赤潮水体中胶体物质对赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)和中肋骨条藻(Skeletonema costatum)生长的影响

2004年2月9～10日在胶州湾发生的柔弱几内亚藻(Guinardia delicatula)赤潮期间分别在3个典型赤潮站位采集表层水样,利用过滤(0.7μm)和切向超滤(1000 Daltons)分离赤潮暴发水体中的胶体物质,分析了不同滤液及截留液的有机碳含量,并将赤潮异弯藻 (Heterosigma akashiwo)和中肋骨条藻(Skeletonema costatum)在<1000 Daltons的超滤液及具有不同含量胶体物质(1000 Daltons～0.7μm)的截留液中进行培养.结果发现在发生柔弱几内亚藻赤潮期间水体中的溶解有机碳浓度会增加,特别是胶体有机碳浓度会成倍增长;在不同胶体含量海水中培养的赤潮异弯藻的最大生长率μmax和最大生物量Bf与对照组相比会随着胶体含量的增加而显著增大,而中肋骨条藻的最大生长率μmax和最大生物量Bf与对照组相比会随着胶体含量增加而显著降低,表明柔弱几内亚藻赤潮水体中的胶体物质对赤潮异弯藻的生长起促进作用,而对中肋骨条藻的生长起抑制作用.这说明柔弱几内亚藻在增殖过程中所产生的胶体物质具有他感作用,会影响其它微藻的生长,从而可能对柔弱几内亚藻赤潮的形成起重要作用.     

赤潮藻中肋骨条藻的光合作用对海水pH和N变化的响应

为探讨赤潮发生时中肋骨条藻 (Skeletonemacoatatum)的光合作用生理变化 ,研究了不同无机氮 (N)水平上 ,海水pH值升高对其胞外碳酸酐酶 (CA)和光合生理特性的影响。海水pH从 8.2升至 8.7时 ,中肋骨条藻胞外CA被诱导 ,细胞对无机碳的亲和力 (1/Km)提高 ;在pH8 7时 ,高N条件下的胞外CA活性是低N条件下的 3倍 ,1/Km 值也提高了 80 %。单位叶绿素a的最大净光合能力 (Pam)在不同pH和N水平上没有显著差异 ;但单位细胞的最大净光合能力 (Pcm)提高了 10 0 %。这些结果表明 ,赤潮发生时 ,中肋骨条藻通过启动无机碳浓缩机制 (CCM) ,提高细胞对无机碳利用效率 ,使其在低CO2 (高pH)环境下维持光合机构正常运行 ;充足的N源有利于提高CCM的效率 ,从而提高CO2 环境下的光合固碳能力。     

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。     

小珊瑚藻对赤潮异弯藻的克生效应及其 对UV-B辐射增强的响应

通过共培养方法,以细胞密度为主要测定指标,研究了小珊瑚藻对赤潮异弯藻的克生效应及其对UV-B辐射增强的响应.结果表明：小珊瑚藻的新鲜组织和水溶性抽提液对赤潮异弯藻的生长表现出显著的抑制作用(P＜0.05),说明小珊瑚藻对赤潮异弯藻具有克生效应;而小珊瑚藻干粉末和培养水过滤液对赤潮异弯藻生长则无明显影响(P>0.05).将小珊瑚藻用不同剂量的UV-B辐射预处理后,再与赤潮异弯藻共培养,除培养水过滤液外,其新鲜组织、干粉末和水溶性抽提液对赤潮异弯藻生长的作用效果均有所改变,高剂量(3.0 J·m^-2)UV-B辐射使小珊瑚藻对赤潮异弯藻的抑制作用减弱(P＜0.05),而低剂量(0.9 J·m^-2) UV-B辐射则使抑制作用增强(P＜0.05).     

有机磷农药草甘膦异丙胺盐对赤潮异弯藻的毒物干扰效应

以我国典型赤潮藻赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)为研究对象,设置了6个浓度梯度(0 mg·L^-1、0.001mg·L^-1、0.01 mg·L^-1、0.1 mg·L^-1、1 mg·L^-1和10 mg·L^-1)的草甘膦异丙胺盐处理,研究了草甘膦异丙胺盐暴露对赤潮异弯藻的生长、叶绿素a含量和可溶性蛋白含量等指标的影响.结果表明,草甘膦异丙胺盐对赤潮异弯藻具有明显的毒性效应,10 mg·L^-1浓度处理下,赤潮异弯藻细胞大量死亡,藻细胞密度以及叶绿素a、可溶性蛋白的含量显著降低(p<0.05);当草甘膦异丙胺盐浓度在0.001～1 mg·L^-1范围内,在培养的第3 d草甘膦异丙胺盐能够显著促进赤潮异弯藻的细胞密度增加,叶绿素a含量也明显高于对照组(p<0.05),表现出毒物刺激效应;在暴露实验的中后期(第7 d、第9 d和第11 d),赤潮异弯藻的各生长指标均与对照无显著差异,可能是随着培养时间的延长,农药的降解、生物体对农药的适应、进入细胞的农药减少等原因,藻细胞生理状态逐渐恢复到正常水平.     

