三种环境激素对四种海洋微藻的急性毒性效应研究

近年来,海洋环境激素污染日益严重,为了考察环境激素对海洋微藻的生物毒性效应,进而评估其对海洋生态系统的影响,该实验研究了三氯卡班、邻苯二甲酸二丁酯、三丁基氯化锡三种环境激素对海洋小球藻(Chlorella sp.)、眼点拟微绿球藻(Nannochloropsis ocutala)、球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)和东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense )4种海洋微藻的急性毒性效应。结果表明,三种环境激素均可显著抑制该4种微藻的生长。三氯卡班对4种微藻的96 h-EC₅₀分别为108.19 μg·L^-1、63.21 μg·L^-1、60.73 μg·L^-1和57.58 μg·L^-1;邻苯二甲酸二丁酯对4种微藻的96 h-EC₅₀分别为1.42 mg·L^-1、1.02 mg·L^-1、1.47 mg·L^-1 和1.21 mg·L^-1;三丁基氯化锡对4种微藻的96 h-EC₅₀分别为3.5 μg·L^-1、4.36 μg·L^-1、0.6 μg·L^-1和0.6 μg·L^-1。三种环境激素对四种海洋微藻的毒性强弱顺序为三丁基氯化锡>三氯卡班>邻苯二甲酸二丁酯。     

微微型藻华爆发海域硅酸盐与叶绿素a分布特征研究

以南戴河近岸海域为研究对象,分析了该海域2009年5~10月份硅酸盐和叶绿素a的时空分布特征,并初步探讨了它们与微微型藻华的关系。结果表明:整个调查期间该海域硅酸盐平均含量为0.67±0.31 mg·L^-1,叶绿素a平均含量为2.06±1.16 ug·L^-1;其平面分布呈现近岸高、远岸低的特点;硅酸盐平均含量9月最高、5月最低;叶绿素a平均含量在8~9月高、5~6月低;微微藻赤潮期间海域硅酸盐和叶绿素a平均含量明显高于未发生微微藻赤潮的2008年同期。叶绿素a与硅酸盐浓度呈现出正相关关系,在微微藻赤潮爆发期间尤为显著,可能是因为微微型浮游植物大量生长抑制了硅藻等消耗硅酸盐藻类的正常生长繁殖所致。     

巢湖春夏季节浮游植物的动态变化

2009年3月至8月,利用原位围隔实验和野外调查,研究了巢湖春夏季节浮游植物的动态变化.结果显示:围隔中浮游植物密度和生物量的变动范围分别是(2.95～102.43)×10⁵ cells·L^-1和0.0-7.39 mg·L^-1,优势种类为鱼腥藻属(Anabaena)、梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)和圆筒锥囊藻(Dinobryon cylindricum),其最大生物量分别为0.82 mg·L^-1、0.66mg·L^-1和2.98 mg·L^-1,均出现在3月或4月.在巢湖湖水中,春季(3～5月)浮游植物平均生物量为5.43mg·L^-1,其中绿藻占47.59%、硅藻占40.81%、蓝藻占10.18%,优势种类为盘星藻属(Pediastrum)和梅尼小环藻;而夏季(6～7月)浮游植物平均生物量为7.89mg·L^-1,其中蓝藻占58.7%、绿藻占2.77%、硅藻占11.4%,优势种类为微囊藻属(Microcystis).磷和枝角类滤食对巢湖春夏季节浮游植物的生物量和群落结构有重要影响.     

横岗水库浮游植物种类组成与时空分布

于2005年5月和11月调查了横岗水库的水质和浮游植物,对浮游植物群落结构进行了分析.两次采样期间,浮游植物群落数量组成与种类结构发生明显变化.5月份浮游植物平均细胞数量高达275.41×10⁶cells·L^-1,平均生物量为31.07mg·L^-1;其中优美平裂藻(Oscillatoria.elegans)和银灰平列藻(Oscillatoria.glauca)为绝对优势种,占总细胞数的90%;平裂藻的大量出现导致浮游植物生物量由球体等效半径在10～20μm的种类占主导,但0～5μm区间的小型藻类仍维持较高的生物量.11月份,浮游植物平均细胞数量降低到12.69×10⁶cells·L^-1,平均生物量为20.78mg·L^-1.蓝藻门有16种,优美平裂藻、银灰平列藻的优势度明显下降;绿藻种类数量增加到48种,在新出现的25个种类中,鼓藻科(Desmidiaceae)、盘星藻属(Pediastrum)和栅藻属(Scenedesmus)有较高的细胞数;优势种类没有变化;大细胞种类的生物量明显增加,特别是等效半径大于20μm的种类.整体上看,浮游植物数量和生物量从河流入水口到大坝处有递减趋势,这种趋势在11月份更为明显,这与采样时期水库水动力过程的梯度相一致.     

