蒽和UV—B辐射对米氏凯伦藻生长的影响

为研究多环芳烃蒽（anthracene）和UV—B辐射对米氏凯伦藻（Kreniamikimotoi Hansen）的单独效应和联合毒性效应,采用实验生态学的方法,以米氏凯伦藻为实验材料,蒽质量浓度设为0．00、6．25、11．50、20．00、35．00、62．50μg／L,UV—B辐射剂量设为0．00、0．375、1．125、2．25、3．75、6．00J／m^2。实验结果表明：对米氏凯伦藻的生长,多环芳烃蒽具有抑制效应,小剂量的UV-B具有刺激作用,随着剂量的增加表现出抑制作用,蒽与UV—B的联合则表现出更强的抑制作用,二者表现为协同作用。蒽和UV—B对米氏凯伦藻的96h—EC。分别为15．35μg／L和2．843J／m^2,而蒽在UV—B辐射条件下的96h-EC50为7．376μg／L。     

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。     

米氏凯伦藻溶血毒素的溶血反应特征

探讨了温度、pH值、二价阳离子等对米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi Hasen)溶血毒素溶血活性的影响,分析了米氏凯伦藻溶血毒素的溶血反应特征.结果表明,实验室培养米氏凯伦藻的溶血活性约为64.69±6.43 HU L-1,单个藻细胞的溶血活性为6.17±0.61×10-6 HU;在实验温度(0～37℃)下,溶血活性随温度的增加而增加;pH6.0时的溶血活性最高;Cu2+、Mg2+、Mn2+、Ca2+、Co2+、Zn2+和Hg2+等对米氏凯伦藻的溶血活性的影响不同.离子浓度为5 mmol/L时,Hg2+的抑制作用最强.高浓度Hg2+对红细胞的集合效应不但阻止了Hg2+进入血细胞诱导的溶血作用,而且阻止了毒素对细胞膜的破坏,但这种抑制作用可被EDTA消除.     

米氏凯伦藻与东海原甲藻共培养条件下的种群竞争

米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)与东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)为有害赤潮生物,两者经常形成复合型赤潮.该文设置东海原甲藻的起始密度为400 cells·mL-1,米氏凯伦藻分别为200 cells·mL-1、400 cells·mL-1和800 cells·mL-1,通过共培养实验,初步研究米氏凯伦藻和东海原甲藻的种间关系.结果表明:共培养条件下,受到东海原甲藻的影响,米氏凯伦藻的生长受到抑制.米氏凯伦藻不同的起始密度对东海原甲藻的生长有不同的影响,较低的起始密度(200 cells·mL-1、400cells·mL-1)促进东海原甲藻的生长,使其增长率提高,生长曲线达到拐点的时间提前;高的起始密度(800 cells·mL-1)对东海原甲藻的生长有一定的抑制作用,使其增长率降低,生长曲线达到拐点的时间推迟.     

不同光照条件下米氏凯伦藻和东海原甲藻生长的温度生态幅

米氏凯伦藻和东海原甲藻是我国东南沿海地区赤潮的主要优势种。为定量获取米氏凯伦藻和东海原甲藻生长的温度生态幅,根据3个光照水平(28.32,75.06,111.66μmol m~(-2)s~(-1))条件下4个温度水平(18,22,25,28℃)对米氏凯伦藻和东海原甲藻生长特性的室内培养实验结果,并结合Shelford耐受性定律建立了基于温度的米氏凯伦藻和东海原甲藻比生长率的耐受性模型,最后根据前期的研究成果分别获取了米氏凯伦藻和东海原甲藻生长的最适温度、适温范围及耐受温度范围。结果表明,无论是米氏凯伦藻还是东海原甲藻,在相同培养光照条件下,在设定的温度水平范围内,分别存在一个适宜米氏凯伦藻和东海原甲藻的最适生长温度T_(opt),且当T≤T_(opt)时,米氏凯伦藻和东海原甲藻细胞密度和比生长率随着温度的升高而显著增大;而当T≥T_(opt)时,米氏凯伦藻和东海原甲藻细胞密度和比生长率随着温度的升高而显著减小。随着培养光照强度的升高,米氏凯伦藻和东海原甲藻细胞密度和比生长率均呈现"先升后降"的变化趋势。建立的藻类生长温度耐受性模型与谢尔福德耐受定律较为吻合,定量获取米氏凯伦藻在3个光照水平(28.32,75.06,111.66μmol m~(-2)s~(-1))下的最适生长温度分别为22.48,22.37,22.33℃;适温范围分别为17.93—27.03,17.82—26.92,17.78—26.88℃;耐受温度范围分别为13.38—31.58,13.27—31.47,13.23—31.43℃;东海原甲藻在3个光照水平(28.32,75.06,111.66μmol m~(-2)s~(-1))下的最适生长温度分别为22.10,21.99,21.93℃;适温范围分别为17.59—26.61,17.48—26.5,17.42—26.44℃;耐受温度范围分别为13.08—31.12,12.97—31.01,12.91—30.95℃。     

