应用流式细胞仪研究Pb对海洋微藻生长的影响

运用流式细胞仪研究比较了Pb对3种常见海洋单细胞微藻:湛江叉鞭金藻(Dicrateriazhanjiangen sis)、球等鞭金藻(Isochrysisgalbana)、小球藻(Chlorellasp.)的毒害作用。用内插法求得Pb对3种微藻的96h的半有效浓度(96hEC50)分别为9.03、8.83和>20.00mg/L。Pb抑制细胞的生长分裂,使延滞期延长,并影响了叶绿素正常合成,毒性与浓度成正相关。Pb对不同生长期的细胞的作用强度不同,对生长分裂和叶绿素合成的作用程度呈现差异性。     

三嗪除草剂扑草净对海洋浮游植物群落的影响——基于对微藻种群动态、种间竞争和光合能力的分析

以三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)、海水小球藻(Chlorella pacifica)和球等鞭金藻(Isochrysis galbana)为研究对象,设置单藻培养组和双藻1:1(细胞密度比)共培养组,研究了扑草净对3种海洋饵料微藻种群动态、光合能力和种间竞争的影响.结果表明,扑草净对三角褐指藻、海水小球藻和球等鞭金藻的96h-EC50值分别为为7.65,16.67,4.11μg/L,扑草净对3种微藻的毒性大小为:球等鞭金藻>三角褐指藻>海水小球藻;扑草净通过抑制微藻的光合作用使微藻种群数量显著降低;扑草净暴露减弱了海水小球藻对三角褐指藻的竞争抑制且暴露于环境浓度(0.5和5μg/L)扑草净12d后便可导致海水小球藻和球等鞭金藻共培养体系中的敏感种球等鞭金藻全部消亡,最终使得种间作用向着更有利于硅藻的方向发展.研究结果为评估三嗪类除草剂扑草净的海洋生态风险提供了理论支撑.     

桉树叶水浸出液对2种海洋微藻生长和叶绿素荧光特性的影响

运用水样叶绿素荧光仪(Water-PAM)研究了桉树叶水浸出液胁迫下湛江叉鞭金藻(Dicrateria zhanjiangensis)和纤细角毛藻(Chaetoceros gracilis)2种海洋微藻叶绿素荧光特性〔包括PS(光系统)Ⅱ的F_v/F₀(潜在活性)、F_v/F_m(最大光能转化效率)、Yield(实际光能转化效率)、ETR(电子传递效率),其中F_m和F₀分别为最大荧光和基础荧光〕的变化,同时监测微藻的生长情况,以研究桉树叶水浸出液对海洋微藻的影响,从而为探讨华南沿海大量种植桉树所造成潜在的海洋生态问题提供一些依据. 结果表明:①低浓度(以φ计,0.4、0.8、1.2mL/L)胁迫在96h内对湛江叉鞭金藻的上述4项荧光参数均无显著影响(P>0.05);高浓度(2.0mL/L)胁迫下,24h时湛江叉鞭金藻的4项荧光参数都处于最低值,48h时处于次低值. 表明高浓度在胁迫早期(48h内)对湛江叉鞭金藻4项荧光参数有抑制作用,而后期(72、96h)这4项荧光参数又恢复到正常水平,抑制作用解除. ②低浓度(0.4、0.8mL/L)胁迫下纤细角毛藻的4项荧光参数在24、48h内均得到促进,而高浓度(2.0mL/L)胁迫下F_v/F_m在24h时为最小值,表现抑制作用;另外3项荧光参数则未受显著影响. 在胁迫后期(72、96h),纤细角毛藻的4项荧光参数均随着胁迫浓度的增大而增加,表现为促进作用. ③就生长情况而言,随着胁迫浓度的增大,2种海洋微藻细胞密度的增长明显变缓. 表明桉树叶水浸出液对2种海洋微藻的生长以及叶绿素荧光特性都有影响,从而将会对整个海洋生态系统产生影响.      

