硝酸盐对球形棕囊藻生长和硝酸还原酶活性的影响

以我国南海海域分离的赤潮原因种——球形棕囊藻(Phaeocystisglobosa)为材料,研究了不同硝酸盐浓度下藻细胞生长及硝酸还原酶活性的变化。当培养基中不含硝酸盐时,藻细胞内硝酸还原酶的活性保持在非常低的水平,藻细胞的生长受到限制,不能形成正常的生长曲线:当培养基中硝酸盐浓度为3.62μmol.L-1时,藻细胞的硝酸还原酶活性和比生长速率达到最大。在含有硝酸盐的培养基中,接种培养后第9天藻细胞硝酸还原酶活性达到最大值,并且在4种不同硝酸盐浓度下,藻细胞硝酸还原酶活性的差异性达到极显著水平(P<0.01)。在接种培养第16天藻细胞密度达到最大值,并且4种不同硝酸盐浓度培养的藻细胞密度之间的差异性也达到极显著水平(P<0.01)。实验结果表明,在培养基中添加不同浓度的硝酸盐,对球形棕囊藻细胞硝酸还原酶的活性和藻细胞的生长有极显著的影响,含有较高硝酸盐的富营养化海域有利于球形棕囊藻细胞的持续生长。     

硝酸盐对球形棕囊藻生长和硝酸还原酶活性的影响

以我国南海海域分离的赤潮原因种——球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)为材料, 研究了不同硝酸盐浓度下藻细胞生长及硝酸还原酶活性的变化。当培养基中不含硝酸盐时, 藻细胞内硝酸还原酶的活性保持在非常低的水平, 藻细胞的生长受到限制, 不能形成正常的生长曲线: 当培养基中硝酸盐浓度为3.62 mmol.L-1时, 藻细胞的硝酸还原酶活性和比生长速率达到最大。在含有硝酸盐的培养基中, 接种培养后第9天藻细胞硝酸还原酶活性达到最大值, 并且在4种不同硝酸盐浓度下, 藻细胞硝酸还原酶活性的差异性达到极显著水平(P<0.01)。在接种培养第16天藻细胞密度达到最大值, 并且4种不同硝酸盐浓度培养的藻细胞密度之间的差异性也达到极显著水平(P<0.01)。实验结果表明, 在培养基中添加不同浓度的硝酸盐, 对球形棕囊藻细胞硝酸还原酶的活性和藻细胞的生长有极显著的影响, 含有较高硝酸盐的富营养化海域有利于球形棕囊藻细胞的持续生长。     

球形棕囊藻对五种水生动物的急性毒性作用

利用室内半静水法研究球形棕囊藻培养液、藻细胞悬浮液、去藻细胞滤液、藻细胞内容物、藻细胞碎片以及溶血毒素粗提物对卤虫(Artemia sinica)、褶皱臂尾轮虫(Brachionus plicatilis)、蒙古裸腹潘(Moina mongolia)、赤点石斑鱼幼鱼(Epinephelus akaara)和南美白对虾(Penaeus vannamei)5种水生动物的影响,并对其致毒途径进行分析.结果表明,与对照相比,培养液、藻细胞悬浮液处理卤虫,其运动速度下降,培养液、藻细胞悬浮液与毒素粗提物处理轮虫72 h,存活率显著降低(P＜0.05),卤虫、轮虫消化道中充满藻细胞,提示摄食球形棕囊藻可能是引起卤虫、轮虫中毒的主要途径.培养液、滤液和藻细胞内容物对赤点石斑鱼幼鱼均有显著的致死作用,而藻细胞碎片和溶血毒素粗提物对幼鱼的存活无明显影响,表明球形棕囊藻细胞表面并不存在毒性物质,球形棕囊藻可能会分泌有毒物质进入水体,进而影响鱼类的生长.培养液、藻细胞悬浮液、去藻细胞滤液、毒素粗提物处理蒙古裸腹溞72 h虽有死亡,但存活率与对照无显著差异;南美白对虾的情况与蒙古裸腹溞类似,表明球形棕囊藻及相关组分对蒙古裸腹溞和对虾的影响较小.这些结果表明,球形棕囊藻对不同生物的毒害作用不同;摄食和分泌有毒、有害物是球形棕囊藻引致生物中毒的主要途径;除了溶血毒素以外,球形棕囊藻还可能产生其他鱼毒性物质.     