水体pH对伪鱼腥藻生长及叶绿素荧光参数的影响

在实验室条件下, 以伪鱼腥藻(Pseudanabaena sp.)为研究对象, 研究了pH对伪鱼腥藻生长、叶绿素荧光参数(Fv/Fm、ETR、Ik)的影响, 以期了解伪鱼腥藻对水体pH的适应及调节能力。试验分为2组, 一组每天测定水体实际pH后调整藻液pH 为初始设定值, 另一组在试验开始时调节pH 至设定值后不人为调节, 每天测定pH。结果表明: 伪鱼腥藻偏好碱性环境, 并对水体pH有很强的调节和适应能力。每天调控pH为11的试验组生长情况最好; 不人为调控pH试验中, pH 5—11试验组pH最终趋于10.9—11.5, 人为调控pH试验中, pH 7—11试验组pH最终趋于9.5—11.3。pH为3和13条件下, 伪鱼腥藻均不能生长。pH 5—11范围内, Fv/Fm、ETR随pH增大而增大, pH 7—11范围内各组Ik值差异不大。     

重金属Zn2+胁迫下米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)的生长生理响应研究

采用室内培养试验方法, 以米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)为生物材料, 设置不同浓度梯度的重金属Zn2+(0、1、5、10、15和20 mg•L-1), 主要测定藻细胞密度、光合色素、光合效率、抗氧化酶类、丙二醛(malondialdehyde, MDA)等相关指标, 探讨重金属Zn2+胁迫下米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)的生长和生理特征。结果发现, 在1和5 mg•L-1的Zn2+浓度下, 米氏凯伦藻细胞依然保持较好生长繁殖, 表明其具有一定的耐受性, 而随着重金属Zn2+浓度的提高, 细胞生长受到毒害抑制。光合色素含量呈现动态变化, 试验结束时(96 h)叶绿素a、叶绿素b和胡萝卜素含量有各自不同的变化趋势, 最大光能转化效率(Fv/Fm)表现出先升后降的趋势。Zn2+浓度为10 mg•L-1时, 超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活性显著高于对照; 过氧化氢酶(catalase, CAT)活性呈现出先上升后下降的趋势, 且5、10、15和20 mg•L-1 Zn2+浓度下米氏凯伦藻的过氧化氢酶(CAT)活性均显著高于对照; 10、15 mg•L-1 Zn2+浓度下米氏凯伦藻的总抗氧化能力(total antioxidant capacity, T-AOC)显著高于对照, 而20 mg•L-1 Zn2+浓度下的显著低于对照。丙二醛(MDA)呈现出随着Zn2+浓度提高而增加的趋势, 5、10、15和20 mg•L-1Zn2+浓度下米氏凯伦藻的丙二醛(MDA)均显著高于对照。结果可为了解重金属对海洋微藻的毒性作用提供数据参考。     

昼夜温差对三角褐指藻和赤潮异弯藻生长和叶绿素荧光特性的影响

为研究昼夜温差对三角褐指藻和赤潮异弯藻生长的影响,研究设置3个温度水平[培养温度为22℃、18℃和22—18℃(光-暗周期),分别记为22℃处理组、18℃处理组和22—18℃处理组]对2种藻进行分批和半连续培养.结果表明:(1)在3个温度处理下,分批培养时,和18℃相比,22—18℃降低了三角褐指藻在平台期的细胞密度,...     

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.     

