尿素对中肋骨条藻与米氏凯伦藻生长的影响

采用实验室一次性培养,研究了尿素对我国东海赤潮优势藻中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)生长的影响。结果表明,中肋骨条藻和米氏凯伦藻均能在不同比例尿素的条件下较好地生长。随着培养液中尿素比例的增大,中肋骨条藻细胞生长速率(0.91—0.82/d)逐渐减小,平台期最大生物量(2.0×10~5—1.2×10~5个/m L)也逐渐减小,而米氏凯伦藻细胞的生长速率(0.36—0.51/d)逐渐增大,最大生物量基本不变(约1.1×10~4个/m L)。在平台期中肋骨条藻培养液中氮盐浓度最低下降到2.5μmol/L左右维持不变,而米氏凯伦藻氮盐浓度最低下降到1.0μmol/L左右。在指数生长期,随着细胞的生长溶解有机氮(DON,Dissolved Organic Nitrogen)含量迅速增加,中肋骨条藻介质中DON的浓度达到最大值(5—6μmol/L),然后浓度基本不变。米氏凯伦藻介质中DON在指数生长阶段达到最大值(2—3μmol/L)后开始下降。中肋骨条藻单细胞颗粒氮的含量(约为10~(-6)μmol,平台期约为10~(-7)μmol)要远远小于米氏凯伦藻(指数期约为10~(-4)μmol,平台期约为10~(-6)μmol)。研究表明,两种藻对尿素的吸收利用存在明显差异,在较低的溶解无机氮和较高的溶解有机氮环境中,甲藻有更好的适应性,该研究对于解释我国长江口春季硅藻和甲藻赤潮的演替有借鉴的意义。     

不同光照条件下米氏凯伦藻和东海原甲藻生长的温度生态幅

米氏凯伦藻和东海原甲藻是我国东南沿海地区赤潮的主要优势种。为定量获取米氏凯伦藻和东海原甲藻生长的温度生态幅,根据3个光照水平(28.32,75.06,111.66μmol m~(-2)s~(-1))条件下4个温度水平(18,22,25,28℃)对米氏凯伦藻和东海原甲藻生长特性的室内培养实验结果,并结合Shelford耐受性定律建立了基于温度的米氏凯伦藻和东海原甲藻比生长率的耐受性模型,最后根据前期的研究成果分别获取了米氏凯伦藻和东海原甲藻生长的最适温度、适温范围及耐受温度范围。结果表明,无论是米氏凯伦藻还是东海原甲藻,在相同培养光照条件下,在设定的温度水平范围内,分别存在一个适宜米氏凯伦藻和东海原甲藻的最适生长温度T_(opt),且当T≤T_(opt)时,米氏凯伦藻和东海原甲藻细胞密度和比生长率随着温度的升高而显著增大;而当T≥T_(opt)时,米氏凯伦藻和东海原甲藻细胞密度和比生长率随着温度的升高而显著减小。随着培养光照强度的升高,米氏凯伦藻和东海原甲藻细胞密度和比生长率均呈现"先升后降"的变化趋势。建立的藻类生长温度耐受性模型与谢尔福德耐受定律较为吻合,定量获取米氏凯伦藻在3个光照水平(28.32,75.06,111.66μmol m~(-2)s~(-1))下的最适生长温度分别为22.48,22.37,22.33℃;适温范围分别为17.93—27.03,17.82—26.92,17.78—26.88℃;耐受温度范围分别为13.38—31.58,13.27—31.47,13.23—31.43℃;东海原甲藻在3个光照水平(28.32,75.06,111.66μmol m~(-2)s~(-1))下的最适生长温度分别为22.10,21.99,21.93℃;适温范围分别为17.59—26.61,17.48—26.5,17.42—26.44℃;耐受温度范围分别为13.08—31.12,12.97—31.01,12.91—30.95℃。     

米氏凯伦藻溶血毒素的溶血反应特征

探讨了温度、pH值、二价阳离子等对米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi Hasen)溶血毒素溶血活性的影响,分析了米氏凯伦藻溶血毒素的溶血反应特征.结果表明,实验室培养米氏凯伦藻的溶血活性约为64.69±6.43 HU L-1,单个藻细胞的溶血活性为6.17±0.61×10-6 HU;在实验温度(0～37℃)下,溶血活性随温度的增加而增加;pH6.0时的溶血活性最高;Cu2+、Mg2+、Mn2+、Ca2+、Co2+、Zn2+和Hg2+等对米氏凯伦藻的溶血活性的影响不同.离子浓度为5 mmol/L时,Hg2+的抑制作用最强.高浓度Hg2+对红细胞的集合效应不但阻止了Hg2+进入血细胞诱导的溶血作用,而且阻止了毒素对细胞膜的破坏,但这种抑制作用可被EDTA消除.     