缘管浒苔对赤潮异弯藻的克生效应

利用共存培养系统研究了缘管浒苔(E nterom orpha linza)新鲜组织和干粉末对赤潮异弯藻(H eterosigm a akash iw o)生长的克生效应。共存实验结果表明,缘管浒苔新鲜组织和干粉末对赤潮异弯藻生长均有强烈的克生效应。同时,研究了缘管浒苔培养水过滤液对赤潮异弯藻的克生作用。赤潮异弯藻在缘管浒苔培养水过滤液的半连续添加方式下生长受到明显的克制作用,但在一次性培养方式下生长未受到明显的抑制作用,说明克生物质的连续分泌是有效克制赤潮异弯藻生长的关键;煮沸的大藻培养水过滤液对微藻的生长无抑制作用,表明克生物质在高温下不稳定和易分解。     

粤东柘林湾中肋骨条藻(Skeletonema costatum)种群生态学

于2000年5月～2004年12月对粤东大规模养殖区柘林湾的赤潮藻中肋骨条藻（Skeletonema costatum）种群的时空分布进行了长达5a的调查。结果表明,中肋骨条藻种群密度的周年变动模式基本为双峰型,平面分布没有显著的空间差异。调查期间,中肋骨条藻种群密度的站位实测值为0～1．4×10^7cells／dm^3,总均值为3．3×10^5cells／dm^3,占浮游植物总细胞数的67．1％,为调查海区第1优势种。在总共1045份样品中,有中肋骨条藻出现的样品数为1020份。其中,种群密度大于10^6cells／dm^3的样品有65份,大于10^7cells／dm。则有4份。以大于10^6cells／dm^3为中肋骨条藻的赤潮密度标准,在调查期间至少于2000年、2003年发生4次赤潮。运用灰关联理论对中肋骨条藻种群密度与13个环境因子的关系进行排序分析发现,水温、pH值和浮游动物是影响柘林湾中肋骨条藻种群时空分布的关键因子。水温还与中肋骨条藻种群密度的对数值具极显著意义的线性关系,而达到赤潮密度的样品均落在24．5～32．0℃区间,即每年的5～9月份高温季节。由于柘林湾浮游动物的年高峰期也出现在高温季节,说明浮游动物摄食压力的存在可能是柘林湾中肋骨条藻赤潮发生的重要抑制因子。2004年调查海区中肋骨条藻种群密度和在浮游植物群落中的优势度骤然降低,可能与水体营养盐结构和Fe含量的变化有关。因此,长期调查与监测对于研究海湾生态学和赤潮发生机制是极为重要的。     

一株中肋骨条藻特异溶藻菌的分离鉴定及溶藻特性

【背景】赤潮频发引起严重的海洋生态学问题,不仅直接影响到海洋生态系统稳定、海洋生物资源可持续利用和水产养殖业等海洋产业的健康发展,而且对人类健康也构成了严重威胁。高效的溶藻细菌是生物法防控赤潮的有效工具之一。【目的】分离得到对中肋骨条藻具有高效溶藻效果的溶藻细菌,并对其进行分子鉴定,研究该菌株的溶藻机理以及溶藻菌所分泌溶藻物质的特性。【方法】采用2216E平板稀释涂布法分离纯化细菌,测定16SrRNA基因序列以鉴定细菌种类,利用显微镜计数溶藻菌处理后的目标藻种计算溶藻率,通过扫描电镜观察溶藻菌对中肋骨条藻的溶藻过程,利用常规生理生化方法研究溶藻菌溶藻物质的特征,并通过透析袋截留法研究溶藻物质分子量大小。【结果】分离得到一株中肋骨条藻高效溶藻菌FDHY-CJ,该菌株属于交替单胞菌属(Alteromonas sp. FDHY-CJ)。该菌株72 h处理赤潮藻结果显示,对中肋骨条藻溶藻率为95.45%,对于其他常见赤潮藻溶藻率低于40%。溶藻菌FDHY-CJ通过胞外分泌物溶藻;溶藻物质的溶藻特性不受反复冻融的影响,但对酸碱性及温度较为敏感;扫描电镜观察结果显示该溶藻菌的溶藻物质直接溶解中肋骨...     

