柘林湾骨条藻的数量变动及其与环境因子的关系

2000年5月～2002年6月对粤东柘林湾进行的骨条藻数量及各环境要素的调查表明,骨条藻细胞数的平面分布表现为湾内低于湾外的基本格局,而季节波动模式为单峰型。以相关分析该海域骨条藻数量与环境因子的关系,结果表明柘林湾氮和磷都可能成为骨条藻的限制因子,而磷限制更容易发生。     

增殖细胞核抗原基因表达量与中肋骨条藻生长的关系

对中国近海常见的赤潮藻-中肋骨条藻（Skeletonema costatum）生长相关的分子标记进行了研究,通过RT-PCR和RACE技术获得了其PCNA基因的部分序列,首次克隆测序得到了714bp的中肋骨条藻细胞色素b（Cytochrome b,Cyt b）基因序列。根据得到的PCNA与Cyt b基因序列,分别建立了检测中肋骨条藻PCNA与Cyt b基因的实时荧光定量PCR的标准曲线,并通过对已知浓度样品的检测证明了所建立标准曲线的准确性。以上述建立的方法为基础,研究了中肋骨条藻生长率与增殖细胞核抗原基因表达量之间的关系。结果发现,平均单细胞中PCNA表达量在培养的不同阶段变化很大,且变化趋势与生长率表现出良好的一致性,说明PCNA表达量与细胞分裂密切相关,体现了其作为细胞增殖指标的潜能;而Cyt b基因表达稳定,表达量变化很小,说明Cyt b基因是一个潜在的良好的内参基因。基于此,提出以PCNA为目的基因、Cyt b为内参基因,将PCNA基因的相对表达量（REQ）作为中肋骨条藻生长率的一个指标,并建立了实验室条件下PCNA相对表达量与中肋骨条藻生长率之间的关系式。     

厦门海域2011年中肋骨条藻和血红哈卡藻赤潮期间细菌群落结构变化

【目的】研究2011年8月厦门海域爆发的由中肋骨条藻和血红哈卡藻共同引发的赤潮生消过程中细菌群落结构变化。【方法】应用变性梯度凝胶电泳技术(Denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)对两个赤潮站位和一个非赤潮站位的细菌群落结构进行研究。通过DGGE图谱分析确定赤潮生消过程中细菌群落中的关键菌群,借助Canoco软件分析细菌菌群与环境因子的相关性。【结果】在赤潮起始阶段细菌的群落结构与pH、N/P的相关性较大,在赤潮消亡阶段细菌的群落结构与盐度、温度呈明显的正相关。γ变形杆菌(Gammaproteobacteria)(47.7%)在赤潮期间处于主导位置,假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)、交替单胞菌属(Alteromonas)、噬氢菌属(Hydrogenophaga)、Actibacter、Oleibacter等属均为优势菌群。香农-威列多样性指数表明,赤潮站位细菌多样性随着赤潮生消呈先升高后降低趋势,而非赤潮站位细菌多样性基本保持不变。通过Canoco对细菌菌群的主成分分析发现,在赤潮开始阶段Hydrogenophaga属为优势菌群,而在赤潮消退阶段则以Pseudomonas和Pseudoalteromonas属为主。赤潮站位藻际细菌和游离细菌群落多样性在藻密度较大时均达到最大值,然而两者与环境因子的相关性有较大差别。【结论】研究结果表明赤潮站位细菌群落多样性远高于非赤潮站位,细菌丰度随着赤潮藻密度的升高而增加,细菌与赤潮藻有着密切的关系。本文首次研究了多种优势藻引发的赤潮环境下细菌群落结构的变化,这对于多种藻引发的赤潮生消过程中细菌菌群结构有了深入的了解,为赤潮调控的研究提供了理论依据。     

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。     

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。     

鼠尾藻对赤潮异弯藻和中肋骨条藻的抑制作用

通过共培养的方法,研究了鼠尾藻（Surgassum thunbergii）培养水的过滤液、新鲜组织、干粉末、水溶性抽提液对赤潮异弯藻（Heterosigma akashiwo）和中肋骨条藻（Skeletonema costatum）生长的抑制效应,建立了分隔共培养系统并证明了抑制物质的存在,排除了细胞直接接触抑制的可能性.结果表明,在共培养实验中,鼠尾藻新鲜组织、干粉末及水溶性抽提液对赤潮异弯藻和中肋骨条藻的生长具有显著的抑制作用,且在较高浓度下对两种赤潮微藻的生长具有致死效应.在一次性及半连续培养方式下,鼠尾藻培养水过滤液对赤潮异弯藻的生长无抑制效应,而对中肋骨条藻的生长具有显著的抑制效应.     

