温度、光照和pH值对锥状斯氏藻和塔玛亚历山大藻光合作用的影响及光暗周期对其生长速率和生物量的影响

用测定净光合放氧速率的方法研究了温度、光照和pH对锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea)和塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)光合作用的影响.在不同光暗周期(L∶D)条件下培养锥状斯氏藻和塔玛亚历山大藻,研究了光暗周期对生长繁殖速率和生物量的影响.2种藻对温度的变化敏感,适宜的温度范围是17～25℃,最适温度20～22℃,低于10℃和高于30℃不能生长;锥状斯氏藻的光饱和点是400 μmol·m-2·s-1,塔玛亚历山大藻的光饱和点是650 μmol·m-2·s-1, 都属于喜高光强的微藻;2种藻对pH值的变化极其敏感,适宜的pH值范围很小,为7.0～9.0, 最适pH值7.5～8.0, 与其生活的海洋环境一致,pH值高于9.5时, 不能进行有效的光合作用,pH值10.0可致全部细胞死亡;在一定范围内,2种藻的生长速率(μ)和生物量随着光照时间的延长呈比例增加.     

N、P营养盐对塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)生长的影响

模拟自然海水营养盐浓度状况,在N、P浓度分别为10-500μg L-1 N和0.74-74μg L-1 P时,研究N、P双因子限制(N、P浓度同时降低,N:P固定为15:1)及单因子限制(保持N或P为最高浓度,只降低一种营养盐浓度)对有毒赤潮藻塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)生长的影响。结果表明,塔玛亚历山大藻细胞能较快进入对数生长期,但N、P双因子限制能明显影响其生长,在N、P浓度分别低于100μg L-1 N和15μg L-1 P时,细胞密度无明显增长;而N或P分别受限时,生长态势明显优于N、P同时受到限制的试验组,而且N、P单因子中度限制对生长影响较小。结果说明塔玛亚历山大藻对单因子营养元素限制较强的适应能力,可使其在常常出现单营养因子限制的自然水体中维持一定生长速率和细胞密度,并有助于滤食该藻的贝类体内麻痹性贝类毒素的积累。     

塔玛亚历山大藻对黑褐新糠虾存活、生长以及种群繁殖的影响

通过塔玛亚历山大藻 ( Alexandrium tamarense)对黑褐新糠虾 ( N eomysis awatschensis)的急性和慢性毒性作用研究 ,发现塔玛亚历山大藻对黑褐新糠虾的存活、生殖、生长等有不利影响 ,影响程度随塔玛亚历山大藻藻细胞密度的增加而增加。在 96 h急性毒性实验中 ,塔玛亚历山大藻对黑褐新糠虾的半致死密度为 70 0 0 cells/ml,去藻过滤液中糠虾的死亡率为 2 5 %。在 6 2 d的慢性毒性实验中 ,密度为 90 0 cells/ml的塔玛亚历山大藻对黑褐新糠虾的繁殖有严重影响 ,在此影响下的实验组亲虾产幼虾总数只有 2 7尾 ,仅为对照组产幼虾数目的 1 6 .4 % ;其总产幼虾天数、日最高产幼数分别只有对照的 32 %、4 1 % ,其初次产虾日期也推迟了 3d,并出现了 3次生殖中断。塔玛亚历山大藻对黑褐新糠虾亲虾的存活、生长也有一定的影响 ,处在密度为 90 0 cells/ml塔玛亚历山大藻中的黑褐新糠虾亲虾的存活率只有对照的 6 3% ,糠虾亲虾的体长和体重分别为对照组亲虾的 95 .6 %和 81 .9% ,但差异尚不显著 ( P>0 .0 5 )     

溶藻细菌BS03(Microbulbifer sp.)对塔玛亚历山大藻生长及抗氧化系统的影响

【目的】研究溶藻细菌BS03(Microbulbifer sp.)胁迫下塔玛亚历山大藻细胞光合作用、抗氧化酶系统和半胱氨酸蛋白酶3(Caspase-3)变化,探讨溶藻细菌BS03对塔玛亚历山大藻的溶藻机制。【方法】通过0.5%、1.0%、1.5%、2.0%不同终浓度BS03上清液处理藻细胞后12、24、36、48h取样,测定溶藻过程藻细胞光合色素、叶绿素荧光效率、抗氧化酶系统、Caspase酶活性变化。【结果】(1)BS03上清液处理藻细胞后,藻细胞叶绿素a含量和叶绿素荧光Fv/Fm比值随BS03上清液处理时间延长和浓度的增加呈逐渐下降趋势;低浓度处理组藻细胞类胡萝卜素含量上升到一峰值,高于对照组后逐渐回落,而高浓度处理组类胡萝素含量呈下降趋势,低于对照组;(2)藻细胞抗氧化酶保护系统(SOD和CAT)活性随着BS03上清液处理浓度增加而升高,但随着处理时间的延长呈现先上升后下降趋势。藻细胞膜脂过氧化产物MDA积累量随着BS03上清液处理时间延长和处理浓度的增加而显著提高;(3)处理组藻细胞Caspase-3活性显著高于对照组,呈现出类似程序性死亡特征。【结论】BS03的抑藻机理可能是通过抑制藻细胞光合作用,降低抗氧化酶活性、加大膜脂过氧化起到对塔玛亚历山大藻的溶解作用,并呈现出类程序性死亡特征。     

