孔石莼克生作用对赤潮异弯藻生长和抗氧化系统活性的影响

通过实验生态学和生物化学的方法,研究了孔石莼(Ulva pertusa Kjellman)克生作用对赤潮异弯藻[Heterosigma akashiwo (Hada) Hada]生长及其叶绿素a(Chl-a)含量、可溶性蛋白含量、丙二醛(MDA)含量、总抗氧化能力(T-AOC)、过氧化氢酶(CAT)活力、超氧化物歧化酶(SOD)活力和谷胱甘肽过氧化酶(GPX)活力的影响。结果表明:孔石莼的克生作用会明显抑制赤潮异弯藻的生长,且赤潮异弯藻抗氧化系统活性对其有明显的响应。克生作用会使T-AOC和SOD活力呈现降低的趋势;MDA含量和CAT活力呈现升高的趋势;GPX活力呈现先升高而后下降趋势;Chl-a含量和可溶性蛋白含量并无明显变化。推测孔石莼克生作用诱导赤潮异弯藻产生活性氧自由基,是藻体受损伤的主要原因。     

UV-B辐射增强对亚历山大藻和赤潮异弯藻种群竞争的影响

通过共培养的方法,研究了亚历山大藻和赤潮异弯藻种群竞争关系对UV-B辐射增强的响应变化．结果表明,不同的接种密度对亚历山大藻和赤潮异弯藻种群竞争有明显的影响．当亚历山大藻(A)和赤潮异弯藻(H)的接种比例为A：H=1：4时,赤潮异弯藻在与亚历山大藻的竞争中占优势;当接种比例为A：H=1：1和A：H=4：1时,亚历山大藻在竞争中占优势．UV—B辐射增强可改变亚历山大藻和赤潮异弯藻种群竞争的关系,使赤潮异弯藻的种群竞争能力降低,使亚历山大藻的种群竞争能力大大提高,从而导致亚历山大藻在处理Ⅱ(A：H=1：1)和处理Ⅲ(A：H=4：1)中的优势地位更加明显．     

凤眼莲根系丙酮提取物抑制赤潮藻类生长的机制研究

为了探讨凤眼莲根系丙酮提取物抑制塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)生长的机制,筛选和发现新的、高效、低毒或无毒、能迅速控制赤潮生物生长的除藻剂.对比分析了凤眼莲根系丙酮提取物中不同物质的抑藻效果,探讨了凤眼莲根系丙酮提取物抑藻的主要化学基础.通过考查主要抑藻物质对藻细胞可溶性蛋白质、丙二醛含量和超氧化物歧化酶(SOD)活力的影响,探讨其抑藻机理.结果表明,浓度高于5 mg·L-1以上的N-苯基-2-萘胺,3 d后能保持对塔玛亚历山大藻抑制率超过50%;浓度为70μL·L-1的亚油酸对塔玛亚历山大藻的抑制率约为40%;浓度为70 μL·L-1的壬酸第3天可以达到85%的抑藻率,但随后藻密度有反弹.实验浓度范围内的亚油酸甘油酯和丙酰胺对塔玛亚历山大藻的抑制作用不明显.培养液中加入一定量N-苯基-2-萘胺后,藻体中的可溶性蛋白质和丙二醛含量有应激性升高,超氧化物歧化酶活力呈下降趋势.研究结果表明,N-苯基-2-萘胺可能是凤眼莲根系丙酮提取物中的主要抑藻物质;其可能通过自由基反应破坏藻细胞的结构,从而达到抑藻效果.     

