棕鞭藻及其培养滤液对铜绿微囊藻生长及生理特性的影响

为探究藻类之间的可能存在的信息传递, 研究了棕鞭藻(Ochromonas sp.)及其培养滤液对铜绿微囊藻的生长及生理特性的影响。结果发现, 3种不同接种比例(1﹕4、1﹕1和4﹕1)的棕鞭藻与微囊藻共培养下, 微囊藻细胞密度到第4天均下降到最低值, 而棕囊藻细胞密度则显著增加。同时, 棕鞭藻培养滤液能够抑制微囊藻的生长、导致丙二醛(MDA)含量和过氧化氢酶(CAT)活性。此外, 棕鞭藻培养滤液也能促进微囊藻胞外多糖(EPS)含量显著增加。这表明棕鞭藻不仅能吞噬微囊藻, 而且可能释放某些化感物质抑制微囊藻生长及生理参数。这暗示了棕鞭藻可作为潜在的藻类水华控制生物, 抑制早期藻类大量增殖。     

洱海微囊藻水华的水生态风险评估研究

以洱海微囊藻水华为研究对象, 借鉴生态毒理学风险评估思路对藻类水华的水生态风险进行评价。研究通过暴露实验以及查阅文献获取了微囊藻水华对底栖动物、浮游动物、鱼类和沉水植物的效应数据, 采用毒性百分数排序法推导了洱海微囊藻水华的急性和慢性效应藻密度, 用风险商值评估微囊藻水华密度的水生态风险。进一步结合水华盖度和持续时间制定了微囊藻水华的急性、慢性生态风险评价表。研究结果表明, 微囊藻水华的急性生态风险分为低中高三级, 分别为微囊藻藻密度小于3.4×106 cells/L为低风险,微囊藻藻密度在3.4×106—3.4×107 cells/L之间为中风险,微囊藻密度大于3.4×107 cells/L为高风险。慢性生态风险同样分为低中高三级, 分别为微囊藻藻密度小于1.1×106 cells/L为低风险,微囊藻藻密度在1.1×106—1.1×107 cells/L为中风险,微囊藻密度大于1.1×107 cells/L为高风险。实际应用中需综合微囊藻水华密度、面积和持续时间, 制定洱海微囊藻水华水生态风险评价标准。当微囊藻水华处于中风险状态时, 应启动预警、强化水质管理和生物抑制措施, 当处于高风险状态时, 应采取水华的应急处理措施。研究结果有助于洱海微囊藻水华的科学管理。     

粉绿狐尾藻（Myriophyllum aquaticum）对铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）的化感抑制效应及其生理机制

由于生物法,尤其是水生植物化感控藻方法在治理水体富营养化及水华现象中具有多方面的优势,近年来该领域的理论和技术研究备受世界各国关注.采用初始添加种植水和连续添加种植水的方法,研究挺水型粉绿狐尾藻对铜绿微囊藻的化感抑藻效应,并从光合作用的角度探讨其对铜绿微囊藻化感抑制的生理生态机制及作用靶点.研究结果表明:粉绿狐尾藻能够分泌某些化感物质有效抑制铜绿微囊藻的正常生长,其抑藻效应是通过连续释放某些化感物质作用于铜绿微囊藻而实现的,且具有累积性;粉绿狐尾藻分泌化感物质对铜绿微囊藻的Chl a、PC及APC的损伤程度存在差异(如处理5 d后,Chl a、PC、APC的相对含量分别降至52.7%、15.3%、7.6%),其中藻胆蛋白(尤其是APC)比Chl a 更为敏感,说明藻胆蛋白是粉绿狐尾藻化感物质抑制铜绿微囊藻的关键靶点.研究为水生植物化感控藻技术的发展提供了新的材料,并有助于深入了解水体生态系统的化学生态作用及其机制.     

植物化感作用研究进展——以抑制铜绿微囊藻生长为例

水体富营养化引起的藻华问题依旧是当前世界共同面对的难题,其中植物释放化感物质应对藻华是高效低耗的手段,受到国内外研究者的青睐.综述了不同水生植物和陆生植物对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的生长影响,总结了抑制铜绿微囊藻的植物种类、研究方法、化感作用效果以及化感作用机理,归纳了各种植物的化感作...     