多环芳烃在不同环境介质中对翅碱蓬发芽率影响研究

为了解多环芳烃类污染物在水和土壤不同环境介质中对翅碱蓬种子发芽率的影响,分别采用水培和土培试验方法,研究了不同浓度(0、1、50、100、500和1000μg/L)蒽和3-甲基菲两种多环芳烃胁迫下翅碱蓬种子的发芽率。试验结果表明:两种培养方式下,蒽(c≥100μg/L)和3-甲基菲(c≥50μg/L)在高浓度时对翅碱蓬种子萌发产生显著的抑制作用(p0.05),且抑制作用具有典型的剂量-效应关系。蒽浓度为1000μg/L胁迫7d后两种培养方式对翅碱蓬发芽率的影响为水培条件土培条件,3-甲基菲浓度为1000μg/L胁迫7d后两种培养方式对翅碱蓬发芽率的影响为土培条件水培条件。研究表明,较高浓度的多环芳烃对翅碱蓬生长具有一定的抑制作用,不同种多环芳烃类污染物在不同环境介质中对翅碱蓬种子萌发的抑制作用不同。     

UV-B辐射和蒽对三角褐指藻DNA伤害的相互作用

运用生态毒理学和生物化学的方法研究了紫外线和多环芳烃－蒽对三角褐指藻DNA的伤害作用,结果表明,蒽对三角褐指藻的生长有抑制作用;随着蒽浓度的增加,三角揭褐藻DNA损伤程度增加;在蒽浓度固定不变时,随着处理时间的延长,DNA的损伤程度同样提高;在蒽的处理过程中同时伴有紫外线的辐射处理,DNA的损伤程度加剧;蒽处理解除一段时间后,DNA损伤程度未明显减轻、而UV－B处理解除后,DNA的损伤可明显恢复,说明DNA的损伤可在一定程度上指示海洋微藻受蒽伤的程度。     

赤潮藻米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)藻际细菌群落及其原位抑藻效应

采用16S rRNA高通量测序技术分析了赤潮藻米氏凯伦藻藻际细菌群落组成,探究了原位营养刺激下藻际细菌对米氏凯伦藻生长的抑制作用。结果表明:米氏凯伦藻藻际环境以Proteobacteria为主(α-Proteobacteria 48.1%,γ-Proteobacteria 8.6%),其次Sphingobacteria 22.4%,Cyanobacteria 10.8%。通过加混合抗生素获得了米氏凯伦藻无菌培养体系,验证了所加营养液对藻的生长无明显影响。向米氏凯伦藻培养体系中添加体积比5%的2216E培养基、甘油和柠檬酸钠时,米氏凯伦藻的生长受到显著抑制,抑制率分别为99.6%、96.0%和91.5%。对2216E刺激下藻际细菌群落变化进行分析表明,α-Proteobacteria丰度增至58.7%,其中Rhodobacteraceae由8.7%增至22.3%,Thalassobaculum由2.7%增至13.3%,γ-Proteobacteria增至13.3%,其中Pseudomonas由2.4%增至4.9%。米氏凯伦藻藻际环境存在着丰富的微生物类群,适量外部营养刺激可以实现藻际细菌...     

米氏凯伦藻与东海原甲藻共培养条件下的种群竞争

米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)与东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)为有害赤潮生物,两者经常形成复合型赤潮.该文设置东海原甲藻的起始密度为400 cells·mL-1,米氏凯伦藻分别为200 cells·mL-1、400 cells·mL-1和800 cells·mL-1,通过共培养实验,初步研究米氏凯伦藻和东海原甲藻的种间关系.结果表明:共培养条件下,受到东海原甲藻的影响,米氏凯伦藻的生长受到抑制.米氏凯伦藻不同的起始密度对东海原甲藻的生长有不同的影响,较低的起始密度(200 cells·mL-1、400cells·mL-1)促进东海原甲藻的生长,使其增长率提高,生长曲线达到拐点的时间提前;高的起始密度(800 cells·mL-1)对东海原甲藻的生长有一定的抑制作用,使其增长率降低,生长曲线达到拐点的时间推迟.     