双酚A对铜绿微囊藻生长及生理的影响

为了从生物量、光合系统、膜系统和抗氧化系统等方面研究培养基中不同浓度双酚A(BPA)对铜绿微囊藻生长及生理的影响,本试验通过设置0.5mg/L、2mg/L、8mg/L、16mg/L和24mg/L 5个BPA浓度梯度和1个对照组,检测了藻细胞生物量、叶绿素a含量、最大光化学量子产量(Fv/Fm)、可溶性蛋白浓度、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量以及试验过程中BPA浓度的变化。结果表明:BPA胁迫下,铜绿微囊藻的生长总体呈现"低促高抑"的规律,即低浓度组(0.5mg/L)BPA促进了藻细胞生物量的增长和蛋白质的合成,但对叶绿素a的合成没有显著促进作用,而高浓度组(2mg/L、8mg/L、16mg/L、24mg/L)对藻细胞的抑制与BPA浓度呈正相关;BPA胁迫使得藻细胞叶绿素a含量下降,光合作用潜能降低,膜系统发生脂质过氧化,细胞受到氧化损伤,SOD活力升高,藻细胞生长及生理受到一系列的影响;此外,藻细胞对BPA还具有一定的生物降解作用。     

汞对水花生愈伤组织生理及超微结构的毒性效应

研究了Hg胁迫对水花生致密型愈伤组织叶绿素含量、可溶性蛋白含量、活性氧水平、抗氧化酶活性及细胞超微结构的影响.结果表明,随着Hg施加浓度的增加,总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b、可溶性蛋白含量呈先升后降趋势,叶绿素a/叶绿素b逐渐下降;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性先升后降,而过氧化氢酶(CAT)活性呈逐渐下降趋势;同时,超氧阴离子(O2-·)产生速率、丙二醛(MDA)和过氧化氢(H2O2)含量均呈逐渐上升趋势.电镜扫描结果发现,Hg胁迫破坏了细胞膜系统,特别是对线粒体、叶绿体、细胞核造成了较为严重的不可逆的损伤,所观察到的核膜破裂方式主要是超量分泌膜泡.Hg对水花生愈伤组织的致死浓度范围为20～40μmol·L-1.     

豆瓣菜有机提取物对铜绿微囊藻的抑制及成分初步分离

探讨了豆瓣菜(Nasturtium officinale)有机提取物对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)生长的影响,从总氮、总磷、叶绿素a含量、类胡萝卜素含量、可溶性蛋白含量、多糖含量、藻胆蛋白含量、抗氧化系酶(超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶)活性、丙二醛(MDA)含量、谷氨酰胺合成酶(GS)活性和酸性磷酸酶(ACP)活性的变化研究了其抑制机理,随后比较了不同分离相的抑藻活性.结果表明,豆瓣菜有机提取物对铜绿微囊藻具有较强的抑制效应,2 g·L~(-1)组在第10 d的抑藻率为67.62%;排出了营养的影响,认为抑制作用主要是由化感作用引起的.培养过程中,藻体中叶绿素a含量、类胡萝卜素含量、可溶性蛋白含量、多糖含量和藻胆蛋白含量下降,藻体中SOD、CAT、POD、GS和ACP活性和MDA含量均呈先升高后降低的趋势.豆瓣菜有机提取物可显著抑制铜绿微囊藻的生长,其中存在的弱极性物质可能是其抑制藻类生长的主要原因.     

有机质腐解对穗花狐尾藻生长及生理的影响

以原沉积物和分别添加0.5%与1%有机质(植物残体)的沉积物作为底质培养沉水植物,采用室内模拟实验研究了有机质的腐解过程对穗花狐尾藻生长及生理作用的影响.结果表明,在试验的早期阶段,有机质的腐解对狐尾藻的生长有一定的抑制,但在整个培养阶段,与原沉积物组相比,0.5%有机质的加入,在一定程度上可促进植株生长, 狐尾藻生物量和根系生物量平均增加了12.99%和125.31%,而1%有机质的加入,狐尾藻生长受到抑制.在培养的前16d,有机质的添加抑制了沉水植物狐尾藻叶绿素和可溶性蛋白含量的增加,在培养中后期,0.5%有机质的加入,可促进植株体内可溶性蛋白和叶绿素含量的积累.0.5%有机质添加条件下, 超氧化物歧化酶(SOD)活性持续升高,添加1%有机质和较长时间处理时,狐尾藻抗氧化酶系统活性先升高后降低. 在培养前期,1%有机质添加组植株丙二醛(MDA)含量比原沉积物组提高了20.13%,但与0.5%组差异不显著,即低浓度有机质的增加能促进狐尾藻生长及生理代谢,但随着有机质增加量的升高对狐尾藻的生理活动将产生不利影响.     

