普生轮藻浸提液对两种淡水藻类的化感抑制作用及其数学模型

利用大型水生植物的化感作用抑制水华藻类是水域生态学研究的热点课题之一。探讨了不同浓度普生轮藻浸提液对产毒铜绿微囊藻和斜生栅藻(单纯以及混合藻类)的抑制作用,并根据实验过程中得到的数据和数据特征,在传统的Logistic模型和Lotka-Volterra模型基础上,通过微元法建立了普生轮藻浸提液对单纯产毒铜绿微囊藻、单纯斜生栅藻抑制的数学模型以及两藻混合时抑制的数学模型。结果表明,(1)普生轮藻浸提液无论对单独的毒性铜绿微囊藻或斜生栅藻还是共生状态的毒性铜绿微囊藻和斜生栅藻均有很强抑制作用,且对毒性铜绿微囊藻的抑制作用要显著高于对斜生栅藻;(2)所建立的抑藻模型可有效表征和预测在一定范围内的产毒铜绿微囊藻、斜生栅藻及其混合藻在普生轮藻浸提液胁迫下藻密度随时间变化的规律;通过这些模型可方便地计算出实验期间任何时间节点上普生轮藻浸提液的半抑制浓度(EC50)、最小有效浓度(MIC)等指标的预测值、混合藻在小生境中相对稳定时的预测值等等。该研究可为实际抑藻的方案制定和实施提供有价值的数据支撑和参考,具有一定的理论与应用意义。     

不同藻类对大型溞存活和生殖的影响

通过生命表技术观察了大型溞（Daphnia magna）在实验室恒定温度（25 ℃）下分别以梅尼小环藻、铜绿微囊藻905、铜绿微囊藻469和斜生栅藻为饵料时的存活率和生殖量变化,并据此探讨了不同藻类对大型溞生活史特征的影响。结果表明：大型溞食用梅尼小环藻和铜绿微囊藻469后生长良好,大型溞在斜生栅藻中也能较好生长,而铜绿微囊藻905对大型溞的生长和繁殖均有不良影响;大型溞对不同藻类的净生殖率(R₀)、世代历期(T)和内禀增长率(r_m)及存活率有不同的影响,梅尼小环藻分别为44.35、11.86、0.32、5%;铜绿微囊藻469分别为48.20、14.25、0.27、30%;斜生栅藻分别为8.10、12.47、0.17、15%;铜绿微囊藻905分别为0、0、0、0。     

铜锈环棱螺对水华中常见藻类的抑制效应

藻类水华频发已成为全球性的水环境问题,近年来,生物控藻法因具有环境友好的特点而备受关注。本研究以我国富营养化湖泊中常见大型底栖动物铜锈环棱螺为操纵生物,通过室内培养试验,研究了其对水华水体中常见蓝藻铜绿微囊藻、绿藻普通小球藻和斜生栅藻生长及光合活性的影响,以期阐明螺-藻间相互作用关系,探究铜锈环棱螺作为生物操纵物种的可行性。结果表明: 铜锈环棱螺能在短时间内大量摄食藻细胞,其对铜绿微囊藻产毒株和不产毒株以及斜生栅藻的去除率均在12 h内达到最大值,分别为73.7%、73.2%和51.1%;其对普通小球藻的摄食强于其他藻类,至试验结束时去除率达到99.2%。产毒铜绿微囊藻产生的微囊藻毒素会在铜锈环棱螺体内累积并促发其肝脏病理学变化,进而阻碍铜锈环棱螺的摄食。试验后期各处理组藻细胞光合活性均显著低于对照组,表明铜锈环棱螺的摄食作用对藻细胞造成了损伤,抑制了其大量增殖。此外,当不产毒铜绿微囊藻与斜生栅藻混合时,铜锈环棱螺的选择摄食性导致微囊藻的优势地位被斜生栅藻所取代。因此,铜锈环棱螺可以通过摄食作用抑制藻类的光合活性并降低其生物量,从而在一定程度上抑制或减缓水华的形成。     

微囊藻和栅藻共培养实验及其竞争参数的计算

以Ｌｏｔｋａ－Ｖｏｌｔｅｒｒａ的双种竞争模型为基础,进行试验设计。共培养试验中,两种藻类的增长行为是不同的,培养前期共培养中栅藻的数量大于纯培养中栅藻的数量,而在后期则相反,微囊藻则是在整个共培养过程中的数量都小于纯培养中的数量。通过纯培养取得参数Ｋ和ｒ,变模型的微分形式为差分形式,以生长曲线拐点（密度制约起始点）出现的时间作为计算竞争参数的起始时间。经模拟计算获得参数,表明微囊藻的抑制能力是栅藻     

