铜绿微囊藻对萼花臂尾轮虫与大型溞竞争关系的影响

为探究铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)浓度变化对浮游动物竞争关系的影响,通过控制实验法,评估了在3个铜绿微囊藻浓度梯度下,萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)和大型溞(Daphnia magna)之间的种间竞争关系。结果表明不同浓度铜绿微囊藻对萼花臂尾轮虫、大型溞的增长及二者种间竞争影响具有差异,并且在3种铜绿微囊藻浓度下均以大型溞为主要优势类群。低浓度(5×10⁴ cells/m L)铜绿微囊藻仅促进大型溞种群增长(P<0.01),大型溞占据主要优势地位;中浓度(1×10⁵ cells/m L)铜绿微囊藻对萼花臂尾轮虫和大型溞增长均有显著影响(P<0.01),在此浓度下大型溞在种群竞争中依旧占优势地位,使得萼花臂尾轮虫种群衰亡;在高浓度铜绿微囊藻(5×10⁵ cells/m L)环境中种群生长均受到抑制(P<0.01),在共培养体系中仅大型溞种群存活。在无其他外在影响因素存在时,实验结果显示在不同浓度的铜绿微囊藻下,大型溞均占优势,说明铜绿微囊藻的浓...     

铜绿微囊藻与小球藻对低温和黑暗的响应与恢复

研究以水华蓝藻铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa PCC 7806)与绿藻小球藻(Chlorella sp. FACHB-31)为研究对象, 探讨低温和黑暗对其生长、色素含量、最大光化学效率(F_v/F_m)、丙二醛(MDA)含量及过氧化氢酶活性的变化。结果表明, 30d的低温和黑暗处理, 显著降低了铜绿微囊藻和小球藻的叶绿素a浓度, 增加了单位细胞类胡萝卜素含量。在低温黑暗条件下, 铜绿微囊藻的MDA含量及CAT活性均显著增加, 而小球藻变化不明显。30d低温黑暗处理, 铜绿微囊藻的存活率为54.6%, 显著高于小球藻的31.3%。当恢复正常温度与光照, 2种藻均迅速生长。这些结果表明低温黑暗影响了微囊藻和小球藻的生理特性。在低温黑暗处理下, 微囊藻的F_v/F_m显著降低, 而小球藻则保持较为恒定的F_v/F_m, 表明微囊藻通过降低自身光合活性来渡过冬季低温黑暗的条件, 而小球藻在低温黑暗条件下仍保持较高的光合活性。     

超声波对铜绿微囊藻超微结构和生理特性的影响

为了研究超声波对蓝藻细胞的影响,利用超声波（40W）处理200 mL铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa） 悬浮液20min,之后继续培养并于不同时间取样检测。检测悬浮藻细胞生物量发现其3d降低了97.84%;分别观察1、3、5d时沉降藻细胞超微结构变化,发现13d时细胞内脂质颗粒和藻青素颗粒增多、类囊体片层断裂、藻胆体脱落,5d时拟核区萎缩消失、细胞基础结构解体、胞质出现空洞、胞内结构颗粒降解;检测藻细胞光合放氧速率、叶绿素a （Chl.a）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性、膜透性以及跨膜ATP酶活性,发现光合放氧速率3d下降24.83%,Chl.a含量5d下降23.75%,超声组细胞SOD活性变化幅度比较大,但总体上活性降低,而CAT活性则表现为先增后减,活性始终大于对照组,同时胞内有机物渗出量增大,三种跨膜ATP酶活性（Na+/K+-ATPase、Mg2+-ATPase 和Ca2+-ATPase）均先升后降,并与膜透性变化相关。以上结果表明,超声波使铜绿微囊藻细胞沉降,并对其造成了胁迫,使部分藻细胞光合作用减弱,光合色素遭到损伤,细胞膜透性增大,甚至引起藻细胞程序性死亡。SOD活力的快速降低表明超声波使藻细胞内超氧离子（O2-）过量累积,从而对藻细胞造成氧化损伤,除此之外,超声波使藻细胞基础结构破坏、细胞内结构颗粒降解、细胞膜透性增大,这些都可能是致使部分铜绿微囊藻细胞死亡的重要原因。铜绿微囊藻细胞CAT以及跨膜ATP酶活性增大,表明藻细胞增强抗氧化酶活性以及离子调控和能量活动以抵御超声波的胁迫,而当胁迫随着时间减小后,细胞开始恢复生长和代谢,酶活力开始降低。       

低强度超声波抑制铜绿微囊藻生长的研究

铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)是常见的水华蓝藻,会对湖库的生态环境造成严重危害.室内研究了低强度超声波在不同藻生长时相、藻细胞浓度、水体pH、水温和二次超声条件下对铜绿微囊藻的抑制效果.结果表明:藻细胞浓度和pH对超声抑藻效果无明显影响,藻生长时相、水温和超声次数对超声抑藻效果有明显影响.15℃、20℃和25℃时的超声抑藻效果好于30℃和35℃,不经超声作用40℃高温即已不利于藻细胞生长;低强度超声对延滞期、稳定期和衰退期铜绿微囊藻抑制效果好于指数生长期铜绿微囊藻;二次超声可有效延长残余藻细胞的恢复时间,稳定抑藻效果.     