龙须菜海藻场构建及其对水环境因子的影响

2010年2月～2010年5月,在汕头南澳岛海域,通过设计不同的主绳间距和苗绳间距研究了龙须菜(Gracilaria lemaneifomis)海藻场的构建模式及其对养殖附近海域环境的影响。结果表明,在不同的筏式养殖密度中,主绳间距在0.3～0.4m,苗绳间距在0.1～0.2m之间,龙须菜的生长速率较高。龙须菜海藻场构建后,养殖海域的无机氮(IN)平均值为133.40±15.18μg·L^-1,对照海域的无机氮平均值为153.81±11.97μg·L^-1,养殖海域显著低于对照海域(p<0.05);养殖海域的无机磷(IP)平均值为13.16±1.38μg·L^-1,对照海域的平均值为15.55±1.05μg·L^-1,养殖海域的显著低于对照海域的(p<0.05)。养殖海域叶绿素(Chl-a)的平均值为1.86±0.23mg·m^-3,对照海域的平均值为2.44±0.30mg·m^-3,养殖海域显著低于对照海域(p<0.05);养殖海域的透明度平均值为1.76±0.09m,对照海域的透明度为1.41±0.15m,养殖海域显著高于对照海域(p<0.05):养殖海域的溶解氧(DO)平均值为9.55±0.46mg·L^-1,对照海域的平均值为8.90±0.37mg·L^-1,养殖海域显著高于对照海域(p<0.05)。研究表明,构建龙须菜海藻场可以显著增加海水中DO浓度,抑制微藻生长繁殖,吸收水体营养盐,改善水质质量。     

横岗水库富营养化特征分析

于2005年5月和11月调查了横岗水库的营养盐、叶绿素a(Chl.a)和浮游植物,对水库富营养化特征进行了分析。5月的总氮(TN)平均浓度为3.810mg·L^-1,总磷(TP)平均浓度为0.172mg·L^-1,Chl.a平均浓度为17.888mg·m^-3,综合营养状态指数(TSI_M)为73.3,该水库已达重度富营养化;11月份TSI_M下降到55.6,处于轻度富营养化状态,TN和TP平均浓度分别下降到1.302mg·L^-1和0.096mg·L^-1,Chl.a平均浓度却上升到26.935mg·m^-3,Chl.a浓度的上升与氨氮(NH₃-N)和正磷(PO₄-P)浓度上升以及浮游植物群落组成改变有关。从5月到11月,水库由蓝藻型富营养化水体变为绿藻型富营养化水体。5月浮游植物平均细胞密度高达2.75×10⁸cells·L^-1,优势种为美丽平裂藻和银灰平裂藻,其中平裂藻细胞数约占总细胞数的90%。11月浮游植物平均细胞密度降低到1.27×10⁷cells·L^-1,平裂藻的优势度下降,只占总细胞数的14.89%,绿藻成为主优势类群,其中栅藻是优势种之一,占总细胞数的11.52%。     

一座南亚热带小型水库水体营养状态与浮游植物的季节变化

小型水库是华南沿海地区重要的城市供水水源。为了解小型水库的富营养化状况与浮游植物群落结构和季节动态之间的关系,于2006年4月、8月、12月采样测定了木头冲水库的环境因子(温度、pH、透明度、氮、磷营养盐浓度)和浮游植物群落结构。结果表明水体中总氮浓度的变化范围在0.34～0.7mg·L^-1之间,总磷浓度的变化范围在0.011～0.019mg·L^-1之间,透明度的变化范围在0.6～1.5m之间,叶绿素a浓度的变化范围在9.18～21.1mg·m^-3之间,依据上述4个指标计算得出的TSI_M指数在30～50之间变化,说明木头冲水库属中营养水体。浮游植物以适宜在中营养水体中生长的种类为主,3次采样共检出浮游植物52种(属),主要由在绿藻门和硅藻门的种类组成。浮游植物生物量的变化范围在4.17～5.38mg·L^-1之间,春夏两季的生物量高于冬季。硅藻门的颗粒直链藻(Aulacoseira granulata)和绿藻门的单针藻(Monoraphidium sp.)是水体中春季的优势种类,夏季浮游植物的优势种为绿藻门的鼓藻(Cosmarium spp.)和硅藻门的颗粒直链藻,随着氮浓度的下降,拟柱胞藻(Cylindrospermopsis rackiborskii)成为水库冬季的优势种类。营养盐是木头冲水库浮游植物变化的主要影响因子。     