敌百虫对中肋骨条藻生长的影响

研究了有机磷农药敌百虫对中肋骨条藻Skeletonema costatum生长的影响。相对于水生甲壳类和鱼类,敌百虫对中肋骨条藻毒性较低,72 h半抑制浓度(EC₅₀)为84.8 mg/L。在31 d的亚慢性暴露下,低浓度组(≤10 mg/L)藻细胞生长趋势与对照组相似;50 mg/L的敌百虫在暴露初期对骨条藻的生长具有明显抑制作用,但在暴露15 d后,该浓度组藻细胞密度仍保持增长,最大细胞密度为2.77×10⁷ cells/mL,是对照组的137.7%。100 mg/L则能完全抑制藻细胞的生长。本实验结果说明敌百虫等有机磷农药的广泛使用可能会刺激浮游植物的生长,从而增加引发赤潮的风险。     

粤东柘林湾中肋骨条藻（Skeletonema costatum）种群生态学

于2000年5月~2004年12月对粤东大规模养殖区柘林湾的赤潮藻中肋骨条藻（Skeletonema costatum）种群的时空分布进行了长达5a的调查。结果表明,中肋骨条藻种群密度的周年变动模式基本为双峰型,平面分布没有显著的空间差异。调查期间,中肋骨条藻种群密度的站位实测值为0~1.4×10⁷ cells/dm³,总均值为3.3×10⁵ cells/dm³,占浮游植物总细胞数的67.1%,为调查海区第1优势种。在总共1045份样品中,有中肋骨条藻出现的样品数为1020份。其中,种群密度大于10⁶ cells/dm3的样品有65份,大于10⁷ cells/dm³则有4份。以大于10⁶ cells/dm³为中肋骨条藻的赤潮密度标准,在调查期间至少于2000年、2003年发生4次赤潮。运用灰关联理论对中肋骨条藻种群密度与13个环境因子的关系进行排序分析发现,水温、pH值和浮游动物是影响柘林湾中肋骨条藻种群时空分布的关键因子。水温还与中肋骨条藻种群密度的对数值具极显著意义的线性关系,而达到赤潮密度的样品均落在24.5~32.0℃区间,即每年的5~9月份高温季节。由于柘林湾浮游动物的年高峰期也出现在高温季节,说明浮游动物摄食压力的存在可能是柘林湾中肋骨条藻赤潮发生的重要抑制因子。2004年调查海区中肋骨条藻种群密度和在浮游植物群落中的优势度骤然降低,可能与水体营养盐结构和Fe含量的变化有关。因此,长期调查与监测对于研究海湾生态学和赤潮发生机制是极为重要的。     

Comparative Studies on the Allelopathic Effects of Ulva pertusa Kjellml, Corllina pilulifera Postl et Ruprl, and Sargassum thunbergii mertl O. Kuntze on Skeletonema costatum （Grev.）Cleve

In the present study, we evaluated the allelopathic effects of three macroalgae, namely Ulva pertusa Kjellml, Corallina pilufifera Postl et Ruprl, and Sargassum thunbergii Mertl O. Kuntze, on the growth of the microalga Skeletonema costaturn （Grev.） Creve using culture systems in which the algae coexisted. The effects of the macroalgal culture medium filtrate on S. costatum were also investigated. Moreover, isolated co-culture systems were built to confirm the existence of allelochemicals and preclude growth inhibition by direct contact. The coexistence assay data demonstrated that the growth of S. costaturn was strongly inhibited when fresh tissues, dry powder and aqueous extracts were used; the allelochemicals were lethal to S. costatum at relatively higher concentrations. The effects of the macroalgal culture medium filtrate on the microalga showed both species specificity and complexity. The inhibitory effect of fresh macroalgal tissue and culture medium filtrate on the microalga was due to the alleochemicals released by the macroalgae. The results of the present study show that the allelopathic effects of macroalgae on the microalga are complex. The present study could shed light onto the basis of the interaction between macro- and microalgae.     

Allelopathic effects of Ulva lactuca on selected species of harmful bloom-forming microalgae in laboratory cultures

Allelopathic effects of the green macroalgae Ulva lactuca on the growth of three species of red tide microalgae, Heterosigma akashiwo, Alexandrium tamarense, and Skeletonema costatum were tested in laboratory co-cultures precluding the nutrient and light limitation and the effect of high pH. The growth of all three species of microalgae was significantly (p < 0.01) inhibited by fresh U. lactuca. In nutrient replete semicontinuous co-cultures with U. lactuca, H. akashiwo was completely dead in 12 days, and the growth of A. tamarense and S. costatum was reduced by 48 and 46%, respectively by U. lactuca within 12 days. The U. lactuca culture filtrate exhibited a significant (p < 0.05) inhibitory effect on the microalgae in the first 1 or 2 days, but growth resumed in the following days, and S. costatum growth was slightly (p > 0.05) promoted from day 3. The results suggested that the allelopathic compounds are quickly degradable and a long-term inhibition might need the continuous addition of compounds originated from macroalgae. Dried U. lactuca also exhibited inhibitory effects on the microalgae, and the normalized mean growth rates of microalgae decreased with the biomass of dried U. lactuca. The dependent relationships were y = −2.1208x² + 1.0159x + 0.9752 for H. akashiwo, y = 0.7133x² − 3.5813x + 1.1665 for A. tamarense, and y = −0.2114x² − 1.063x + 1.0873 for S. costatum, respectively. The potential feasibility of utilization of dried U. lactuca against red tide microalgae was 2.0 g dry wt L⁻¹. The present study shows that U. lactuca exhibits negative allelopathic effects on harmful bloom-forming microalgae.     