不同增温处理对夏蜡梅光合特性和叶绿素荧光参数的影响

利用红外线辐射器(Electric radiant infrared heater)设置3个不同增温处理:(1)晚上增温2℃(18:00—翌日6:00);(2)白天增温2℃(6:00—18:00);(3)全天增温2℃;以不做增温处理作为对照,模拟气候变暖对夏蜡梅(Sinocalycanthus chinensis)的光合特性和叶绿素荧光参数的影响。3个季节中,3种增温处理下的夏蜡梅净光合速率(Anet)和最大净光合速率(Amax)均高于对照。表明3种增温处理均可以提高夏蜡梅的光合作用能力。增温处理提高了气孔导度(Gs)、暗呼吸速率(Rd),降低了胞间CO2浓度(Ci)。3种增温处理中,夏蜡梅在3个生长季节的Anet和Amax均以白天增温最大,表明白天增温下夏蜡梅具有最高的光合作用能力。白天增温处理下的表观量子效率(AQY)、光饱和点(LSP)显著高于全天增温、晚上增温以及对照。白天增温和晚上增温使夏蜡梅的相对叶绿素含量显著增加,且白天增温叶绿素相对含量显著高于晚上增温、全天增温及对照。白天增温、晚上增温与全天增温处理下的夏蜡梅的PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)均显著低于对照,在12:00和14:00时,三者之间存在显著性差异,以白天增温最高,晚上增温次之,全天增温最低。总之,3种增温处理夏蜡梅的光合能力总体上均有不同程度的增强,且在白天增温处理下,夏蜡梅的Anet、Amax值最高,表明白天增温下夏蜡梅具有最高的光合能力,这与白天增温引起的相对叶绿素含量增高、叶片对强光的适应能力加强、较低程度的光胁迫等因素有关。本研究说明未来增温条件下,将提高夏蜡梅的光合生理活性,促进夏蜡梅的生长。     

锰胁迫对垂序商陆光合特性及叶绿素荧光参数的影响

垂序商陆(Phytolacca americana L.)是我国首次发现的锰超富集植物。通过温室营养液培养实验,研究垂序商陆锰耐性与光合特性及叶绿素荧光参数的关系。结果表明,随着生长介质中锰浓度的升高,垂序商陆叶片的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量下降,净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)呈下降趋势,而胞间CO2浓度(Ci)却逐渐升高;叶绿素a/b值和蒸腾速率(Tr)在1 000μmol.L-1锰供应水平时达到最大值;叶片PSⅡ的最大量子产量(Fv/Fm)、PSⅡ有效光化学量子产量(EQY)和光合电子传递速率(ETR)呈下降趋势,而光化学淬灭系数(qP)和光合有效辐射(PAR)高于239μmol photons.m-.2s-1下的非光化学淬灭系数(NPQ)在5 000μmol.L-1锰供应水平时达到最大值。因此,垂序商陆在锰胁迫下可能具有一定的光合保护机制。     

重金属镉和铅胁迫对海洋微藻的毒性效应研究

设置不同浓度的重金属Cd2+(0、0.2、0.4、0.6、0.8和1 mg•L-1)和Pb2+(0、0.1、0.2、0. 4、0.8和1.6 mg•L-1)胁迫处理, 检测米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)的生长生理情况, 分析重金属胁迫对海洋微藻生长的毒性效应, 探讨超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)等对重金属胁迫的缓解作用。研究结果发现, 重金属Cd2+和Pb2+对米氏凯伦藻具有较强的毒性, 随着重金属浓度的提高, 细胞生长受到毒害作用增强; 而米氏凯伦藻对重金属Cd2+和Pb2+胁迫具有一定的适应性。重金属Cd2+和Pb2+胁迫导致米氏凯伦藻细胞的叶绿素a、叶绿素b含量下降(1.6 mg•L-1 Pb2+胁迫除外), 类胡萝卜素含量提高, 最大光能转化效率(Fv/Fm)下降, 表明重金属胁迫抑制藻的光合作用, 影响藻的生长繁殖。丙二醛(MDA)随着重金属Cd2+和Pb2+浓度提高而升高, 说明重金属引起藻细胞膜透性增加, 藻细胞遭受破坏。SOD活性整体呈现先升高后下降(或与对照持平)的趋势, 提示海洋微藻的抗氧化酶系统在低浓度重金属胁迫下产生应激性反应, 酶活性增强; 而CAT活性上升, 也对藻细胞起到保护作用, 推测两者共同反应, 以缓解藻体遭受的重金属毒害作用。结果可为了解重金属胁迫对海洋微藻的毒性效应提供参考。     

Revealing the algicidal characteristics of Maribacter dokdonensis: An investigation into bacterial strain P4 isolated from Karenia mikimotoi bloom water