珠江口球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)赤潮后期的浮游植物群落结构特征研究

研究小组于2009年11月30日至12月2日期间对珠江口一次球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)赤潮后期的浮游植物群落结构特征进行了调查研究.共发现浮游植物(包括变种、变型)6门,57属,118种.其中,硅藻门26属67种,占总种数的56.77%;绿藻19属33种,占总种数的27.96%;甲藻4属6种;蓝藻4属5种:裸藻2属5种;金藻2属2种.调查期间,球形棕囊藻可视群体的直径范围为0.5～2.5 cm,密度均值为1 208 colonies·m-3,镜检的密度均值为675 000 colonies·m-3.11月中旬至月底的骤然升温是本次球形棕囊藻赤潮爆发的主要原因.赤潮期间主要伴随优势种有骨条藻(Skeletonema sp.)、颗粒直链藻(Aulacoseira granulata)、新月菱形藻(Cylindrotheca closterium),以及三星裸藻(Euglena tritella).     

不同氮源对球形棕囊藻生长的影响

采用实验室培养的方法比较了6种不同氮源-硝态氮、尿素、甘氨酸、精氨酸、谷氨酸、腺嘌呤对典型赤潮藻球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)生长的影响。结果表明,6种氮源均能不同程度地促进球形棕囊藻的生长,但比生长速率和光合作用效率具有显著差异性。将球形棕囊藻在不同浓度氮源下的最大比生长速率分别拟合Monod方程,得出球形棕囊藻在硝态氮、尿素、甘氨酸、精氨酸、谷氨酸和腺嘌呤等6种氮源下的最大比生长率分别为1.05,1.17,0.82,0.87,1.09,0.90d^-1,相应的半饱和常数分别为9.132,23.758,85.519,7.104,23.94,10.959μmol/L。其中,高氮浓度(8820μmol/L)下腺嘌呤对球型棕囊藻的生长具有显著抑制作用。相比较而言,球形棕囊藻对甘氨酸的亲和力最高。当硝态氮、尿素、甘氨酸、精氨酸、谷氨酸和腺嘌呤的浓度分别为8820,882,882,8820,882,0.441μmol/L时,球形棕囊藻的最大光合效率(Fv/Fm)分别为0.619,0.620,0.579,0.595,0.648,0.667。由此可见,氮源对球形棕囊藻的生长和光合作用具有显著影响;球形棕囊藻能够利用多种无机和有机氮源,与其它仅能利用无机氮源的浮游植物相比,更具有竞争优势。     

镰刀菌Fusarium solani菌株对卤虫Artemia salina的毒性

寻找能杀伤肿瘤细胞而对正常细胞无毒的抗癌药物极具挑战性。具有细胞毒性的植物或者真菌可能含有抗肿瘤的化合物。卤虫无节幼体的致死性可作为筛选抗肿瘤化合物的试验。本研究运用从不同农作物种子分离的8株镰刀菌（Fusarium solani）培养滤液来测试卤虫的细胞毒性效果。结果表明,5株菌株（TS、S-29、B-17、C-10和W-5）对卤虫显示高毒性;3株菌株（SR、T-9和L-25）显示低毒性,且毒性随着培养滤液的稀释而减弱。5株菌株（TS、B-17、SR、T-9和L-25）按照1∶10稀释能导致30％以上的死亡率。NaOH中和后的滤液毒性略微降低,表明培养滤液的pH值可能影响毒性。这些菌株冻干的滤液相对于未冻干的滤液毒性较低。只在3株温和毒性的菌株中得到正己烷可溶萃取物;氯仿可溶萃取物的量极微而不能作进一步处理。各菌株的毒性效果各不相同。从镰刀菌（F. solani）分离的化合物可开发为毒性化合物。     

球形棕囊藻生长的营养需求研究

以球形棕囊藻(Phaeocystis globosaScherffel)香港株(Hongkong strain,HK)和汕头株(Shantou strain,ST)为材料,采用正交实验方法研究了氮、磷、铁、微量元素及维生素等营养因子对其生长的影响。磷是球形棕囊藻香港株和汕头株生长的首要限制因子,在添加磷的培养基中,球形棕囊藻生长较快,在无磷培养液中,藻细胞生长较慢,其死亡速率超过生长速率,一般不形成正常生长曲线。汕头株的比生长速率极差值远高于香港株,表明汕头株棕囊藻的生长对营养盐更为敏感。磷酸盐对球形棕囊藻生长的影响极为显著(p<0.01),硝酸盐的影响达到显著水平(p<0.05),而铁、微量元素及维生素对球形棕囊藻生长影响不显著,表明自然海水中铁、微量元素及维生素的含量对球形棕囊藻的生长不构成限制。各因素影响的主次次序为P>N>微量元素>铁>维生素。本研究结果提示,海水富营养化是我国南海海域球形棕囊藻赤潮发生的关键诱因之一。     