氮磷比对蛋白核小球藻和湛江等鞭金藻种间竞争的影响

为了了解饵料微藻的种间竞争关系,通过微藻共培养的方法,以NaNO3和KH2PO3作为氮源和磷源,研究了氮磷比对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)和湛江等鞭金藻(Isochrysis zhanjiangensis)种间竞争的影响。结果表明:在单养模式下,蛋白核小球藻生长适宜的N/P为4~22,N/P22时其生长受抑制,而湛江等鞭金藻生长受N/P影响不明显;共养模式可促进蛋白核小球藻的生长,而抑制湛江等鞭金藻的生长;蛋白核小球藻具有明显的竞争优势,且N/P为13和16时其种群竞争优势最明显;在蛋白核小球藻大规模生产性培养时可接入等生物量或少量湛江等鞭金藻,一方面利用共养模式提高蛋白核小球藻的产量,另一方面可根据养殖生产需要适时采收混合藻类饵料用于投喂。     

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.     

五倍子水提液对铜绿微囊藻生长抑制效应的研究

通过10种中草药水提液对铜绿微囊藻抑制效应的实验,筛选出五倍子具有较强的抑藻效果。结果显示：五倍子水提液抑制铜绿微囊藻的最大比生长率为-0.834 d^-1,对叶绿素a的抑制率显著,且持续时间长,低浓度组50 mg·L^-1处理3 h抑制率超过50%,高浓度组500和1 000 mg·L^-1处理24 h后抑制率均超过90%。证明五倍子抑藻作用具迅速、持续稳定的特点,对治理水华的发生有较大的应用前景。     

铜绿微囊藻和四尾栅藻在不同温度下的生长特性及竞争参数计算

在实验室条件下,对铜绿微囊（Microcystis aeruginosa）和四尾栅藻（Scendesmus quadricauda）分别在温度22℃、26℃和30℃下进行了纯培养和混合培养,实验结果显示温度对两种藻类的生长和竞争都有显著影响。微囊藻在22℃、26℃和30℃纯培养下的最大生物量及平均特定增长率（μ）分别为444、1180和998（&#215;104cells/mL）及0.33、0.38和0.37/d,说明微囊藻在26℃和30℃下生长较好;混合培养下的最大生物量及平均特定增长率分别为270、778和647（&#215;104cells/mL）及0.34、0.43和0.46/d,显示微囊藻在混合培养下受到了栅藻一定程度的竞争抑制。栅藻在22℃、26℃和30℃纯培养下的最大生物量及平均特定增长率分别为830、984和464（&#215;104cells/mL）及0.36、0.34和0.32/d;混合培养下的最大生物及平均特定增长率分别为538、554和387（&#215;104cells/mL）及0.43、0.40和0.39/d,说明栅藻在温度22℃、26℃下生长较好,混合培养下栅藻的生长受微囊藻影响较大。各温度下两种藻类的生长都可以用Logistic方程拟合。微囊藻对栅藻的抑制参数α分别为1.68（22℃）、0.65（26℃）和0.76（30℃）,而栅藻对微囊藻的抑制参数β依次为0.43（22℃）、0.51（26℃）和0.25（30℃）,三个温度下α均大于β,产生这一结果的原因可能是由于微囊藻与栅藻在竞争过程中不仅表现为资源竞争,同时还存在着明显的他感作用,且可推测微囊藻对栅藻的他感作用大于栅藻对微囊藻的,且在22℃时为最大。     

温度对普通小球藻和鱼腥藻生长竞争的影响

通过室内实验研究了不同温度条件下主要水华藻类鱼腥藻(Anabaena sp. strain PCC)和常见淡水藻类普通小球藻(Chlorella vulgaris)的生长和种间竞争, 结果表明在单种培养和共同培养体系中, 普通小球藻的最大藻细胞浓度随着温度的升高而增加; 鱼腥藻生长最适温度为3035℃。温度对藻类种间竞争抑制参数能够产生明显影响, 鱼腥藻在温度为15℃时对普通小球藻的竞争抑制参数最大, 分别是25℃、30℃、35℃时的1.24倍、1.14倍和1.12倍; 而普通小球藻在30℃时对鱼腥藻的竞争抑制参数最大, 分别是15℃、25℃、35℃条件下的4.25倍、2.03倍和1.20倍。在4个试验温度下普通小球藻对鱼腥藻的竞争抑制参数均大于鱼腥藻对普通小球藻的竞争抑制参数。根据Lotka-Volterra竞争模型可推断, 在4个温度条件下, 普通小球藻和鱼腥藻在竞争中不稳定共存。       

