7%~38.9%,但间作对蚕豆的关键生长参数无影响.在小麦、蚕豆的生长初期,不同磷水平下,单间作作物的生长曲线无差异;间作群体以种间竞争为主,无间作生物量优势(LER<1,K<1).当蚕豆达到最大生长速率(T_max)后,间作显著提高了小麦的生长速率,降低了小麦的种内竞争压力,表现出间作生物量和产量优势(LER>1,K>1).总之,在不同的生长发育阶段,小麦、蚕豆的相互作用不同,间作提高了中后期小麦的生长速率,为间作优势的形成奠定了基础.     

六盘山南侧华北落叶松人工林冠层蒸腾及其影响因子的坡位差异

2014年5—10月,在宁夏六盘山香水河小流域选择了一个东南坡向的典型华北落叶松人工林坡面,设立上、中上、中、中下、下5个坡位的样地(P_1、P_2、P_3、P_4、P_5),利用热扩散探针法监测树干液流,并同步监测气象、土壤水势等环境因子.结果表明:研究期间林分日蒸腾(T_r,mm·d^-1)存在显著的坡位差异,不同坡位T_r为:P_2(0.975)>P_4(0.876)>P_3(0.726)>P_1(0.653)>P_5(0.628).T_r与日最高气温(T_max)、日均太阳辐射强度(SR)、日均饱和水汽压差(VPD)、日潜在蒸散(PET)、日均土壤水势(Ψ)呈显著正相关,与日均大气相对湿度(RH)、日降水量(P)、日最低气温(T_min)呈显著负相关.基于边界线的斜率绝对值分析表明,从坡上到坡下,T_r对日均气温(T)、RH、VPD、PET和Ψ的响应呈现逐渐减小的趋势,而对SR、土壤体积含水量(VSM)的响应程度则逐渐增大.进一步回归分析和偏相关分析表明,VPD、PET和RH对不同坡位T_r的影响均占主导地位,Ψ和T对上坡样地T_r影响较大,而下坡样地T_r受SR、T_min和VSM的影响较大.总体来看,T_r的坡位差异是土壤水分和气象条件共同作用的结果,在利用特定观测样地的液流速率尺度外推计算坡面T_r时,需同时考虑土壤水分和气象因子随坡位的变化.     

三角褐指藻和小角毛藻对UV-B辐射增强的生理生化响应

通过实验生态学和生物化学的方法,研究了UV-B辐射对三角褐指藻和小角毛藻的生长、叶绿素a、类胡萝卜素、丙二醛、可溶性蛋白含量和抗氧化物酶活性的影响。结果表明:(1) UV-B辐射增强抑制了2种微藻的生长,低剂量(0.75J/m²)UV-B辐射对三角褐指藻的生长具有一定刺激作用。(2) 三角褐指藻的叶绿素a含量随辐射剂量的增加先上升后下降,小角毛藻chl-a含量缓慢下降。2种微藻MDA含量随UV-B辐射剂量的增加而升高。(3) 随着辐射剂量的增加,三角褐指藻可溶性蛋白含量先稍有升高后较快下降。小角毛藻可溶性蛋白含量始终呈下降趋势。(4) UV-B辐射增强使2种微藻的SOD 、POD和CAT活性先升高后下降,小角毛藻的酶活性变化相对稳定。     

The role of Ins(1,4,5)P(3) in signal transduction of the metabolic neuropeptide Mem-CC in the cetoniid beetle,Pachnoda sinuata

We have investigated the role of inositol triphosphate, Ins(1,4,5)P₃, in the transduction of the hypertrehalosaemic and hyperprolinaemic signal of the endogenous neuropeptide Mem-CC in the cetoniid beetle Pachnoda sinuata. Flight and injection of Mem-CC into the haemocoel of the beetle induce an increase of Ins(1,4,5)P₃ levels in the fat body of the beetle. When Mem-CC is co-injected with U 73122, which is an inhibitor of phospholipase C, this effect is abolished. Mem-CC also elevates Ins(1,4,5)P₃ concentration in fat body pieces in vitro. The increase in Ins(1,4,5)P₃ levels is tissue-specific and does not occur in brain and flight muscles. Elevation of the Ins(1,4,5)P₃ levels upon injection of Mem-CC is time- and dose-dependent: the maximum response is reached after 3 min and a dose of 10 pmol is needed. Compounds that mimic the action of cAMP (cpt-cAMP, forskolin) do not influence the concentration of Ins(1,4,5)P₃, while those that stimulate G-proteins (aluminium fluoride and cholera toxin) cause an increase of Ins(1,4,5)P₃ levels. The application (in vivo and in vitro) of F-Ins(1,4,5)P₃, an Ins(1,4,5)P₃ analogue that penetrates the cell membrane, causes a mobilisation of carbohydrate reserves via the activation of glycogen phosphorylase but does not stimulate proline synthesis. In addition, U 73122 abolishes the hypertrehalosaemic but not the hyperprolinaemic effect of Mem-CC. The results suggest that the hypertrehalosaemic signal of Mem-CC is mediated via an increase of Ins(1,4,5)P₃ levels in the fat body of P. sinuata.     

邻苯二甲酸二甲酯(DMP)对海洋微藻的生态毒理研究

通过96h的急性毒性实验,研究了邻苯二甲酸二甲酯(DMP)对杜氏盐藻(Dunaliella salina)、绿色巴夫藻(Pavlova viridis)和三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)三种海洋微藻的致毒效应,探讨了三种海洋微藻对DMP的耐受性及两者之间的相互作用。结果显示DMP对三种微藻的生长均有抑制作用,在DMP的处理浓度分别为0.1、10、40、80和200mg·L^-1时,与对照组相比,DMP生长抑制百分率分别为22.9～93.1%、42.1～82.2%和61.9～92.2%。DMP对对杜氏盐藻、绿色巴夫藻和三角褐指藻的EC₅₀值分别为103.3、43.9和0.12mg·L^-1。