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。     

温度、光照和盐度对2株曼氏骨条藻生长及脂肪酸组成的影响

研究温度、光照、盐度对2株曼氏骨条藻（Skeletonema munzelii）SM-1、SM-2生长、总脂含量及脂肪酸组成的影响,以确定其生长及油脂、多不饱和脂肪酸积累的最适生态条件。在实验室智能光照培养箱内不充气培养控制条件下,采用单因子试验分别研究了不同温度（10、15、20、25和30℃）、光照强度（20、40、60、80、100和120μmol/m2·s）、盐度（10、15、20、25、30、35和40）对2株藻的生长、总脂含量及脂肪酸组成的影响。结果表明：不同温度、光照强度及盐度对2株藻的生长、总脂及脂肪酸含量影响均有显著影响（P〈0.05）。藻株SM-1生长的最适温度为25℃,最适光强60μmol/m2·s,最适盐度30,而低温（10~15℃）,低光照（20μmol/m2·s）,低盐度（盐度15）更有利于总脂及PUFA的积累。SM-2生长的最适温度为20℃,最适光强60μmol/m2·s,最适盐度30,而低温（10~15℃）,低光照（20μmol/m2·s）更有利于其总脂及PUFA的积累,低盐（盐度15）则更有利于PUFA的积累。因此在实际生产中,2株藻可先在最适条件下培养以增加生物量,后转至利于PUFA积累的条件下提高PUFA产量。     

溶藻细菌BS01产二异丁氧基苯基对塔玛亚历山大藻生长的影响

摘要:【目的】利用一株溶藻细菌BS01分泌的杀藻化合物(二异丁氧基苯基)胺作用于赤潮藻———塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense),研究该化合物对塔玛亚历山大藻的作用效果及可能的作用机制。【方法】利用10和20μg/mL的杀藻化合物处理塔玛亚历山大藻,观察藻细胞的响应。【结果】研究发现,利用20μg/mL的杀藻化合物处理藻,24 h后杀藻率达到84.1%,此时细胞内叶绿素a的含量仅为对照的58.5%。而当对藻细胞最大光化学效率(Fv/Fm)进行测定时发现,20 μg/mL的浓度处理24 h后,最大光化学效率相比于对照细胞降低了55.5%,这说明藻细胞的光合作用过程受到抑制。细胞内部的活性氧(ROS)水平在处理0.5 h后即开始增高,并导致细胞内部的脂质过氧化,使细胞内丙二醛(MDA)的含量上升。藻细胞的抗氧化酶如超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活性也有不同程度的增高,以清除细胞内部的活性氧。利用透射电镜观察发现,20 μg/mL的浓度处理24 h后,细胞内重要的细胞结构解体,细胞严重空泡化,显示出细胞死亡的特征。【结论】杀藻化合物(二异丁氧基苯基)胺能够通过引起藻细胞内部氧化损伤的方式引起藻细胞的死亡,同时该化合物仅针对少数几种藻类具有杀藻效果,因此该杀藻化合物在赤潮的治理方面具有较好的应用前景。     

光照-温度交互作用及不同氮源对拟柱孢藻生长的影响

为探讨不同环境因子对拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii)生长的影响,对从广东省镇海水库分离的2株拟柱孢藻在不同的温度和光照组合,及不同氮源条件下的生长进行了研究。结果表明,在3种光强下,拟柱孢藻N1和N8藻株的生长随温度的上升而增加,均在28℃高光强下达到最大比生长速率,而N8藻株对低温的适应能力要高于N1藻株。拟柱孢藻N1和N8在各硝态氮浓度下均能正常生长,但仅能在中低浓度的铵态氮和尿素氮中生长,高浓度(128~247 mg L–1)的铵态氮和尿素氮会显著抑制藻细胞生长;在3种氮源下,N1藻株的比生长速率均显著大于N8藻株,这说明N1藻株对不同氮源的利用能力要高于N8藻株。因此,广东省的拟柱孢藻具株系多样性,喜好高温,适应较宽的光照范围,并可利用多种氮源用于生长,这可能是该地区拟柱孢藻水华频发的原因。     