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。     

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...     

东海原甲藻与中肋骨条藻的种间竞争特征

对东海原甲藻和中肋骨条藻按照起始Chl-a比1∶5、1∶1和5∶1进行了f/2条件下的共培养实验,以探讨这两种藻的种间竞争特征。实验结果表明在共培养体系中,中肋骨条藻完全占优势,而东海原甲藻的生长受到明显的抑制。应用Lotka-Volterra种间竞争模型对共培养实验进行模拟的结果表明,东海原甲藻与中肋骨条藻的种间竞争结果与初始密度配比无关,中肋骨条藻总会竞争胜过东海原甲藻。为了探讨他感作用对东海原甲藻和中肋骨条藻种间竞争的影响,采用了中肋骨条藻的无藻细胞滤液来进行培养实验。实验结果显示,中肋骨条藻滤液对东海原甲藻及其本身的生长均无明显影响,这表明他感作用并非中肋骨条藻获得优势的主要竞争方式。     

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     

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.     

碳酸酐酶在中肋骨条藻光合作用中的作用

探讨了在正常空气条件下生长的中肋骨条藻(Skeletonema costatum)的碳酸酐酶(CA)在其光合固碳中的作用.在中肋骨条藻的胞内和胞外均有CA活性,但胞外CA活性很低.CA抑制剂AZ(乙酰唑磺胺)对中肋骨条藻的光合放氧速率没有明显影响,而CA抑制剂EZ(乙氧苯唑胺)对其光合放氧速率有强烈的抑制作用.EZ的抑制作用使细胞最大光合速率、饱和光强和无机碳亲和力下降,无机碳的补偿点和光呼吸提高,使强光下光抑制作用增强.这些结果表明:中肋骨条藻的胞外CA在其光合作用中所起的作用较小,而其胞内CA通过催化胞内碳库中的HCO-3快速转化成CO2,提高胞内CO2的有效供给,从而提高细胞光合固碳能力和对逆境(高O2、强光和低CO2)的适应能力.     

氮和磷浓度对中肋骨条藻和锥状斯氏藻种间竞争的影响

采用室内单养和混养方法, 设置不同的氮、磷营养条件, 研究了氮、磷对中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea)种间竞争的影响。结果表明: 混养时各氮和磷浓度下均呈现培养初期中肋骨条藻为优势种、培养后期锥状斯氏藻为优势种的变化趋势, 但随着氮、磷浓度的升高, 中肋骨条藻作为优势种的时间延长; 与单养时相比, 混养中两种微藻的最大密度受到不同程度的抑制, 表现出氮、磷浓度越高, 受抑制的程度越大的特征, 且与锥状斯氏藻相比, 中肋骨条藻的最大密度受到抑制的程度更大。混养时两种微藻均是在氮、磷浓度最高时, 抑制起始点出现时间最长, 随着氮、磷浓度的降低, 抑制起始点出现时间缩短; 各氮、磷浓度条件下, 锥状斯氏藻对中肋骨条藻的竞争抑制参数明显高于中肋骨条藻对锥状斯氏藻的竞争抑制参数, 当氮浓度为512 μmol·L^-1、磷浓度为2 μmol·L ^-1时, 竞争结果是锥状斯氏藻获胜; 其余氮、磷浓度条件下为两种微藻不稳定共存。     

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.     

广州海域潜在性富营养化特征研究

主要根据广州海洋资源环境监测中心的监测资料,运用一种反映营养盐限制特征的近海海水富营养化评价模式,对2003年广州海域富营养化水平特征进行了研究。结果表明,广州海域营养盐含量较高,无机氮浓度全年劣于国家海水水质四类标准(GB3097-1997),无机磷浓度在春夏季大部分处于三、四类水质标准之间,秋冬季则劣于国家海水水质四类标准;广州海域主要为磷限制潜在性富营养水平或磷中等限制潜在性富营养水平。同时,近二十年来,广州海域的无机磷、无机氮浓度的年平均值呈逐年增长趋势。