Harmful algal blooms (HABs) are a global environmental concern, causing significant economic losses in fisheries and posing risks to human health. Algicidal bacteria have been suggested as a potential solution to control HABs, but their algicidal efficacy is influenced by various factors. This study aimed to characterize a novel algicidal bacterium, Maribacter dokdonensis (P4), isolated from a Karenia mikimotoi (Hong Kong strain, KMHK) HAB and assess the impact of P4 and KMHK's doses, growth phase, and algicidal mode and the axenicity of KMHK on P4's algicidal effect. Our results demonstrated that the algicidal effect of P4 was dose-dependent, with the highest efficacy at a dose of 25% v/v. The study also determined that P4's algicidal effect was indirect, with the P4 culture and the supernatant, but not the bacterial cells, showing significant effects. The algicidal efficacy was higher when both P4 and KMHK were in the stationary phase. Furthermore, the P4 culture at the log phase could effectively kill KMHK cells at the stationary phase, with higher algicidal efficacy in the bacterial culture than that of the supernatant alone. Interestingly, P4's algicidal efficacy was significantly higher when co-culturing with xenic KMHK (~90% efficacy at day 1) than that with the axenic KMHK (~50% efficacy at day 1), suggesting the presence of other bacteria could regulate P4's algicidal effect. The bacterial strain P4 also exhibited remarkable algicidal efficacy on four other dinoflagellate species, particularly the armored species. These results provide valuable insights into the algicidal effect of M. dokdonensis on K. mikimotoi and on their interactions.     

温室栽培对软枣猕猴桃叶片形态及叶绿素荧光特性的影响

【目的】深入研究温室栽培条件下软枣猕猴桃叶片的形态与叶绿素荧光特性,探明温室与露地栽培环境下叶片光形态建成的差异。【方法】以软枣猕猴桃品种‘佳绿’和‘魁绿’的5年生植株为试材,测定温室及露地栽培条件下不同叶龄叶片的叶绿素相对含量及叶绿素荧光参数,分析这些参数在温室与露地栽培条件下的差异。【结果】温室与露地栽培软枣猕猴桃的光形态建成均处于1~40 d叶龄间,不同栽培条件下的同一品种荧光特性趋于一致;花期后,不同栽培条件下的同一品种荧光特性差异较大。温室栽培的软枣猕猴桃叶片叶面积较大,叶绿素b含量较高,趋于阴生叶特性,以吸收光能为基础的性能指数等显著低于露地栽培,对光能的吸收捕获能力较强,但热耗散较高,用于电子传递的能量低于露地栽培,叶绿素荧光参数表现出对环境的适应性变化。【结论】软枣猕猴桃叶片的光形态建成时间为展叶后1~40 d,即在花期之前完成,不同栽培环境无明显差异;温室栽培软枣猕猴桃叶片的光形态建成与露地栽培具显著差异,叶面积明显增大;温室栽培在一定程度上改变了叶片的叶绿素荧光特性,降低了光合性能。     

Evidence for Production of Sexual Resting Cysts by the Toxic Dinoflagellate Karenia mikimotoi in Clonal Cultures and Marine Sediments

The toxic dinoflagellate Karenia mikimotoi has been well-known for causing large-scale and dense harmful algal blooms (HABs) in coastal waters worldwide and serious economic loss in aquaculture and fisheries and other adverse effects on marine ecosystems. Whether K. mikimotoi forms resting cysts has been a puzzling issue regarding to the mechanisms of bloom initiation and geographic expansion of this species. We provide morphological and molecular confirmation of sexually produced thin-walled resting cysts by K. mikimotoi based on observations of laboratory cultures and their direct detection in marine sediments. Light and scanning electron microscopy evidences for sexual reproduction include attraction and pairing of gametes, gamete fusion, formation of planozygote and thin-walled cyst, and the documentation of the thin-walled cyst germination processes. Evidence for cysts in marine sediments was in three aspects: positive PCR detection of cysts using species-specific primers in the DNA extracted from whole sediments; fluorescence in situ hybridization detection of cysts using FISH probes; and single-cell PCR sequencing for cysts positively labeled with FISH probes. The existence of sexually produced, thin-walled resting cysts by K. mikimotoi provides a possible mechanism accounting for the initiation of annually recurring blooms at certain regions and global expansion of the species during the past decades.     