重金属铅与两种淡水藻的相互作用

为了研究重金属铅与淡水藻类之间的相互作用,采用不同Pb2+浓度处理铜绿微囊藻(Microcysis aeruginosa Kutz.)和斜生栅藻[Scenedesmus obliquus(Turp.)Kutz.],分别对两种藻的生物量、藻液电导率、O-·2含量、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性以及藻对Pb2+的吸收作用等进行了测定,并通过扫描电镜观察了不同Pb2+浓度处理下两种藻细胞的表面结构。结果显示:(1)Pb2+浓度低于3 mg/L促进铜绿微囊藻生长,高于9 mg/L抑制其生长;但在3—12 mg/L范围内,Pb2+均明显抑制了斜生栅藻的生长,说明斜生栅藻对Pb2+毒性的敏感程度要高于铜绿微囊藻。(2)受到铅离子的胁迫,两种藻细胞膜通透性均有一定改变,扫描电子显微镜的照片观察,两种藻细胞表面的絮状物随着Pb2+的升高而增多,尤其是斜生栅藻细胞结构改变明显,多数细胞变形破裂;同时,O-·2含量升高,POD、CAT活性早期均可随Pb2+的增加而上升,表明氧自由基的产生增多以及由其引起的细胞生理生化改变可能是铅离子作用于藻细胞的主要机制。(3)两种淡水藻对Pb2+均有吸收作用,单位量藻细胞内,斜生栅藻对Pb2+的吸收能力好于铜绿微囊藻。所有结果提示:斜生栅藻不仅可以作为对重金属敏感的指示生物来监测水体Pb2+污染程度;同时由于斜生栅藻比铜绿微囊藻具有更好的Pb2+吸收能力,因此还可以利用斜生栅藻作为处理水体Pb2+的生物材料。     

水生花卉对铜绿微囊藻、斜生栅藻和小球藻生长的影响

选择黄菖蒲(Iris pseudacorus)、溪荪(I.sanguinea)、梭鱼草(Pontederia cordata)、白花水龙(Jussiaea repens)、水罂粟(Hydrocleys nymphoides)和大藻(Pistia stratiotes)6种具有较高观赏价值的水生花卉,通过将植物种植水与藻类共同培养的方式研究了不同种植时间的种植水对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、斜生栅藻(Scenedesmus obliqnus)和小球藻(Chlorella vulgaris)生长的影响.结果表明:6种水生花卉种植水对3种藻类的化感作用具有选择性.通过6d的处理,种植水对铜绿微囊藻生长的抑制率为31.22％ ～ 96.53％,除白花水龙外,其余5种花卉的种植水对铜绿微囊藻生长的抑制率均超过70％,表现出很好的抑藻效果;种植水对斜生栅藻生长的抑制率为23.15％～77.25％;而种植水对小球藻有抑制也有促进,抑制率为-26.07％ ～75.70％,大藻、梭鱼草和溪荪抑制小球藻的生长,黄菖蒲、白花水龙表现为低促高抑,水罂粟表现为促进作用.随着种植时间的延长,种植水对3种藻类的抑制作用增强.6种水生花卉种植水对铜绿微囊藻生长的抑制作用由大到小依次为水罂粟＞黄菖蒲＞梭鱼草＞大藻＞溪荪＞白花水龙;对斜生栅藻生长的抑制作用由大到小依次为梭鱼草＞溪荪＞黄菖蒲＞水罂粟＞白花水龙＞大藻;对小球藻生长的抑制作用由大到小依次为大藻＞梭鱼草＞溪荪＞黄菖蒲、白花水龙＞水罂粟.试验表明,6种水生花卉在控制城市景观水体中的藻类水华有一定的推广价值.     

角突网纹溞培养滤液对铜绿微囊藻和栅藻形态及生长率的影响

在藻类中,随着环境条件的变化而产生相应的单细胞和群体之间的形态转化是一种广泛存在的现象,称为表型可塑性。例如,栅藻属成员就是这些藻类的代表,在野外具有典型的群体特征,但在室内纯培养条件下栅藻常较少形成群体而是保持以单细胞形态为主。     

三聚氰胺对藻类的毒性效应研究

以近头状伪蹄形藻(Pseudokirchneriella subcapitata)和斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)为材料,利用藻类生长抑制试验测定了三聚氰胺对藻类的毒性效应。结果表明,三聚氰胺对两种藻的生长存在不同程度的抑制效应,浓度越高,抑制效应越强;对斜生栅藻的毒性效应还随处理时间的延长而增强。以生物量计,三聚氰胺抑制近头状伪蹄形藻和斜生栅藻生长的72h EbC50值分别是537.67和485.17mg/L,均为较低的毒性效应。两种藻的生长率均随处理浓度的增加而逐渐降低;依据估算的EC20和EC10值推断,斜生栅藻对三聚氰胺较为敏感,而且还具有明显的慢性毒性效应。     