UV-B辐射增强和蒽对3种赤潮微藻生长的相互作用

通过实验生态学的方法,研究了赤潮异弯藻、亚历山大藻和中肋骨条藻的生长对UV-B辐射增强和蒽处理的响应.结果表明:低剂量的UV-B辐射和低浓度的蒽处理对3种赤潮微藻的生长有刺激作用,而高剂量的UV-B辐射处理和高浓度的蒽处理对3种赤潮微藻的生长均显示出抑制作用.UV-B辐射对赤潮异弯藻、亚历山大藻和中肋骨条藻的96 h半抑制剂量分别为1.63、2.34和2.58 J/m2,蒽处理对赤潮异弯藻、亚历山大藻和中肋骨条藻的96 h半抑制剂量分别为0.078、0.119和0.112 mg/L.在刺激浓度的蒽处理的同时,添加刺激剂量的UV-B辐射条件下,3种赤潮微藻的生长同样表现出了抑制作用.     

金鱼藻与铜绿微囊藻共生情况下的化感作用

研究了金鱼藻(Ceratophfllum demersum)和铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)共生时二者之间的相互作用.通过追踪测定铜绿微囊藻的藻细胞密度、叶绿素a浓度、藻胆蛋白含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性以及丙二醛(MDA)含量,研究了金鱼藻对铜绿微囊藻的化感作用机制,以及铜绿微囊藻对金鱼藻生长的胁迫.结果表明,金鱼藻对铜绿微囊藻有明显的抑制作用,作用96 h后藻细胞完全死亡;排除营养和光的竞争影响,认为抑制作用主要是由化感作用引起的.培养过程中,铜绿微囊藻叶绿索a和藻胆蛋白(包括藻蓝蛋白、别藻蓝蛋白和藻红蛋白)都有不同程度的损伤;作用末期,藻蓝蛋白的损伤程度最大,叶绿素a次之.藻细胞SOD活性以及MDA含量均呈先升高后降低的趋势.铜绿微囊藻对金鱼藻也有一定胁迫作用,使其生长量减少,叶绿素a、类胡萝卜素含量降低.     

2种潮间带大型海藻种间竞争作用对UV-B辐射增强的响应

选择2种代表性的潮间带大型海藻孔石莼(Ulva pertusa)和蜈蚣藻(Grateloupia filicina),采用单独培养和共同培养的方法,以生物量为主要测定指标,研究了二者种间竞争关系及这种关系在UV-B辐射增强时的响应趋势.结果表明,孔石莼和蜈蚣藻二者的种间竞争同时包含营养竞争和相生相克2种机制,试验中营养充足及营养限制的共养处理下孔石莼特定生长率是蜈蚣藻相应值的2.54和2.47倍,蜈蚣藻在竞争关系中处于劣势;UV-B辐射对单独培养的孔石莼和蜈蚣藻的生长均有抑制作用,且随着UV-B胁迫时间延长及辐射剂量的增加,抑制作用愈加显著;共同培养条件下,低剂量[1.6kJ·(m2·d)-1]、中剂量[4.8kJ·(m2·d)-1]的UV-B辐射时孔石莼虽占据竞争优势,但其种群竞争能力有弱化趋势,孔石莼和蜈蚣藻的生物量比共养对照分别下降6.81%、3.88%和10.47%、6.98%,二者的种间竞争趋向均衡;12d时高剂量[9.6 kJ·(m2·d)-1]UV-B辐射使孔石莼的生物量下降13.09%,而蜈蚣藻生物量降低更多达14.72%,从而导致孔石莼在高剂量辐射处理中的优势地位更趋于明显,因此UV.B辐射增强可改变共培养体系中孔石莼和蜈蚣藻种间竞争的关系,且对应于不同uV-B辐射剂量其表现不同;长期UV-B辐射可能会影响孔石莼和蜈蚣藻产生克生物质的代谢过程.     