遮荫对濒危植物甜菜树光合生理和叶绿素荧光特性的影响

以西南特有濒危植物甜菜树为材料,研究了不同遮荫处理(全光照、50％遮荫、65％遮荫和80％遮荫)对甜菜树叶片光合特性、叶绿素荧光和气孔特征的影响,为甜菜树种质资源保育和开发利用提供科学依据。结果表明：50％遮荫处理显著提高了甜菜树叶片净光合速率,80％遮荫处理则起抑制作用;50％遮荫和65％遮荫处理提高甜菜树叶蒸腾速率,有利于光合作用的进行;80％遮荫处理下胞间 CO 2浓度提高,抑制了甜菜树叶蒸腾作用和光合作用;50％遮荫和65％遮荫处理下净光合速率提高,说明甜菜树对遮荫有一定的适应性;叶绿素荧光方面,80％遮荫处理导致叶片 PSⅡ最大光化学效率(F v/F m )和实际光化学效率(ФPSⅡ)下降。甜菜树叶片光合特性与气孔结构关系密切,遮荫降低甜菜树叶片气孔密度。     

遮荫对连翘光合特性和叶绿素荧光参数的影响

本文系统研究了不同程度的遮荫(0%、43%、70%、97%)处理对连翘叶片光合特性和叶绿素a荧光参数的影响。结果表明：随着遮荫程度增加,最大净光合速率、光补偿点、光饱和点、暗呼吸速率降低;净光合速率日变化均呈单峰型,峰值和光能利用率增加;叶绿素a b、叶绿素a、叶绿素b含量增加,叶绿素a/b降低;叶绿素a荧光参数Fv/Fm和Fv/Fo日变化呈单谷曲线,值均高于全光照的,且随着遮荫程度的提高其值均依次增加。这说明,连翘是一种耐荫性很强的植物,遮荫可使其降低光补偿点、光饱和点、净光合速率、暗呼吸速率以及叶绿素a/b,增加总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b含量、光能利用率以及PSⅡ原初光能转化效率和潜在活性,从而增强其在弱光条件下的生长发育能力。     

水体悬浮泥沙对黑藻生长和叶绿素荧光特性的影响

利用粒径小于100 μm的泥沙调制水体浊度分别维持在30、60和90 NTU,将黑藻幼苗种植于上述水体中,定期测定植株的分枝长、分枝数和鲜质量,利用水下饱和脉冲荧光仪（DIVING-PAM）测定叶片在光化光下的荧光参数.结果表明：随着泥沙含量的增加,植株分枝数受到明显抑制,生物量逐渐降低,而分枝长则呈显著增加趋势;随着试验时间的延长,浑浊水体中光化学最大量子产量（F_v/F_m）值呈明显〖JP2〗降低趋势,但显著高于对照.在17 μmol·m^-2·s^-1光化光照射下,与第30天相比,第60天时30、60和90 NTU组植株叶片的有效荧光产量（△F_v′/F_m ′）分别增加了48.9%、36.8%和17.2%（P<0.01）,相对光合电子传递速率（rETR）分别增加了56.7%、42.2%和21.4%（P<0.01）;而在104 μmol·m^-2·s^-1光化光照射下,第60天时植株的△F_v′/F_m′、光化学淬灭系数（q_P）和rETR显著降低,且热耗散能力（q_N）也显著降低,表明黑藻植株适应低光环境, 且在高光强条件下黑藻叶片易受到光伤害.可引种黑藻幼苗于混浊的浅水水体中.     

硫对烟草叶片光合特性和叶绿素荧光参数的影响

通过液培试验,测定了不同硫营养水平(0～32 mmol/L)下烟草叶片的叶绿素含量、气体交换参数和叶绿素荧光参数.结果表明,随着硫浓度的升高,烟草叶片的Chl.a、Chl.b、总Chl的含量和Chl.a/b逐渐增加;类胡萝卜素呈先下降后升高的趋势;烟草叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)下降显著,气孔限制值(Ls)明显升高,这表明高硫对烟草叶片的气体交换参数影响较大.随着硫浓度的升高,烟草叶片光合有效量子产量(EQY)、光合电子传递速率(ETR)、光化学淬灭(qP)都表现为先升高后降低,一般是4 mmol/L和8 mmol/L处理相对较高,浓度超过8 mmol/L以后,以上参数显著下降.非光化学淬灭(NPQ) 0,16 mmol/L和32 mmol/L处理表现相对较高,2、4、8 mmol/L处理的相对较低,2～8 mmol/L浓度的处理最适宜烟草的生长,高硫或低硫都会导致烟草EQY、ETR、qP降低和NPQ的升高.