两种新型农药对斜生栅藻（Scenedesmus obliquus Kuetz．）的毒性研究

LY-04和WSQIF是由华中师范大学农药所合成的两种新型有机磷农药,LY—04属于α-氧代膦酸衍生物,WSQIF属于芳氧基乙酰氧基烃基膦酸脂。选用斜生栅藻(Scenedesmus obliquus Kuetz．)作为实验生物,通过显微计数测定藻细胞的密度以计算LY—04和WSQIF对斜生栅藻24h、48h、72h、96h的半效应抑制浓度(EC50),研究其对斜生栅藻的毒性效应。结果表明：以丙酮为溶剂时,每隔24h取样,测得LY—04对斜生栅藻的48h、72h、96h的ECs。值分别为2942．5mg／L、239．7mg／L和65．0mg／L,而WSQIF的24h、48h、72h、96h的EC5。值分别为15．9mg／L、53．0mg／L、98．0mg／L和28．8mg／L。LY—04和WSQIF分别作为杀虫剂和除草剂而研制,经活体研究表明,LY—04具有较强的杀虫活性,WSQIF则具有很强的除草活性,所得EC50。值基本符合设计结果。根据毒性分级标准,LY—04和WSQIF的EC50。值远大于3mg／L,其对非靶生物中的水生藻类都属于低毒,可推广应用。     

重金属Zn2+胁迫下米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)的生长生理响应研究

采用室内培养试验方法, 以米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)为生物材料, 设置不同浓度梯度的重金属Zn2+(0、1、5、10、15和20 mg•L-1), 主要测定藻细胞密度、光合色素、光合效率、抗氧化酶类、丙二醛(malondialdehyde, MDA)等相关指标, 探讨重金属Zn2+胁迫下米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)的生长和生理特征。结果发现, 在1和5 mg•L-1的Zn2+浓度下, 米氏凯伦藻细胞依然保持较好生长繁殖, 表明其具有一定的耐受性, 而随着重金属Zn2+浓度的提高, 细胞生长受到毒害抑制。光合色素含量呈现动态变化, 试验结束时(96 h)叶绿素a、叶绿素b和胡萝卜素含量有各自不同的变化趋势, 最大光能转化效率(Fv/Fm)表现出先升后降的趋势。Zn2+浓度为10 mg•L-1时, 超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活性显著高于对照; 过氧化氢酶(catalase, CAT)活性呈现出先上升后下降的趋势, 且5、10、15和20 mg•L-1 Zn2+浓度下米氏凯伦藻的过氧化氢酶(CAT)活性均显著高于对照; 10、15 mg•L-1 Zn2+浓度下米氏凯伦藻的总抗氧化能力(total antioxidant capacity, T-AOC)显著高于对照, 而20 mg•L-1 Zn2+浓度下的显著低于对照。丙二醛(MDA)呈现出随着Zn2+浓度提高而增加的趋势, 5、10、15和20 mg•L-1Zn2+浓度下米氏凯伦藻的丙二醛(MDA)均显著高于对照。结果可为了解重金属对海洋微藻的毒性作用提供数据参考。     

蒽和镉对米氏凯伦藻的生长及叶绿素a、丙二醛含量的影响

采用实验生态学的方法, 研究了多环芳烃蒽(anthracene)和重金属镉(cadmium)对该藻的单一和联合毒性效应。实验结果表明, 对该藻的生长, 多环芳烃蒽和重金属镉具有抑制作用, 蒽与重金属镉的联合则表现为拮抗作用, 蒽的72hEC50 为29.16 g·L^–1, 镉的72hEC50 为27.37 g·L^–1。对在毒物影响下藻细胞内的叶绿素a、丙二醛的含量进行实验分析发现, 叶绿素a 的含量随毒物浓度的增加而迅速下降, 丙二醛的含量随浓度的升高而急剧上升, 抑制了该藻的生长。