邻苯二甲酸二丁酯对绿色巴夫藻的生长毒性和干扰效应

采用批次培养的方法研究了邻苯二甲酸二丁酯(DBP)对绿色巴夫藻(Pavlova viridis)的生长毒性和干扰效应。实验设置了0 mg·L^-1、2.5 mg·L^-1、3.0 mg·L^-1、3.5 mg·L^-1、4.0 mg·L^-1、5.0 mg·L^-1和7.5 mg·L^-1 共7个质量浓度梯度的DBP暴露处理组,测定了绿色巴夫藻的细胞密度、光合色素含量、叶绿素荧光特性及丙二醛(MDA)含量等指标,试图揭示DBP对绿色巴夫藻的生态毒性影响规律及机制。结果表明:DBP暴露对绿色巴夫藻的生长具有显著抑制作用,高质量浓度(5.0 mg·L^-1和7.5 mg·L^-1)DBP暴露下绿色巴夫藻细胞10 d内全部死亡;随着DBP暴露质量浓度增加,藻细胞叶绿素a和类胡萝卜素含量均显著降低;DBP暴露使光系统Ⅱ(PSⅡ)的最大光能转化效率(F_v/F_m)、潜在光化学活性(F_v/F_o)、实际光能转化效率(Yield)和光合电子传递速率(ETR)等指标也显著降低;DBP暴露还能够使绿色巴夫藻的细胞MDA含量显著增加。该研究进一步证实了DBP污染物对微藻光系统和酶类生理生化过程的干扰作用。     

野生红花白芨再生体系的建立和优化

以野生红花白芨成熟蒴果为外植体,建立了白芨植株的再生体系。结果表明：白芨种子萌发最佳培养基为1/2 MS+6-BA 1.0 mg·L^-1+NAA 0.1 mg·L^-1+AC 0.5 g·L^-1;原球茎增殖最适培养基为MS+KT 1.0 mg·L^-1+NAA 0.1 mg·L^-1+AC 0.5 g·L^-1;原球茎分化培养基为MS+6-BA 0.5 mg·L^-1+KT 1.0 mg·L^-1+NAA 0.1 mg·L^-1+AC 0.5 g·L^-1;不定芽增殖最佳培养基为MS+6-BA 0.5 mg·L^-1+KT 1.0 mg·L^-1+NAA 0.1 mg·L^-1+AC 0.5 g·L^-1 +土豆汁150 g·L^-1,30 d后的芽增殖率达343%;最适生根培养基为1/2MS+IBA 0.5 mg·L^-1+AC 0.5 g·L^-1+土豆汁100 g·L^-1,生根率达100%;试管苗移栽的最佳方式是以水苔+树皮+椰糠+锯木粉(2∶2∶1∶1,V/V/V/V)为混合基质进行多株移栽,成活率可达99%。     