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（×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（×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（×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（×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。     

没食子酸对铜绿微囊藻的化感作用

为了探讨没食子酸对铜绿微囊藻的抑制效应及超微结构的影响。本文采用不同浓度的没食子酸水溶液对铜绿微囊藻(Microcystic aeruginosa)藻液进行胁迫处理,随着没食子酸浓度的增加和处理时间的延长,铜绿微囊藻的生长受到显著抑制。采用扫描电镜和透射电镜观察,处理72 h的铜绿微囊藻细胞超微结构出现不同程度改变,与对照相比,铜绿微囊藻细胞壁呈现不同程度的皱缩、塌陷、破裂,胞质中类囊体光合片层出现不同程度的分散、断裂,依附于类囊体的藻胆体减少或分散到胞质中,胞质中脂质颗粒和藻青素颗粒数量出现不同程度的增多,拟核区出现空洞,直至大部分藻细胞死亡。结果表明,没食子酸能够有效抑制铜绿微囊藻的生长,具有明显的化感作用。     

两株淡水微囊藻的藻蓝蛋白基因间隔序列(PC-IGS)分析

对2株编号为003和004的淡水水华微囊藻(Microcystis.sp)的藻蓝蛋白基因间隔序列进行测定,获得长度均为608bp的2条序列。同时从GenBank中获取铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa Kütz,NCBI序列号AJ003179)及惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii,NCBI序列号AF385391)的序列。分别运用MEGA3及ClustalX(Version1.83)软件对这4株藻的PC-IGS序列进行碱基组成分析和序列比对。碱基组成的比对结果表明4株藻的G+C含量分别为003(50.5%),004(51.7%),铜绿微囊藻(50.7%),惠氏微囊藻(52.3%),相差范围在0.2%~1.8%之间,其结果不足以区分这四株微囊藻;序列比对则表明003号藻株与铜绿微囊藻和惠氏微囊藻的序列相似性分别为100%和88.35%,而004号藻株与铜绿微囊藻和惠氏微囊藻的序列相似性比较结果为95.13%和89.04%。此外,文章还探讨了PC-IGS序列作为微囊藻种间鉴定分子标记的可行性。     

微囊藻对柔细束丝藻生长及土臭素合成与释放的影响

文章选择两种特征不同的微囊藻——产毒的铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和无毒的惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii),分别以不同的接种比例(1﹕2、1﹕1和2﹕1)与产土臭素(Geosmin)的柔细束丝藻(Aphanizomenon gracile)混合培养,以探索种间相互作用对藻类生长和束丝藻土臭素合成与释放的影响。结果表明,在共培养条件下,两种微囊藻均抑制了柔细束丝藻的生长,而柔细束丝藻却促进了两种微囊藻的生长。惠氏微囊藻促进了柔细束丝藻土臭素的释放(接种比例为1﹕1时,束丝藻胞外土臭素的细胞份额达到269.43 fg/cell),仅在生长早期与生长受到抑制阶段促进了土臭素的合成;铜绿微囊藻在共培养早期促进了束丝藻土臭素的合成,但共培养却抑制了土臭素的释放,而且在共培养的中后期已检测不到土臭素。研究结果表明,在自然水体中束丝藻与微囊藻的季节演替过程中,微囊藻在与束丝藻的竞争中处于优势,且微囊藻对束丝藻的竞争压力促使后者合成异味物质,随着束丝藻的消亡可能伴随大量异味物质的释放,增加异味事件发生风险。     