磷限制条件下单胞藻胞内磷储量差异机理研究

不同微藻细胞内磷含量的差异,在有害藻华的形成及优势种演替过程中具有重要作用,但对于不同微藻细胞内磷含量的差异的原因仍缺乏了解. 本文采用磷限制培养试验考察了4株典型海洋藻华单胞藻〔三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)、多列拟菱形藻(Pseudo-nitzschia multiseries)、球等鞭金藻(Isochrysis galbana)、海洋原甲藻(Prorocentrum micans)〕的细胞内磷含量随时间的变化,并利用Droop模型计算了微藻的最大比生长速率(μ_max)与细胞内磷的最小配额(Q_min),分析了Q_min与藻类性状的响应关系. 结果表明:①4种海洋微藻的细胞内磷含量随时间呈先增后减的趋势,并且细胞内磷含量变化的响应时间和响应程度存在种间差异;②4种海洋微藻的Q_min存在差异,其范围为0.71～1.68 μg/g,4种海洋微藻的比生长速率(μ)与其细胞内磷含量(Q)呈正相关;③Q_min与细胞体积呈显著正相关,Q_min与μ_max可能存在一定的相关关系,即μ_max较大的微藻其Q_min较小. 研究显示,与藻体积、μ_max相比,门水平上的差异可能对Q_min影响较小,而Q_min的较大差异可能是藻类对磷具有不同竞争能力的表现,因而在有害藻华形成过程中出现不同微藻优势种演替的现象.      

壬基酚对胶州湾典型微藻的毒性效应

以胶州湾常见优势藻种中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus)为受试生物,考察了壬基酚(NP)对两种海洋微藻的急性毒性效应,同时以超氧化歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量为指标,研究了两种海洋微藻细胞内抗氧化系统对NP氧化胁迫的响应。结果表明,NP对中肋骨条藻和旋链角毛藻生长抑制的96 h-EC50分别为0.13 mg/L和0.22 mg/L,中肋骨条藻对NP的毒性更为敏感。当中肋骨条藻培养体系中NP浓度在0.04～0.16 mg/L和旋链角毛藻培养体系中NP浓度在0.05～0.20 mg/L时,两种海洋微藻体内SOD活性均呈现出先诱导上升后抑制降低的变化趋势,MDA含量则随NP浓度的增大而增大;而在低浓度NP(<0.05 mg/L)胁迫下,96 h实验周期内,两种微藻细胞内SOD活性和MDA含量与不添加NP的对照组相比无显著差异(P>0.05),表明低浓度的NP胁迫下微藻体内诱导产生的抗氧化酶能够及时清除活性氧自由基,防止细胞受到损伤。暴露实验72 h后,两种微藻细胞内的SOD活性和MDA含量与NP作用浓度呈现显著的浓度-效应关系,这表明微藻细胞内SOD活性和MDA含量可以作为生物标志物用于近海水体中NP生态风险评价。     

Cd(Ⅱ)对8种海洋微藻生长的影响

采用一次培养实验方法,研究了Cd(Ⅱ)对8种常见海洋微藻生长的影响.结果表明:高浓度的Cd(Ⅱ)抑制8种微藻生长;而50μg/L、100μg/L的Cd(Ⅱ)分别对大扁藻、中肋骨条藻的生长具有促进作用.在Logistic生长模型的基础上,结合Lorentz方程和GaussAmp方程,引入Cd(Ⅱ)浓度项,建立新的方程来描述Cd(Ⅱ)存在条件下海洋微藻的生长过程;并且通过对实验数据的非线性拟合,验证该方程是合理的.该方程不仅可以根据海洋微藻的生长情况,推测相应海区的Cd(Ⅱ)污染物浓度;而且也可以预测不同浓度Cd(Ⅱ)条件下,相应海区的海洋微藻的生长情况.     