Effects of UV-B radiation on the growth interaction of Ulva pertusa and Alexandrium tamarense

Enhanced UV-B(280-320nm) radiation resulting from ozone depletion is one of global environmental problems. Not only marine organisms but also marine ecosystems can be affected by enhanced UV-B radiation. The effects of UV-B radiation on interaction of macro-algae and micro-algae were investigated using Ulva pertusa Kjellman and Alexandrium tamarense as the materials in this study. The results demonstrated that UV-B radiation could inhibit the growth of Ulva pertusa and Alexandrium tamarense when they were both mono-cultured, and the growth inhibition of algae was more significant with increasing doses of UV-B radiation. Alexandrium tamarense could inhibit the growth of Ulva pertusa in mixed culture, and the growth inhibition was more significant when increasing the initial cell density. However, Ulva pertusa could inhibit the growth of Alexandrium tamarense in early phase and stimulate the growth in latter phase when they were grown in mixed culture. Lower initial cell density(10^2 cell/ml) of Alexandrium tamarense could inhibit the growth of Ulva pertusa under UV-B radiation treatment,however, with the initial cell density increasing( 10^3 and 10^4 cell/ml), the growth of Ulva pertusa was stimulated under lower dose of UV-B radiation and inhibited under higher dose of UV-B radiation by Alexandrium tamarense. Compared with that in mixed culture, Ulva pertusa showed more positive inhibition to the growth of Alexandrium tamarense under UV-B radiation treatment.     

对羟基苯甲酸对2种赤潮微藻生长的影响

通过测定藻细胞密度和细胞体积,观察藻细胞形态,分析藻细胞内硝酸还原酶(NR)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性以及丙二醛(MDA)含量等生理指标的变化,研究了对羟基苯甲酸对2种赤潮微藻-米氏凯伦藻和塔玛亚历山大藻生长的影响。结果表明,浓度1.6mmol/L时,对羟基苯甲酸能明显地抑制这两种微藻的生长。同时发现,添加对羟基苯甲酸的藻细胞运动能力降低,藻细胞体积减小,并出现空洞、破碎以及部分抱团现象。进一步研究发现,对羟基苯甲酸明显降低了塔玛亚历山大藻NR和SOD活性,但对POD活性无明显影响;其低浓度时能增大米氏凯伦藻NR、POD和SOD活性,高浓度时则明显降低此三种酶的活性;它显著提高了两种微藻细胞内的MDA含量。     

钙对紫外辐射B胁迫下小麦幼苗若干生物学特性的影响

采用模拟紫外辐射(UV-B,280～320nm)的盆栽实验法,研究钙离子对紫外B辐射胁迫下小麦幼苗若干生物学特性的影响.结果显示,在紫外辐射胁迫下(0.35W/m²,每日照射6h,连续照射7d),2mmol/L钙离子处理的小麦,地下与地上部生长指标均明显低于对照植株(降幅为8.1%～36.1%).而6mmol/L钙离子处理的小麦幼苗,各种生长指标的降幅(3.2%～28.6%)低于2mmol/L钙离子处理的小麦幼苗.表明钙离子具有缓解紫外辐射伤害小麦幼苗的效应,这同钙离子对小麦幼苗部分生理生化指标的影响有关.     

UV-B辐射增强对芦苇生长及生理特性的影响

在UV-B辐射增强条件下,以芦苇为材料,研究了不同辐射梯度对芦苇生长及生理特性的影响.结果表明:与自然光照相比,UV-B辐射增强可显著降低芦苇植株高度、比叶面积、生物量,且高强度辐射处理的影响大于低强度辐射,随辐射时间延长,生物量分配有向地下部分转移的趋势;与自然光照相比,UV-B辐射增强可显著增加芦苇叶片丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶活性(SOD、CAT、GR、APX)、抗氧化物质含量(GSH、As A),且随辐射强度增大,MDA含量、酶活性、抗氧化物质含量增强程度加剧,但随辐射时间延长,高辐射处理下,GR酶活显著低于对照,GSH也表现出相应的趋势;UV-B辐射增强条件下,类胡萝卜素含量显著降低,而类黄酮含量较对照组却显著升高,且高强度辐射处理对芦苇叶片紫外吸收物质的影响大于低强度辐射.     