营养盐限制条件下塔玛亚历山大藻对东海原甲藻的化感作用研究

为明确塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)对东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)生长的化感作用,研究了在N、P限制及正常营养盐条件下(又称富营养)塔玛亚历山大藻无细胞滤液对东海原甲藻生长的影响,并探讨了3种不同营养盐条件下两种藻共培养时的生长状况。结果表明,半连续培养时,营养盐限制下,塔玛亚历山大藻无细胞滤液对东海原甲藻的生长均有一定影响。N限制下,5 d后东海原甲藻藻密度显著低于未加滤液的对照组,藻密度为1.02×107 cells L-1,对照组为1.7×107 cells L-1;P限制下,东海原甲藻藻密度与对照组差异不显著,5 d后藻密度为1.44×107 cells L-1;富营养条件下,东海原甲藻藻密度与对照组无明显区别。共培养时,塔玛亚历山大藻对东海原甲藻生长的抑制作用更为显著,N、P限制下,4 d后东海原甲藻全部死亡,且聚集成团形成沉淀;富营养条件下,仍有少量东海原甲藻存活(藻密度3.3×104 cells L-1)。这表明,塔玛亚历山大藻对东海原甲藻的生长有一定的化感作用。营养盐限制可促进塔玛亚历山大藻化感物质的合成和释放,化感作用是塔玛亚历山大藻抑制东海原甲藻生长的原因之一。     

梭鱼草化感物质丁二酸对微囊藻和栅藻生长及竞争的影响

为了解梭鱼草(Pontederia cordata)根茎有机酸类化感物质对铜绿微囊藻(Micro-cystis aeruginosa,M)和斜生栅藻(Scenedesmus obliquus,S)生长和竞争关系的影响,将不同浓度丁二酸作用于两种藻的单种培养和共培养,即铜绿微囊藻与斜生栅藻初始比例为1∶0(100%M)、1∶1(50%M+50%S)、2∶3(40%M+60%S)、3∶2(60%M+40%S)、0∶1(100%S)。结果表明:丁二酸对铜绿微囊藻和斜生栅藻均有抑制作用,抑制能力与浓度呈正相关;无化感物质作用下,单种培养和共培养中铜绿微囊藻生长能力均强于斜生栅藻; 60mg·L-1丁二酸处理下,40%M+60%S、50%M+50%S培养组中β(斜生栅藻对铜绿微囊藻的抑制参数)0,60%M+40%S培养组中β0,表明藻类初始比例影响蓝绿藻之间竞争;丁二酸可改变蓝绿藻之间竞争关系,低浓度(20、40 mg·L-1)作用下,表现为铜绿微囊藻抑制斜生栅藻,斜生栅藻促进铜绿微囊藻,高浓度(60、80 mg·L-1)作用下,表现为两者相互抑制,表明两种藻之间竞争加强。     

微囊藻群体细胞数量估算的一种简单方法

采用加酸水解和人工计数的方法,对巢湖铜绿微囊藻、放射微囊藻、惠氏微囊藻、坚实微囊藻、绿色微囊藻、挪氏微囊藻、水华微囊藻、鱼害微囊藻所含细胞数进行了估算.通过统计分析,建立了微囊藻群体最大投影面积与所含细胞数的回归方程模型,通过这些模型可以估算群体微囊藻所含的细胞数.     

中国淡水微囊藻属常见种类的分类学讨论——以滇池为例

根据中国云南滇池藻类样品的观察结果,对中国分布的淡水微囊藻属Microcystis10个常见种的形态特征进行了描述,同时对它们的分类学进行了讨论,并整理出分类检索表。这10种微囊藻是铜绿微囊藻M.aeruginosa、放射微囊藻M.botrys、坚实微囊藻M.firma、水华微囊藻M.flos-aquae、鱼害微囊藻M.ichthyoblabe、挪氏微囊藻M.novacekii、假丝微囊藻M.pseudofilamentosa、史密斯微囊藻M.smithii、绿色微囊藻M.viridis、惠氏微囊藻M.wesenbergii。最后还讨论了中国报道的其它微囊藻种类的分类学状况。     

广州市景观湖微囊藻的分类学研究

于2008年3月至2009年4月,对广州市区若干景观湖水体的微囊藻属(Microcystis)进行分类学研究。共观察到11种微囊藻,分别是铜绿微囊藻(M. aeruginosa Kützing)、放射微囊藻(M. botrys Teiling)、坚实微囊藻(M. firma Kützing)、水华微囊藻(M. flosaquae Wittrock)、鱼害微囊藻(M. ichthyoblabe Kützing)、挪氏微囊藻(M. novacekii Komárek)、苍白微囊藻(M. pallida (Farlow) Lemm.)、假丝微囊藻(M. pseudofilamentosa Crow)、史密斯微囊藻(M. smithii Komárek & Anagnostidis)、绿色微囊藻(M. viridis A. Braun)和惠氏微囊藻(M. wesenbergii Komárek),对它们的形态学特征进行描述,并比较这些种类间的形态区别。     