增强UV-B对蛋白核小球藻中NO释放的影响

研究了蛋白核小球藻在增强UV—B辐射下NO信号的产生。结果表明：NO释放量与UV—B的强度相关。在藻类细胞培养液中加入NOS的竞争性抑制剂硝基精氨酸(LNNA),不能抑制NO的释放。加入NO清除剂乙酰半胱氨酸(NAC),能明显减少NO的释放。在无氮和有氮培养基中NO同样的释放。这些结果说明NO生成途径不经过依赖L-精氨酸的NOS和依赖NO3^-和硝酸还原酶,NO的底物不是L-精氨酸和NO3^-在无氮和有氮培养基中同样有NO3^-的形成,NAC减少NO2^-的释放,说明生成了NO2^-有可能是NO释放后生成的。     

Effects of Interspecific Interactions between Microcystis aeruginosa and Chlorella pyrenoidosa on Their Growth and Physiology

Interactions between Microcystis aeruginosa and Chlorella pyrenoidosa were analyzed by flow cytometry and by phytoplankton pulse‐amplitude‐modulated fluorimetry (Phyto‐PAM) in joint cultures as well as in cultures separated by dialysis membranes. Results showed that the growth of C. pyrenoidosa was greater than that of M. aeruginosa, and that the growth of M. aeruginosa but not the growth of C. pyrenoidosa was significantly inhibited by the interactions between M. aeruginosa and C. pyrenoidosa. Culture filtrates of these two algae showed no apparent effects on the growth of the competing species. For M. aeruginosa, decreases in esterase activity, chlorophyll a fluorescence, and maximum quantum yield were observed in joint cultures, indicating that the metabolic activity and photosynthetic capacity of M. aeruginosa were suppressed. Light limitation from the shading effect of C. pyrenoidosa may be the main reason for such inhibition. For C. pyrenoidosa, esterase activity was suppressed in membrane‐separated and joint cultures, suggesting that C. pyrenoidosa was probably affected by allelopathic substances secreted by M. aeruginosa. However, no significant difference was observed in the chlorophyll a fluorescence and maximum quantum yield of C. pyrenoidosa in the two cultures. In addition, interspecific interactions induced a reduction in size in both M. aeruginosa and C. pyrenoidosa, which may contribute to the development of C. pyrenoidosa dominance in the present study. (© 2007 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

萼花臂尾轮虫培养滤液对铜绿微囊藻、斜生栅藻和小球藻群体形成及生长的影响

为探索浮游动物和藻类之间可能存在的信息传递,研究了萼花臂尾轮虫培养滤液对铜绿微囊藻、斜生栅藻和小球藻的生长及群体形成的影响.把萼花臂尾轮虫按1000个·L^-1的初始密度置于小球藻中培养24h后,用孔径0.15μm的微孔滤膜抽滤,得到轮虫培养滤液,此滤液中含有轮虫在生活过程中释放的一些信息化学物质.将轮虫培养滤液以20%的比例分别加入纯培养的铜绿微囊藻、斜生栅藻和小球藻中,进行为期7d的试验.结果表明,萼花臂尾轮虫培养滤液能显著地促进斜生栅藻的群体形成,而对铜绿微囊藻和小球藻在群体形成方面没有显著作用.另外,该滤液能显著提高小球藻种群的增长,对铜绿微囊藻和斜生栅藻的生长无明显影响.3种藻类对萼花臂尾轮虫的潜在牧食采取了不同的生态策略:斜生栅藻形成群体,增大摄食阻力,从而降低被摄食的风险;小球藻通过提高增长率来抵消被取食的损失;铜绿微囊藻是通过其它方式来降低被牧食(例如毒素).这些方式分别是这些藻类维持种群规模的反牧食防御策略之一.     

Methods for prevention of mass development of the cyanobacterium Microcystis aeruginosa Kutz emend. Elenk. in aquatic systems

Methods for prevention of mass development of the cyanobacterium Microcystis aeruginosa Kutz emend. Elenk. in continental water bodies and industrial water supply systems are reviewed. The physicochemical, chemical, and biological methods for prevention of M. aeruginosa development in water bodies and water supply systems are considered; examples of successful inhibition of M. aeruginosa growth in laboratory experiments are demonstrated. The scientific problems are outlined that are to be solved for perfecting techniques for prevention of M. aeruginosa mass development in open water bodies and in closed water supply systems.     