玉米叶对我国几种典型赤潮藻生长的影响研究

研究了玉米叶对塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)、海洋卡盾藻(Chattonella marina)、赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)、东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense Lu)和球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)生长的影响,以期为筛选新的、无污染的、廉价高效的除藻剂提供思路,为不同的有害赤潮的治理提供参考.结果表明,玉米叶对塔玛亚历山大藻、海洋卡盾藻、赤潮异弯藻、东海原甲藻和球形棕囊藻生长的影响明显不同.玉米叶可显著抑制塔玛亚历山大藻、海洋卡盾藻和赤潮异弯藻的生长,但对东海原甲藻生长的影响不大,对球形棕囊藻的生长则有显著的促进作用.这些结果表明,玉米叶对赤潮藻生长的抑制作用存在一定的选择性,这种选择性与藻的种属与细胞结构并无明显的相关性.     

O3和UV-B共同作用对大豆干物质和产量的影响

为揭示O₃和UV-B共同作用对大豆干物质和产量的影响,以大豆“八月黄”为供试材料,利用OTC(开顶式气室)和紫外灯模拟O₃和UV-B共同作用环境,研究大豆干物质和产量的变化. 结果表明:与对照组相比,T1(UV-B辐射增强10%左右)、T2(100nL/L O₃与增强10%左右的UV-B复合)和T3(150nL/L O₃与增强10%左右的UV-B复合)处理下,成熟期大豆株高分别降低了12.73%、12.78%和14.15%;w〔Chl(a+b)〕分别减少了-1.16%(P>0.05)、34.20%(P<0.05)和57.38%(P<0.05);净光合速率(P_n)分别下降了11.50%、46.65%和48.58%;单株干物质质量显著降低(P<0.05),分别减少了31.02%、61.35%和67.53%;大豆产量分别减少了4.13%、54.09%和79.34%. O₃和UV-B对大豆的生长和干物质累积均有不利影响,并且存在一定的协同影响,2个因子共同作用对大豆生长和干物质累积更为不利;O₃和UV-B共同作用下大豆产量的降低主要是由粒数和粒质量降低所致.      

氮、磷限制对塔玛亚历山大藻细胞周期及毒素含量和组成的影响

优化了塔玛亚历山大藻Alexandrium tamarense CI01细胞同步化方法,研究了N、P限制对A.tamarense CI01细胞周期及毒素含量和组成变化的影响。结果表明,采用前期驯化、细胞沉降分离和光限制诱导相结合的同步化方法,细胞同步率提高了约14%。N、P限制条件下,细胞分裂受抑制,分别停滞于G2/M期和G1期。营养盐对毒素合成及组成影响比较明显:N限制下单细胞毒素含量降低,P限制下单细胞毒素含量升高。在正常营养和P限制条件下,C1,2占毒素总量的98%以上,GTX2,3占总毒素量的2%左右;N限制条件下,C1,2所占比例下降到90%左右,而GTX2,3比例增长到约10%。根据C1,2和GTX2,3在一个细胞周期内的变化规律推测,毒素的合成受光诱导并在细胞周期G1期的特定时间内合成,细胞可能先合成GTX2,3毒素,后被转化为C1,2毒素。     

不同起始密度对3种赤潮微藻种群增长的影响

研究了不同起始密度下,赤潮异弯藻、亚历山大藻和中肋骨条藻种群增长的特征。结果表明:3种赤潮藻的生长曲线可用逻辑斯谛增长模型拟合。不同的起始密度(0.2×104mL-1、0.4×104mL-1和0.8×104mL-1)对3种藻生长过程中进入指数生长期和静止期的时间、所达到的种群最大密度均有影响。随着起始密度的提高,3种藻进入指数生长期和静止期的时间缩短,但所达到的种群最大密度有降低的趋势。