铜绿微囊藻和斜生栅藻非稳态营养盐限制条件下的生长竞争特性

采用“脉冲”添加方法进行了非稳态条件下铜绿微囊藻（M.）和斜生栅藻（S.）分别在氮磷单营养盐和双营养盐限制时的共培养试验。试验结果显示：当添加频率为1d时,无论何种营养盐限制,M.均成为优势藻种。氮限制条件下,氮时均浓度范围在0.3—2.4 mg/L时,M.始终具有竞争优势。磷限制条件下,磷浓度范围在0.018—0.035 mg/L时,S.只在生长初期阶段占优。氮磷双营养盐限制条件下,添加液的氮磷质量比为35:1（设定为最优比）,添加频率为8 d时,两种藻表现出共生特征;而偏离最优比时（N:P=70:1,17:1）,在不同的添加频率下均未出现共生现象,且氮的时均浓度为0.6—4.8 mg/L时（70:1）,M.具有竞争优势,而降低为0.15—0.3 mg/L时（17:1）,S.占优。随着添加频率的变化,两种藻的细胞大小也会随之改变,S.随着营养盐浓度的降低而增大,且在双营养盐限制条件下变化更显著。上述试验结果分析表明：两种藻竞争能力与添加频率相关,在藻种浓度的变化上,按照‘拾遗－机会’交替竞争理论,M.表现出机会主义者特征,而S.则表现出拾遗者的特征,两者的共生特征也符合‘中度干扰’假说。藻细胞大小变化表明,两种藻均可以改变大小实现最大限度争夺受限营养盐。在低浓度时,S.细胞大小的变化同样也变现出了“拾遗者”的特征。     

绿藻栅藻对微囊藻的抑制效应及评价

为筛选具有控制微囊藻水华潜力的绿藻, 研究基于藻类之间的化感作用, 对34株绿藻开展筛选及评价工作。结果发现, 栅藻FACHB-1229的抑制率最高, 其滤液对微囊藻FACHB-3550和FACHB-905的抑制率分别为53.95%和48.39%; 通过对滤液中的物质进行GC-MS检测, 推测该藻株的效应物质可能为邻苯二甲酸二(2-甲氧基乙基)酯。进一步对FACHB-1229生长和光合放氧、氨氮耐受等指标进行评价, 结果发现: 该藻株在孔板中的生长速率(0.38±0.06)/d高于微囊藻生长速率(0.13±0.03)/d; 栅藻FACHB-1229的光合放氧速率高于同期测定的其他绿藻光合放氧速率, 可达(229.91±10.49) μmol O₂/(mg Chl.a·h); 同时该藻株对氨氮的耐受能力最强, 在氨氮浓度为1888.60 mg/L时其生长速率可达(0.30±0.08)/d。此外, 在与微囊藻FACHB-3550进行共培养时, 栅藻FACHB-1229所占比例持续升高。综上, 栅藻FACHB-1229具备与微囊藻竞争的优势, 有望成为微囊藻水华生物控制的优选材料。     

肿柄菊挥发油的化学成分分析及其化感作用

采用水蒸气蒸馏法提取肿柄菊地上部分的挥发油,利用GC-MS技术对肿柄菊地上部分的挥发油进行分析,以假臭草、巴西含羞草、含羞草、蝶豆和鬼针草5种肿柄菊伴生植物为供试植物,用半密闭容器法对肿柄菊挥发油的化感效应进行生物测定。GC-MS分析结果显示,从肿柄菊挥发油中鉴定出50个化合物,占总出峰面积的94.79%,肿柄菊挥发油中主要含有α-蒎烯(63.81%)、柠檬烯(7.07%)、β-石竹烯(4.85%)、双环大香烯(2.95%)、香桧烯(2.78%)、斯巴醇(2.70%)等萜类和醇类化合物,占挥发油总量的94.15%,其中萜类化合物含量占总挥发油的86.01%。生测结果显示,肿柄菊挥发油对5种受试植物的种子萌发和幼苗生长均产生抑制作用,其中对巴西含羞草的抑制作用最为显著,而对含羞草和蝶豆影响较小。说明肿柄菊挥发油在其入侵扩散中发挥一定的化感作用。     