基于叶绿素荧光研究球形棕囊藻在富磷条件下的生长特性

棕囊藻属于定鞭藻纲、定鞭藻目,广泛分布在不同海洋生态环境中。有报道指出,棕囊藻时常在北太平洋温带港湾、挪威海、北海、英吉利海峡及南极海域等地方引发的大规模有害赤潮。近年来,我国东海海域和南海粤东海域均发生较大面积的棕囊藻赤潮,给当地的水产养殖业带来了严重的影响。除此之外,棕囊藻具有特殊的生理机制,可以产生二甲基硫化物(DMS),对整个海域的气候状况,酸雨酸雾的形成以及全球硫循环都有重要的意义。本文以球形棕囊藻为研究材料,设置3组较高的磷浓度处理(5mg·L^-1、10mg·L^-1和20mg·L^-1),利用细胞记数和叶绿素荧光测定等方法研究了该藻在不同富磷浓度下的生长情况。结果显示,不同磷浓度下的藻体荧光值变化均呈现"S"型曲线,表明藻细胞的生长经历缓慢期,快速期和平缓期3个阶段;同时,试验所设置的磷浓度对球形棕囊藻的叶绿素荧光值有一定的影响,其中在5mg·L^-1磷浓度下的藻体荧光值最低,在第7天只有802μg·L^-1,而在10mg·L^-1和20mg·L^-1磷浓度下的藻体荧光值较高,在第7天分别达到836μg·L^-1和850μg·L^-1,表明磷营养可以促进藻细胞的生长增殖,但在较高磷浓度下,这种促进作用不明显。结果还显示,较低浓度的磷(5mg·L^-1)减缓与限制了藻细胞的生长,在5mg·L^-1磷浓度下的藻最大特定比生长速率和细胞密度分别只有0.704d^-1和190cells·mL^-1。相对而言,20mg·L^-1磷浓度下的藻最大特定比生长速率和细胞密度最高,分别达到了0.771d^-1和250cells·mL^-1。研究结果揭示,水体中的磷营养浓度的变化是导致藻细胞大量增殖的一个主要的外在因素,而利用叶绿素荧光来测定藻细胞生长是一种快速、简便和可靠的方法,在今后有害水华监测过程中应该多加利用,以更及时、准确地预测预报有害水华的发生,降低其对经济、环境和社会造成的潜在危害。     

解脂假丝酵母(Candida lipolytica)对铜的吸附

研究了解脂假丝酵母的表面特性及培养时间、pH值、铜浓度、菌体投加量、吸附时间等因素对铜吸附的影响,并探讨了吸附动力学特征。结果表明,菌体表面可能有-OH和-PO₄^3-,培养96 h的菌体吸附性能最佳,适宜pH为4.0-6.0,适宜菌体投加量为25.0g·L^-1(湿重)。在初始浓度为20mg·L^-1的铜溶液中投加25.0g·L^-1(湿重)的菌体,吸附2h,铜的去除率最高达86.5%。铜浓度为5,10mg·L^-1时,铜的去除率高达95%以上。动力学分析表明,在实验设定的浓度范围内解脂假丝酵母对铜的吸附基本符合Freundlich吸附模型。红外光谱分析表明吸附后-OH吸收峰蓝移18cm^-1,其它吸收峰没有明显的变化。     

VB1、VB12和VH对雨生红球藻生长及类胡萝卜素含量的影响

以淡水经济微藻雨生红球藻(Haematococcus pluvialis CH-1)为试验藻种,分别添加维生素B₁(VB₁)、B₁₂(VB₁₂)和维生素H(VH),每种维生素各分6个浓度梯度,测定了雨生红球藻的细胞密度、生物量、叶绿素a和类胡萝卜素含量等指标。结果表明,分别添加维生素B₁、B₁₂和H均显著促进了雨生红球藻细胞的生长。维生素B₁、B₁₂和H对雨生红球藻的最佳添加浓度分别为10mg·L^-1、50μg·L^-1和500μg·L^-1。在维生素B₁、B₁₂和H各自的最佳浓度处理下,雨生红球藻的细胞密度、生物量、叶绿素a和类胡萝卜素含量等4项指标均比对照有显著提高:维生素B₁处理分别提高了20.1%、14.6%、23.2%和21.3%;维生素B₁₂处理分别提高了29.5%、30.0%、28.0%和24.4%;维生素H处理分别提高了17.1%、29.2%、21.8%和10.1%。在雨生红球藻规模化生产的游动细胞培养阶段,适当地添加维生素B₁、B₁₂和H均能够有效地提高藻细胞密度、生物量、叶绿素a和类胡萝卜素含量。     

铁皮石斛愈伤组织诱导研究

研究不同培养基和光照条件对铁皮石斛愈伤组织诱导的影响。结果表明,外植体直接接种于培养基上,最适宜培养条件是MS 5.92 g·L^-1＋2,4-D 5 mg·L^-1＋IAA 1.5 mg·L^-1＋KT 0.62 mg·L^-1＋蔗糖37.5 g·L^-1＋琼脂0.8% (pH 5.9～6.0),暗培养15 d后再光培养;外植体捣碎后平铺于培养基上,最适宜培养条件是MS 4.74 g·L^-1＋2,4-D 1 mg·L^-1＋IAA 1.5 mg·L^-1＋KT 0.25 mg·L^-1＋蔗糖30 g·L^-1＋琼脂0.8% (pH 5.9～6.0),25 ℃持续光培养。