二氧化氯对球形棕囊藻叶绿素a、蛋白质、DNA含量的影响

分析了二氧化氯(1.0、1.5、2.0、2.5mgL-1,作用96h;2.5、6.0、8.0、16.0mgL-1,作用60min)对球形棕囊藻叶绿素a、蛋白质含量、氨基酸组成、核酸含量的影响,用透视电镜对二氧化氯(0.5mgL-1,0.8mgL-1)作用24h后藻细胞形态的变化进行了观察,以探讨二氧化氯去除赤潮藻的机理。结果表明,二氧化氯对球形棕囊藻叶绿素a、蛋白质、DNA的含量均有影响。实验各组(1.0-2.5mgL-1,2.5-16.0mgL-1)球形棕囊藻的叶绿素a、蛋白质、DNA的含量均显著低于对照。二氧化氯浓度超过2mgL-1时,球形棕囊藻的叶绿素a、蛋白质、DNA的含量持续降低,氨基酸相对含量发生明显变化;半胱氨酸、酪氨酸和赖氨酸等的相对含量明显降低,而组氨酸、缬氨酸和苯丙氨酸则明显增加。当二氧化氯(2.5-16.0mgL-1)作用3min后,DNA漏出率在13%-18%之间;电镜观察发现,二氧化氯可使细胞膜破损,引起内容物外泄。这些结果显示,二氧化氯能以单分子形式进入细胞,引起叶绿素、蛋白质结构的变化,并破坏藻细胞膜系统,最终导致藻细胞死亡。     

湛江球形棕囊藻赤潮除藻试验

2005年4月,在广东湛江港赤潮区采集球形棕囊藻(Phaeoecystisglobosa),在室内用新洁尔灭和异噻唑啉酮两种除藻剂进行棕囊藻的杀灭试验。结果表明,新洁尔灭对赤潮水体中球形棕囊藻的72hLC50为0.96mgL-1;与新洁尔灭相比,异噻唑啉酮的除藻效果更为明显,其对球形棕囊藻的72hLC50为0.54mgL-1。新洁尔灭和异噻唑啉酮复配时具有协同作用,可提高除藻能力,新洁尔灭和异噻唑啉酮浓度比为1.3:0.3(配比为4.3:1)时除藻效果最优,2d的除藻率达到89%,协同指数为0.78。两种除藻剂对鲻鱼(Mugilcephalus)苗72h的毒性试验表明,新洁尔灭和异噻唑啉酮浓度分别在2.0和0.3mgL-1以下除藻是安全的。     

稻、麦秸秆对球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)生长的抑制作用

考查了秸秆及其浸出液对球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)生长的影响,分析了秸秆附着微生物及秸秆物理吸附作用对秸秆抑藻活性的影响,观察了稻杆浸出液对藻细胞形态的影响。结果显示,一定量的物理破碎稻杆、麦杆及其浸出液均可有效抑制棕囊藻的生长,灭菌与未灭菌秸杆之间抑藻效果相差不大。不同条件处理的秸杆浸出液总酚含量与抑藻作用间均存在很大差异,但两者之间并无明显相关性。原子力显微镜观察发现,秸秆处理组细胞膜破裂、细胞塌陷,结构不完整,细胞粗糙度明显增加。这些结果提示微生物和物理吸附对秸杆抑藻作用的贡献很小,秸秆中存在的或降解产生的抑藻活性成分是秸秆抑藻的主要原因;除了酚酸类物质外,秸杆中可能存在其他可以显著抑制藻类生长的物质;秸秆通过破坏藻细胞的膜结构,导致藻细胞出现空洞,细胞内容物流出,从而抑制或杀灭藻细胞。     

实验室培养球形棕囊藻溶血毒素的提取、分离及其生成特征

研究从实验室培养的球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)提取溶血毒素的条件,探讨不同生长期球形棕囊藻溶血毒素的生成特征,用薄层色谱法对溶血成份进行了初步分析。结果表明,球形棕囊藻细胞壁的超声波破碎最适条件为：功率600W,4℃下处理30min。对数生长期、平稳期和衰亡期藻细胞适宜处理量分别为每次3000、2000、1000ml;在球形棕囊藻生长的平稳期和衰亡期具有明显的溶血活性,对数生长期溶血活性很低,甚至检测不到。球形棕囊藻溶血毒素至少含有4种糖脂类化合物。     