5种多溴联苯醚同系物对海洋饵料藻(亚心型扁藻和盐生杜氏藻)的急性毒性

本研究选择5种多溴联苯醚同系物(BDE-28、BDE-47、BDE-99、BDE-153和BDE-209)对2种海洋饵料藻(亚心型扁藻和盐生杜氏藻)进行急性毒性试验。96 h半抑制浓度(96 h EC50)计算结果表明,BDE-28 和BDE-47的毒性较高,随溴原子取代数的增加,PBDE同系物对海洋饵料藻的毒性呈下降趋势,5种PBDE同系物对亚心形扁藻、盐生杜氏藻的96 h EC50由小及大依次为:BDE-28(128,75 g/L)、BDE-47(114,120 g/L)、BDE-99(383,572 g/L)、BDE-153(996,1249 g/L)和 BDE-209(2056,1868 g/L)。目前全球近岸海水中PBDEs浓度尚不会对海洋饵料藻产生急性毒性。海洋微藻对同种PBDE同系物的敏感性差异较大(96 h EC50相差1~2个数量级),为客观评价PBDEs的海洋生态风险性,应研究PBDEs对更多种类微藻的毒性效应。     

吐纳麝香对东海原甲藻的毒性作用机制

为研究吐纳麝香(AHTN)对海洋微藻的毒性作用机制,以东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)为受试对象,测定5种浓度的AHTN(1,10,50,200和400μg/L)对微藻的生长、光合色素含量、细胞形态结构、细胞膜通透性、抗氧化系统和光合系统的影响.结果表明,AHTN显著抑制东海原甲藻的生长,...     

微塑料对微藻生长及其释放三卤代甲烷的影响

研究了聚苯乙烯微塑料（PS,0.5μm,10~100mg/L）在120h内对三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）的生长及其释放三卤代甲烷的影响.结果表明,PS显著抑制三角褐指藻的生长.高浓度的PS （100mg/L）条件下,三角褐指藻的细胞生长,叶绿素a含量及光合效率的最大抑制率分别达31.75%,10.38%和8.82%.PS诱导微藻细胞内产生氧化应激,增加细胞内活性氧的含量.培养前期（0~48h）,PS引起微藻细胞发生氧化应激,促进三角褐指藻释放3种三卤代甲烷;培养后期（72~120h）,PS抑制细胞的生理状态及3种三卤代甲烷的释放.这些结果表明微塑料在一定浓度下会影响藻类细胞生长代谢,三卤甲烷的生产释放是一种通过细胞代谢来抵抗氧化应激的保护机制.     

离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐对斜生栅藻的毒性效应

按照毒性试验标准方法研究了不同浓度离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)对斜生栅藻的影响,测定了半数抑制浓度(IC50)、叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性以及藻细胞通透性的变化,观察了80mg/L[BMIM]Cl处理96h对藻细胞的影响.结果表明:[BMIM]Cl对斜生栅藻生长具有抑制作用,随着浓度的增大抑制率增加,叶绿素含量下降, 48h IC50、72h IC50和96h IC50分别为103.77、76.44和68.49mg/L.藻细胞对[BMIM]Cl有一定的氧化应激反应,CAT和SOD活性随[BMIM]Cl浓度升高而降低.[BMIM]Cl对藻细胞的细胞膜有一定程度的破坏作用,藻细胞通透性随浓度升高而增大,同时藻细胞的超微结构受到了[BMIM]Cl的影响,造成质壁分离,叶绿体片层断裂,线粒体嵴数量减少.     

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.     

DIBP对2种海洋微藻生长和抗氧化系统的影响

研究了不同浓度(0、1、2、3、4、6、8 mg/L)塑化剂邻苯二甲酸二异丁酯(diisobutyl phthalate,DIBP)对2种海洋微藻杜氏盐藻(Dunaliella salina)和湛江等鞭金藻(Dicrateria zhanjiangensis Hu.Var.sp)生长、抗氧化系统的影响。结果表明:DIBP对2种藻类的生长均表现出抑制作用,不同浓度条件下金藻和盐藻的细胞数均显著低于对照组(p0.05),并且随着浓度的升高其抑制作用逐渐增强;除4mg/L处理组外,其余各组盐藻中T-GSH的含量较对照组都显著升高(p0.05),2 mg/L和3 mg/L浓度处理组金藻中T-GSH的含量显著高于与对照组(p0.05);各浓度处理组中,金藻和盐藻的CAT活性均显著低于对照组(p0.05);盐藻中,2 mg/L和3 mg/L浓度处理组SOD活性显著低于对照组(p0.05);金藻中,3 mg/L浓度处理组SOD活性显著高于对照组(p0.05),而4 mg/L和6 mg/L浓度处理组SOD活性显著低于对照组(p0.05)。     