慈姑属4种同域分布植物的人工种间杂交

泽泻科（Alismataceae）是现存最原始的单子叶植物类群之一,慈姑属（Sagittaria）是泽泻科相对进化的分类群,地域分布广泛,其物种大多集中分布于北温带,且有种间同域分布现象。为了探究同域分布物种之间的杂交可能性,我们通过选取同域分布且在系统进化树上具有代表性的冠果草（S.guayanensis subsp. lappula）、小慈姑（S. potamogetonifolia）、利川慈姑（S. lichuanensis）和野慈姑（S. trifolia）为研究对象,调研中国数字植物标本馆（CVH）的标本信息和已有文献,分析这4种慈姑的地理分布格局,并分别以这4种慈姑为母本进行人工授粉实验以检验种间杂交的可能性。基于对1 172份4种慈姑属腊叶标本的分析,表明这4种慈姑在福建省武夷山地区存在同域分布情况。通过对4种慈姑之间的人工授粉实验结果分析表明,冠果草、小慈姑、利川慈姑和野慈姑异种授粉后均出现心皮膨大现象,所有异种授粉产生的种子均不可育,败育胚种子比例各不相同,且该比例与父本和母本在系统进化树上的位置有关。     

中国盾盘菌属分类研究概况

本文对中国已记载的盾盘菌属成员名称做了分类和命名方面的评述,报道该属六个中国新记录种,须孢盘菌广西变型描述为新变型。     

桦褐孔菌提取物抗氧化活性研究

以乙酸乙酯和甲醇为提取剂,采用索氏提取法,剩余残渣采用热水浸提,最终得到桦褐孔菌不同极性提取物,对其DPPH自由基、羟基自由基及超氧阴离子自由基清除活性作用进行了研究,确定桦褐孔菌的抗氧化能力,为深入研究和开发桦褐孔菌功能性食品奠定理论基础。实验结果表明桦褐孔菌具有较好的抗氧化活性,其中乙酸乙酯提取物的DPPH自由基清除率、羟基自由基清除率和超氧阴离子自由基清除率均高于其他两组分及BHT,桦褐孔菌提取物有望成为功能性食品组分中合成抗氧化剂的天然替代品。     

基于16S rRNA和rpoB基因的分子系统发育分析在铜绿假单胞菌鉴定中的应用

为对比16S rRNA和rpo B基因分子系统发育分析与传统表型分类法对铜绿假单胞菌的鉴定,评估16S rRNA和rpo B基因序列分析在铜绿假单胞菌鉴定中的应用,用表型分类方法对临床自动微生物鉴定系统鉴定为铜绿假单胞菌的23株分离株进行再鉴定,PCR扩增23株分离株16S rRNA和rpo B基因片段,并测序进行系统发育分析。结果表明,表型再鉴定结果与自动微生物鉴定系统鉴定结果一致。基于两个基因的系统发育分析均显示分离株p22与不动杆菌属序列聚为一枝,其余22株分离株与铜绿假单胞菌序列聚为一枝。因此p22应鉴定为不动杆菌,16S rRNA和rpo B基因序列分析均能准确鉴定铜绿假单胞菌并能较好建立假单胞菌属内种间关系。     

Use of visual loop-mediated isotheral amplification of rimM sequence for rapid detection of Mycobacterium tuberculosis and Mycobacterium bovis

Mycobacterium tuberculosis and Mycobacterium bovis are pathogenic bacterial species in the genus Mycobacterium and the causative agents of most cases of tuberculosis (TB). Detection of M. tuberculosis and M. bovis using conventional culture- and biochemical-based assays is time-consuming and laborious. Therefore, a simple and sensitive method for rapid detection has been anxiously awaited. In the present study, a visual loop-mediated isothermal amplification (LAMP) assay was designed from the rimM (encoding 16S rRNA-processing protein) gene sequence and used to rapidly detect M. tuberculosis and M. bovis from clinical samples in South China. The visual LAMP reaction was performed by adding calcein and manganous ion, allowing the results to be read by simple visual observation of color change in a closed-tube system, and which takes less than 1 h at 65 °C. The assay correctly identified 84 M. tuberculosis isolates, 3 M. bovis strains and 1 M. bovis BCG samples, but did not detect 51 non-tuberculous mycobacteria (NTM) isolates and 8 other bacterial species. Sensitivity of this assay for detection of genomic DNA was 1 pg. Specific amplification was confirmed by the ladder-like pattern of gel electrophoresis and restriction enzyme HhaI digestion. The assay successfully detected M. tuberculosis and M. bovis not only in pure bacterial culture but also in clinical samples of sputum, pleural fluid and blood. The speed, specificity, sensitivity of the rimM LAMP, the lack of a need for expensive equipment, and the visual readout show great potential for clinical detection of M. tuberculosis and M. bovis.     

Septoria的新种和国内新记录种

作者在1987-1991年间从东北地区收集和采集Septoria真菌标本221份,鉴定出Septoria 84种,其中2个新种:Septoria dioscorical Lu Guo-zhong et Bai Jin-kai和Septoria saposhinikoviae Lu Guo-zhong et Bai Jin-kai,以及13个国内新记录种. Septoria属真菌的产孢方式为全壁芽生合轴式(holoblastic sympodial)。