二氧化氯对球形棕囊藻的抑制和杀灭作用

以海洋赤潮生物-球形棕囊藻汕头株(Phaeocystis globosa,ST strain)为材料,研究了ClO2对不同起始藻密度的棕囊藻的抑制和杀灭作用．结果表明,ClO2对球形棕囊藻有明显的抑制和杀灭作用．藻密度为2．35×10^9cells·L-1时,高于0．74×10-2mmol·L-1的ClO2对棕囊藻生长有一定的抑制作用。高于2．96×10-2mmol·L-1的ClO2对棕囊藻具有显著的杀灭作用．藻密度与ClO2浓度之间存在一定的剂量关系．藻密度为2．35×10^9、1．18×10^9、4．70×10^8、1．18×10^8 cells·L-1时。其96h的有效杀藻浓度分别为2．96×10^-2、2．22×10^-2、1．48×10^-2和0．59×10^-2mmol·L^-1．藻密度越高。杀灭单位藻细胞所需ClO2的浓度越低．ClO2作为杀藻剂在赤潮治理中具有很好的应用前景．     

Characterization of the Hemolytic Properties of an Extract from Phaeocystis globosa Scherffel

Phaeocystis globosa Scherffel, an organism that causes harmful algal blooms, is a genus of the family Prymnesiophyta (or Haptophyta) with eurythermal and euryhaline characteristics. P. globosa has been confirmed to produce hemolytic substances, which are a mixture of liposaccharides. In the present study, the hemolytic properties of extract ofP. globosa are analyzed further. The effects of temperature, pH,different divalent cations, and membrane lipids on extract-induced hemolysis are discussed, as is the possible hemolytic mechanism. The results of the present study showed that the hemolytic activity of the extract was approximately 127.1 hemolytic units (HU)/L. The hemolytic reaction became fastest and a 50% decrease in absorbance was induced at 30 min at 37 ℃, and at pH 7.0; Hg2 was the strongest inhibitor of the hemolysis compared with the other divalent cations and many membrane lipids, except for phosphatidic acid, inhibited the hemolytic activity to different degrees. These results suggest that the toxin may make pores in the surface of red blood cells and that Hg2 either combines with the hemolysin or closes the pores,hence inhibiting its further hemolytic reaction. The toxin probably has no specific membrane receptor in the red blood cell membrane.     

Characterization of the Hemolytic Properties of an Extract from Phaeocystis globosa Scherffel

Phaeocystis globosa Scherffel, an organism that causes harmful algal blooms, is a genus of the family Prymnesiophyta (or Haptophyta) with eurythermal and euryhaline characteristics. P. globosa has been confirmed to produce hemolytic substances, which are a mixture of liposaccharides. In the present study, the hemolytic properties of extract of P. globosa are analyzed further. The effects of temperature, pH,different divalent cations, and membrane lipids on extract-induced hemolysis are discussed, as is the possible hemolytic mechanism. The results of the present study showed that the hemolytic activity of the extract was approximately 127.1 hemolytic units (HU)/L. The hemolytic reaction became fastest and a 50% decrease in absorbance was induced at 30 min at 37℃, and at pH 7.0; Hg^2 was the strongest inhibitor of the hemolysis compared with the other divalent cations and many membrane lipids, except for phosphatidic acid, inhibited the hemolytic activity to different degrees. These results suggest that the toxin may make pores in the surface of red blood cells and that Hg^2 either combines with the hemolysin or closes the pores,hence inhibiting its further hemolytic reaction. The toxin probably has no specific membrane receptor in the red blood cell membrane.     

球形棕囊藻游离单细胞的密度与囊体形成的关系研究

球形棕囊藻(Phaeocystis globosa Scherffel)主要以囊体形态形成赤潮,由单细胞向囊体形态的转变是赤潮爆发的关键。本研究推测囊体形成的前提是游离单细胞达到一定密度阈值,当密度低于该阈值时,囊体无法形成。基于此,本文探究了不同条件(温度、营养充气搅动、摄食压力、初始密度)下囊体形成时游离单细胞的密度。结果显示:不同培养条件下,囊体形成所需的游离单细胞密度不一致,但都达到了104cells/mL的数量级;稀释试验表明,利用f/2培养基稀释使游离单细胞的密度小于104cells/mL时,囊体不能形成,而密度大于104cells/mL的游离单细胞对照组,在24 h内便有囊体形成。总的来说,游离单细胞在高密度情况下更容易形成囊体。     

充气和搅动对球形棕囊藻生长及囊体形成的影响

球形棕囊藻生活史中包含游离单细胞和球形囊体两种生活形态,但是实验室中培养的球形棕囊藻经常无法形成囊体。研究通过向培养基中泵入过滤空气,以及给培养基提供不同程度的搅动,研究了充气和搅动对球形棕囊藻生长及囊体形成的影响。充气和搅动均显著提高了囊体的数量,并且提高了囊体内细胞的生长速率。但是充气对于囊体直径及囊体内细胞密度并无显著影响。搅动则明显的提高了囊体直径和囊体内细胞数量。然而,尽管充气以及搅动有利于球形棕囊藻囊体的形成,但是培养的囊体直径依然小于自然海区中囊体的大小。