3种海洋赤潮微藻蛋白质和核酸合成动态对芘胁迫的响应

应用同位素标志法,研究了赤潮异弯藻、亚历山大藻和中肋骨条藻核酸和蛋白质合成动态对芘的响应变化.结果表明:(1)芘处理对3种藻的96 h半抑制剂量分别为0.071、0.107和0.097 mg/L,3种海洋赤潮微藻对芘的敏感性依次是赤潮异弯藻、中肋骨条藻和亚历山大藻.(2)低浓度的芘处理对3种藻的生长与DNA的合成表现出刺激作用,高浓度则表现出抑制作用.(3)芘处理抑制3种藻的RNA和蛋白质的合成.随着芘浓度的增大,3种海洋赤潮微藻RNA和蛋白质的合成速度下降,其中赤潮异弯藻合成速度的下降幅度明显大中肋骨条藻和亚历山大藻,表明赤潮异弯藻RNA和蛋白质的合成对芘的敏感性高于中肋骨条藻和亚历山大藻.     

有机改性层状双金属氢氧化物与甲基橙联合暴露对小球藻的毒性影响

为探究有机改性层状双金属氢氧化物(O-LDH)与甲基橙(MO)联合暴露对微藻的毒性影响,选取小球藻(Chlorella vulgaris)作为受试藻种,考察O-LDH、MO单一及联合暴露对小球藻的生长抑制率、叶绿素含量、细胞结构等指标的影响,并通过测定溶液剩余MO浓度和藻细胞表面电位,探究O-LDH、MO与小球藻的吸附作用及毒性机制。结果表明：1)O-LDH、MO对小球藻96 h生长抑制率拟合均符合Logistic模型(R²>0.99),EC_50-96h值分别为122.18,26.73 mg/L,MO对小球藻的抑制作用大于O-LDH;2)O-LDH对小球藻的毒性机制包括纳米片层聚集在微藻细胞表面所产生的阴影效应以及纳米片层割裂细胞结构所造成的氧化损伤;3)在低O-LDH浓度范围(0～50 mg/L),溶液中O-LDH被微藻细胞强烈吸附,阻碍微藻光合作用并割伤微藻细胞结构,对微藻产生阴影效应和氧化损伤,导致O-LDH和MO对小球藻的联合毒性增强;在高O-LDH浓度范围(50～500 mg/L),溶液中O-LDH、O-LDH吸附MO后产物共...     

蒽与苯并芘对米氏凯伦藻的单一和联合毒性效应

在实验室条件下研究了多环芳烃(PAHs)蒽(ANT)和苯并芘(BaP)对米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi Hansen)生长量的单一和联合毒性。结果表明:(1)蒽对米氏凯伦藻的生长有显著抑制作用,且随着蒽浓度的升高,抑制作用增强,蒽对米氏凯伦藻的96 h EC50为0.353 mg/L。(2)苯并芘对米氏凯伦藻的生长表现为低促高抑的现象。在较低浓度(0~0.3μg/L)时,苯并芘大大促进了米氏凯伦藻的生长,在较高浓度(0.3μg/L~0.7μg/L)时,则出现了抑制现象,苯并芘对米氏凯伦藻的96 h EC50为0.4736μg/L,因此,海洋水体中苯并芘的含量可以作为预测赤潮的一个参考指标。(3)经回归分析分别求得其EC50后定义0.5×EC50(蒽)+0.5×EC50(苯并芘)=1个毒性单位(TU),按照此比例将二者混合后进行联合毒性试验,蒽与苯并芘表现为拮抗作用。     