滇池中溶藻细菌的分离鉴定及其溶藻效应

【背景】藻类水华或赤潮在世界范围内频发,带来各种危害,亟需找到有效途径控制水华或赤潮。溶藻细菌具有杀死藻类控制藻类生物量的能力,可以作为防治水华和赤潮的有效工具。【目的】分离并鉴定滇池中的铜绿微囊藻(Microcystisaeruginosa)及其溶藻细菌,对溶藻菌作用于铜绿微囊藻的溶藻效应进行研究,初步了解其溶藻特性与溶藻机制。【方法】采用LB平板稀释涂布,再经多次划线分离纯化细菌,测定16SrRNA基因序列以鉴定细菌种类;采用毛细管分离的方法分离铜绿微囊藻,并测定其cpcBA基因序列以鉴定蓝藻种类;采用热乙醇法提取叶绿素a,从而计算溶藻效率;基于过氧化氢酶(CAT)、还原型谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)探究藻细胞在溶藻菌处理下的抗氧化系统响应。【结果】共分离获得11株微囊藻和17株针对铜绿微囊藻的高效溶藻菌。选取其中一株生长速度最快的铜绿微囊藻DCM4和一株溶藻效果最好的溶藻菌Sp37 (Bacillus siamensis)进行后续研究。Sp37对DCM4的4 d溶藻率达到92.4%±1.5%,且对微囊藻属的水华微囊藻(M. flos-aquae)和惠氏微囊藻(M.wesenbergii)均有溶藻效果,而对绿藻没有溶藻效果。Sp37的原菌液和无菌滤液对DCM4的4d溶藻率分别为86.8%±4.3%和81.1%±2.2%,两者没有显著差异(P0.05)。Sp37菌体对DCM4的溶藻率为25.4%±7.3%。Sp37无菌滤液经不同温度和pH处理之后的溶藻率与未经处理的无菌滤液的溶藻率无明显差异。Sp37无菌滤液处理藻细胞会使藻细胞的CAT、GSH和MDA含量发生变化。【结论】菌株Sp37对铜绿微囊藻DCM4具有高效的溶藻作用,而且对微囊藻属具有一定的溶藻特异性。Sp37是通过分泌胞外物质间接溶藻,且溶藻物质具有热稳定性和酸碱稳定性。Sp37无菌滤液处理藻细胞会触发藻细胞抗氧化系统,并且会损伤藻细胞膜。Sp37无菌滤液很可能是通过对藻细胞造成氧化胁迫,最终导致藻细胞死亡的。     

STRONG PROBABILITY OF LETHAL TOXICITY IN THE BLUE-GREEN ALGA MICROCYSTIS VIRIDIS LEMMERMANN1

Lethal toxicity (intraperitoneal, mouse) was examined in relation to Species composition of samples containing bloom-forming Microcystis populations from natural waters and correlated with toxicity of laboratory strains of four Microcystis formas and species. Toxicity was not always associated with the presence of M. aeruginosa f . aeruginosa Elenkin. A sample with almost all cells of M. aeruginosa f . aeruginosa showed no toxicity, However samples comprised of a high percentage of M. viridis Lemmermann often showed lethal toxicity. Toxicity tests were done on culture strains M. aeruginosa f aeruginosa, M. aeruginosa f flos-aquae Elenkin , M. viridis and M. wesenbergii Kamárek. All five cultured strains of M. viridis were found to be toxic, while only one out of nine strains of M. aeruginosa f . aeruginosa was toxic. Six strains of M. wesenbergii showed no toxicity, It is recommended that attention should be paid to the occurrences and possibility of toxic bloom of M. viridis from the standpoint of water management and public health .     