药用植物浸提液抑制蛋白核小球藻生长的化感效应

研究了11种药用植物浸提液对水华藻种蛋白核小球藻的影响,结果显示:黄连、重楼、贯众、防己4种药用植物的浸提液均有抑藻效应。当药用植物浸提液的相对浓度为1g/L处理时,其半抑制效应时间LT50的排序为:防己重楼黄连贯众。进一步研究防己的相对浓度梯度抑藻效应,结果表明:在相对浓度为2g/L时,实验3d后的藻细胞几乎全部死亡;防己的抑藻效应受贮藏时间和贮藏温度的影响不显著。在所研究的药用植物中,防己的抑藻效果最好,在抑藻方面有较大应用前景,其它3种药用植物对轻度藻类爆发的控制也有潜在应用价值。     

氮、锰、硫缺乏对蛋白核小球藻Chlorella pyrenoidosa光合产氢及其生长的影响

本实验通过研究缺氮、缺锰和缺硫对蛋白核小球藻Chlorella pyrenoidosa产氢的影响,发现缺氮、缺锰及缺硫条件下该藻均能产氢,但在缺氮条件下产氢量最高,约为88.613μL H2/mgChla,分别是对照组、缺锰和缺硫实验组产氢量的4.61倍、1.92倍和3.63倍。通过对光合、呼吸及生长的比较研究,发现缺锰对该藻光合、呼吸及生长的影响要小于缺氮和缺硫;与正常培养条件相比,缺锰、缺硫抑制藻细胞的光合放氧和生长,对呼吸影响小,而缺氮不仅最大程度抑制光合放氧和生长,同时使呼吸作用增强,这为进一步优化该藻产氢条件及研究其产氢机制提供了线索。     

Inhibition of Chlorella growth by the lipids of cyanobacterium Microcystis aeruginosa

The total lipids of the cyanobacterium Microcystis aeruginosa have been isolated and fractionated into its components. Of these lipid components, only the fatty acid-containing fraction inhibited the growth of the green alga Chlorella pyrenoidosa. The inhibitory activity appears to be due to linoleic and linolenic acids, which are both present in significants quantities. These acids may be the substances responsible for the reported toxicity of Microcystis aeruginosa to Chlorella.     

棕鞭藻对蛋白核小球藻的摄食及其营养策略

在研究稻草秸秆对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)的化感作用时,偶然发现一株对蛋白核小球藻具有强烈的取食作用的鞭毛虫,能有效抑制小球藻的大量繁殖。经形态学观察,该种鞭毛虫具有2片淡黄色色素体,片状、周生;虫体呈球形、椭圆形或卵形,能变形,具2根不等长的鞭毛,从细胞顶部伸出;长鞭毛约为虫体的1.5倍,短鞭毛约为虫体的0.5倍;对蛋白核小球藻的吞噬能力极强,每个虫体可以吞噬3~4个小球藻,虫体大小因吞噬物的多少变化较大。初步确定这种鞭毛虫为棕鞭藻(Ochromonas sp.)。在SE、稻草以及麦粒3种培养基中的种群生长表明,这种棕鞭藻在麦粒培养基最易培养,生长速度最快。结果表明,这种棕鞭藻为混合营养类型,但以吞噬营养为主。     

Dynamics of cyanophage-like particles and algicidal bacteria causing Microcystis aeruginosa mortality

The dynamics of cyanophage-like particles and algicidal bacteria that infect the bloom-forming cyanobacterium Microcystis aeruginosa was followed in a hyper-eutrophic pond from September 1998 to August 1999. The densities of M. aeruginosa ranged between 4.0 × 10⁵ and 1.9 × 10⁷ cells ml⁻¹, whereas those of algicidal bacteria were between 4.0 and 5.1 × 10² plaque-forming units (PFU) ml⁻¹ and those of cyanophage-like particles were between <5.0 × 10² and 7.1 × 10³ PFU ml⁻¹. A significant relationship was found between the densities of algicidal bacteria and M. aeruginosa (r = 0.81, n = 69, P < 0.001), suggesting that the dynamics of the algicidal bacteria may regulate the abundance of M. aeruginosa. Occasional peaks of density of cyanophage-like particles were detected in October, June, and August, when sharp declines in M. aeruginosa cell densities were also observed. The densities of cyanophage-like particles became undetectable when the abundance of M. aeruginosa was low, suggesting the density-dependent infection of M. aeruginosa by cyanophage-like particles. Thus, we suggest that infections of both algicidal bacteria and cyanophage-like particles are important biological agents that decompose blooms of M. aeruginosa in freshwater environments. Received: August 31, 2000 / Accepted: December 6, 2000