铜、锌和锰抑制月形藻生长的毒性效应

运用评价化学品毒性藻类测试的标准实验方法，得到铜、锌和锰对月形藻生长的最小无显著差异浓度（LNOEC）分别为31.8μg/L、16.4μg/L和2.7mg/L，抑制月形藻生长的96h半效应浓度（96h-EC50)分别为199.5μg/L、38.0μg/L和12.6mg/L。实验结果表明无论从LNOEC还是从96h-EC50考虑，都证明抑制月形藻生长的毒性由大到小的顺序是锌＞铜＞锰。此结果对铜抑制藻类生长的毒性远远大于锌的毒性这一人们普遍认同的观点构成挑战。月形藻细胞壁表面可能含有较少的硫代基团但包含较多与锌有很强结合能力的官能团可能是导致月形藻对铜的敏感性弱而对锌敏感性强的主要原因。     

3种多环芳烃对3种赤潮微藻类胡萝卜素含量的影响研究

通过实验生态学的方法,研究了3种多环芳烃-菲、芘和蒽对3种赤潮微藻-赤潮异弯藻、亚历山大藻和中肋骨条藻类胡萝卜素含量的影响.结果表明:低浓度的菲、芘和蒽处理使3种赤潮微藻的类胡萝卜素含量有所提高,而高浓度处理则降低藻细胞内的类胡萝卜素含量.菲、芘和蒽处理对赤潮异弯藻类胡萝卜素含量的96 h半抑制剂量分别为0.098、0.124和0.139 mg/L,对中肋骨条藻的96 h半抑制剂量分别为0.120、0.147和0.155 mg/L,对亚历山大藻的96 h半抑制剂量分别为0.128、0.153和0.162 mg/L.在3种赤潮微藻中,赤潮异弯藻的类胡萝卜素对菲、芘和蒽的毒性最敏感,而在3种多环芳烃中,菲对赤潮微藻类胡萝卜素的降解作用最大.     

铜、锌和锰抑制蛋白核小球藻生长的毒性效应

运用评价化学品毒性藻类测试的标准实验方法 ,得到铜、锌和锰对蛋白核小球藻生长的安全浓度分别为31.8μg/L、65.0μg/L和 5.5mg/L ,抑制蛋白核小球藻生长的 96h EC₅₀ 分别为 67.3μg/L、473.0 μg/L和 17.0mg/L .实验结果表明无论从安全浓度还是从 96h EC₅₀ 考虑 ,都证明抑制蛋白核小球藻生长的毒性由大到小的顺序是铜 >锌 >锰 .不同金属离子与藻细胞的不同亲和性是导致金属离子抑制蛋白核小球藻生长毒性差异的主要原因 .     

浮游微藻携带和传播WSSV的研究

以对虾养殖池塘中常见的湛江等鞭金藻(Isochrysis zhanjiangensis)、亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)、盐藻(D unaliella salina)和中肋骨条藻(Skeletonema costatum)四种浮游微藻为实验对象,研究其是否可以携带和传播严重危害对虾养殖业的对虾白斑病病毒(WSSV).研究结果表明,这四种微藻和WSSV病毒粗提液混合后,经PCR检测发现在混合后96 h内微藻都可以携带WSSV,其中湛江等鞭金藻和亚心形扁藻在144 h内为WSSV阳性,盐藻在120 h内为阳性,然后在不同时间呈现WSSV阴性.采取病毒-浮游微藻吸附法,用携带WSSV的微藻投喂美丽猛水蚤(Nitocra sp.5d,经套式PCR检测,美丽猛水蚤为病毒阳性.这说明浮游微藻可以携带并且传播WSSV.     

久效磷对海洋微藻毒性机理的初步研究III.超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性的变化

报道了久效磷对3种海洋微藻细胞内2种清除活性氧的关键性酶--超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性的影响.结果显示:1.在久效磷的胁迫下,扁藻和三角褐指藻细胞的超氧化物歧化酶(SOD)活性均表现出下降的总变化趋势,而叉鞭金藻细胞的SOD活性时而上升,时而下降,在整个胁迫过程中呈现出无规律性的变化.2.随着久效磷胁迫时间的延长,3种微藻细胞的过氧化物酶活性均逐渐下降,表现出相同的变化规律性.这说明不同的藻种,久效磷对其细胞内酶活性的影响不尽相同.推测超氧化物歧化酶和过氧化物酶(POD)活性的降低是微藻细胞内过量产生活性氧,进而引起藻细胞膜脂过氧化伤害的主要原因之一.