温度光照pH对雨生血球藻CG-11绿色营养细胞生长的影响

采用BBM培养基,以雨生血球藻Haematococcus pluvialis CG-11为研究材料,进行环境因子对雨生血球藻绿色营养细胞生长影响的实验。温度梯度为16℃、20℃、24℃、28℃;光照梯度为30μmoL photons m^-2·s^-1、60μmoL photons m^-2·s^-1、90μmoL photons m^-2·s^-1、120μmoL photons m^-2·s^-1。初始pH值为6.0、7.0、8.0、9.0,进行单因子试验,测定各组的藻密度及色素含量。结果显示,雨生血球藻H.pluvialis CG-11生长的最适温度范围20～24℃,光照90μmol photons m^-2·s^-1,初始pH8.0。     

光照、温度和pH对雨生红球藻光合特性的影响

采用测定光合放氧速率和荧光动力学的方法,研究分析了光照强度、温度和pH对雨生红球藻Haematococcus pluvialis CG-11绿色游动细胞阶段光合作用特性的影响。结果表明,H. pluvialis CG-11光合作用的饱和光强为109.1 μmol/m2·s,最大光合放氧速率为75.9 μmol O2/mg Chla·h;适宜的生长温度范围在25－30℃之间,温度在25℃时光合速率最大;pH在7.5－8.0范围内,光合效率较高,在pH为7.5时放氧速率最大,为75.5 μmol O2/mg Chla·h。在实验pH条件下,H. pluvialis CG-11叶绿素荧光动力学参数呈现出相似的趋势,在6.0－7.5范围内,Fv/ Fm、Fv/ F0、ΦPSⅡ和ETR值随pH升高而增大,pH为7.5时达到最大值,pH超过7.5时,Fv/ Fm和Fv/ F0值明显下降,而ΦPSⅡ和ETR的下降趋势不明显。     

温度、光照、盐度与pH 对淡水蓝藻拟柱胞藻生长的影响

拟柱胞藻(Cylindrospermopsis raciborskii)是近年来发现能够引起水华的一种优势淡水蓝藻, 可产生蓝藻毒素,由其引发的水质危害已逐渐引起人们的重视。为探讨环境因素与拟柱胞藻生长状态的关系, 设计采用温度(25, 30, 35 ℃)、光照(2000, 3000, 4000 lx)、盐度(0, 4, 8)与pH 值(7.2, 8.2, 9.2)四种环境因子三水平正交试验, 分析在不同环境因子条件下拟柱胞藻的比平均生长速率, 最高藻丝密度, 叶绿素a(Chl-a)及类胡萝卜素(Carotenoid)含量。研究结果表明, 在9种环境因子组合中, 除温度25℃、光照4000 lx、pH 9.2 及盐度8, 拟柱胞藻不能生长外, 其余条件均能生长。藻丝生长速率、藻丝密度及光合色素的影响程度上, 盐度影响最大, 其次是pH 和温度, 光照影响最小。拟柱胞藻藻丝最佳生长的环境条件为温度30℃, pH 8.2, 光照4000 lx 及盐度0。     

温度、光照、盐度及pH对旋链角毛藻生长的影响

以旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus)为实验材料,采用f/2培养基,设置了2个盐度梯度(25和30),4个温度梯度(15℃、20℃、25℃和30℃),3个光照梯度(29.3μE·m^-2·s^-1、78.12μE·m^-2·s^-1和126.95μE·m^-2·s^-1),3个pH梯度(7.0、7.5和8.3)的处理,并计算了不同培养条件下藻细胞在指数生长期的比生长率,比较研究了温度、光照、盐度及pH等环境因子对旋链角毛藻生长的影响。进一步进行盐度、光照的两因素正交实验,并检验两者的交互作用。其中盐度设25、30两个水平,光照强度设29.3μE·m^-2·s^-1、78.12μE·m^-2·s^-1和126.95μE·m^-2·s^-1三个水平。实验结果表明,温度为20℃,光照为78.12μE·m^-2·s^-1,盐度为25,pH在8.3时是旋链角毛藻的最佳生长条件,此时最大比生长率和生物量达到最高,温度对藻类生长的影响比盐度,光照,pH的要明显得多,实验中其他处理均会抑制其生长。     

温度对旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus)和米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)生长及硝酸还原酶活力的影响

选用东海常见的两种赤潮肇事藻种:旋链角毛藻和米氏凯伦藻,采用一次性培养实验,研究了不同温度对两种赤潮藻生长及硝酸还原酶活力(NRA)的影响.研究结果表明,在10℃~30℃条件下旋链角毛藻均能正常生长,且生长曲线均符合S-logistic2种群增长模型;而米氏凯伦藻在10℃和30℃条件下不能正常生长,在其他温度条件下生长情况与旋链角毛藻相似.温度适宜时,两种藻的硝酸还原酶活力最大值(NRAmax)、最大生长速率(μmax)和终止生物量(Bf)随温度的变化趋势基本一致,说明温度的高低可通过影响细胞硝酸还原酶活力大小间接影响藻类的生长.旋链角毛藻单位体积的NRAmax和最大生长速率均大于米氏凯伦藻,说明旋链角毛藻能够更好地吸收利用硝酸盐.