不同营养条件对东海原甲藻和中肋骨条藻竞争参数的影响

以东海原甲藻和中肋骨条藻为研究对象,采用室内单种培养和混合培养,设置不同的氮、磷营养条件,研究了不同营养条件对两种微藻的生长状况和种间竞争参数的影响.结果表明:随着氮、磷浓度的增加,两种藻的最大生物量均呈增加趋势,混合培养中两种微藻的比生长率低于单独培养.在混合培养中,生长前期中肋骨条藻是优势种,随着培养时间的延长,东海原甲藻成为优势种,且优势种发生变化的时间与营养条件有关.混合培养中,东海原甲藻拐点出现时间在0.5 ～4.9 d,中肋骨条藻为0～2.6d,东海原甲藻拐点出现时间晚于中肋骨条藻.在各营养条件下,东海原甲藻对中肋骨条藻的竞争抑制参数β均高于中肋骨条藻对东海原甲藻的竞争抑制参数α,当N为128μmol·L-1、P为32 μmol·L-1时,东海原甲藻的竞争能力是中肋骨条藻的3.8倍,两者差异最为明显.     

赤潮异弯藻在铁限制条件下的光谱特性

由活体吸收光谱可见,赤潮异弯藻在叶绿素c靠近红光区的吸收峰处,由铁丰富条件下的632nm向蓝漂移2nm．由于类胡萝卜素相对于叶绿素a的比值在铁限制的细胞内增大,因而受铁限制的细胞活体吸收光谱在480nm左右类胡萝卜素的吸收峰处增加了一个吸收峰．赤潮异弯藻细胞低温荧光发射光谱在685nm处有一明显的发射峰。与铁丰富条件(10μmol.L-1)相比,缺铁(5nmol·L-1)和低铁(100nmol·L-1)细胞在685nm处的荧光得率分别升高了2倍和1．4倍．补铁48h后荧光得率则明显降低。表明细胞在铁限制条件下存在大量能量耗散,降低了细胞光合作用效率．     

不同地理株中肋骨条藻生长特性及RAPD多态性

通过对不同地理株骨条藻形态和亚显微结构的观察和描述 ,鉴定为中肋骨条藻 ,但发现在刺长、细胞间隙、细胞链形态、链上细胞数 ,色素体个数方面存在差别 ;通过不同 N∶ P营养盐实验 ,结果表明 ,在 N∶ P为 16∶ 1时 ,东海株和胶州湾株中肋骨条藻均得到最大生长率 ,分别为 1.6 6 d1 和 1.5 3d- 1 ,东海株中肋骨条藻最大生长率要高于胶州湾株中肋骨条藻 ,这表明在不同的海域环境条件下 ,中肋骨条藻的生长均有各自地域性特征。应用 RAPD技术对两地理株中肋骨条藻进行鉴别 ,以其全 DNA为模板进行 RAPD扩增 ,两不同地理株的中肋骨条藻表现不同的 DNA多态性 ,同样以各自的小亚基片段为模板进行的 RAPD扩增条带也表现出差异性。实验结果表明 ,两株中肋骨条藻应为种下的不同变种或亚种     

铁胁迫诱导的赤潮异弯藻细胞生化组成变化

研究了铁胁迫对赤潮异弯藻细胞生化组成的影响．结果表明。铁胁迫下的细胞内所有色素浓度均降低,同富铁条件相比。铁胁迫下的细胞内叶绿素a浓度降低2倍多。叶绿素c也有相当程度的降低,因此,铁胁迫下的胞内叶绿素c与叶绿素a的比率变化不大．铁胁迫下的细胞内类胡萝卜素的含量降低了1．5倍,因此在铁胁迫下的细胞内类胡萝卜素相对于叶绿素a的比例升高。碳水化合物含量随培养基内铁浓度降低而下降,与铁丰富条件(10μmol·L-1)相比,受铁胁迫的细胞可溶蛋白电泳图谱中17kDa和55kDa附近的带明显增加,而在20kDa和35kDa附近的蛋白带降低