七株微囊藻系统进化关系的RAPD-PCR分析

应用RAPD-PCR的方法,选用24个随机引物,分析来自不同地区的7株微囊藻的基因组多态性。结果显示,Microcystis.viridis及M.wesenbergii明显与M.aeruginosa区分开。M.aeruginosa分为两个可视为不同种的异源分类单位。作为对照的Anabaena sp.7120与其他微囊藻株表现出完全不同的基因型及更远的遗传距离。 此项研究表明,以基因型而不是表现型为基础,分析蓝藻种内及种间区别是可能的。因此,为解决蓝藻分类问题,特别是在种和属的水平上,提供了重要的线索。结合正在进行的用特异性及准确性强的引物区分微囊藻产毒及非产毒株的方法,RAPD-PCR可望将微囊藻产毒及非产毒株进化关系澄清。     

Morphological variability of colonies of Microcystis morphospecies in culture

Serial observations were carried out on cultures of five morphospecies of the genus Microcystis Kützing ex Lemmermann 1907, Microcystis aeruginosa (Kützing) Kützing, Microcystis ichthyoblabe Kützing, Microcystis novacekii (Komárek) Compére, Microcystis viridis (A. Brown) Lemmermann, and Microcystis wesenbergii (Komárek) Komárek in Kondratieva. Many strains maintained colony forms characteristic of their morphospecies, and others showed morphological variations, some of which were characteristic of other morphospecies. M. novacekii displayed several morphotypes including some characteristics of M. aeruginosa and M. ichthyoblabe. M. wesenbergii also showed great morphological variability and showed morphotypes characteristic of M. aeruginosa. Distinction among these morphospecies, therefore, seemed to be obscure or impossible. We conclude that the current classification of the genus Microcystis, chiefly based on morphological characteristics, is no longer valid and must be reviewed in light of our observations that one strain may have various colony forms.     

Toxicity of Microcystis species isolated from natural blooms and purification of the toxin.

Microcystis strains (2 toxic and 18 nontoxic to mice) were isolated from toxic waterblooms that had been collected from Lake Kasumigaura, Ibaraki Prefecture, Japan, in August 1985. Thirteen of the strains (2 toxic and 11 nontoxic) were Microcystis aeruginosa, 2 (nontoxic) were Microcystis wesenbergii, and the other 5 were difficult to identify. Six (1 toxic and 4 nontoxic M. aeruginosa and 1 M. wesenbergii) of these 20 strains were established as axenic cultures. A toxic and axenic strain of M. aeruginosa, K-139, was used to study the relationship between growth conditions and toxicity. Cells in early-to-mid-log phase showed the highest toxicity (50% lethal dose, 7.5 mg of cells per kg of mouse), and maximum toxicity was not affected by growth temperatures between 22 and 30 degrees C. Purification and characterization of the toxins from K-139 cells were also conducted, and at least two toxins were detected. One of the toxins (molecular mass, 980 daltons) has not been reported previously. The main target of the toxin in mice was the liver. Marked congestion and necrosis in the parenchymal cells around the central veins of the liver were observed microscopically in specimens that had been prepared from the mice with acute toxicity after injection with the toxin.     

阴离子表面活性剂LAS对产毒和无毒微囊藻生长及产毒特性的影响

文章研究了低浓度范围内不同浓度梯度的阴离子表面活性剂直链烷基苯磺酸盐(LAS)对产毒微囊藻(Microcystis aeruginosa, FACHB905)和无毒微囊藻(Microcystis wesenbergii, FACHB908)生长、光合特性、种间竞争及毒素合成的影响。结果表明,在0.05—5.0 mg/L LAS浓度梯度处理下,产毒微囊藻的生物量、产毒基因mcyD表达量和每细胞MCs含量均在培养12d后显著增加。产毒微囊藻胞内和胞外MCs含量在各LAS浓度处理后分别为0.069、0.052、0.061、0.038和0.037 fg/fg Chl.a及107.1、103.7、127.1、99.6和113.7 ng/L。即使在0.5 mg/L低浓度LAS处理条件下,上述3个参数也分别比对照组显著增加了24.2%、12.4倍和10.4%。浓度为0—0.2 mg/L LAS对无毒微囊藻的生物量无明显影响,而较高浓度的LAS(0.5—5.0 mg/L)明显抑制了无毒微囊藻的生长。在两株微囊藻混合培养时, 0.2—1.0 mg/L LAS处理组的产毒铜绿微囊藻mcy D的表达对LAS...