赤潮异湾藻与三角褐指藻的竞争及其化感作用初探

文章通过对赤潮异湾藻和三角褐指藻间竞争及其化感作用的论述,定性分析了两种微藻单独培养和共培养的最大环境容量(K)和生长速率(r)等生长参数,同时利用逻辑斯谛方程和Lotka-Volterra的竞争模型进一步定量比较了微藻间的竞争力参数(α和β),并采用对比微藻在f/2培养基中和其他微藻滤液中生长情况的方法,初步探讨了赤潮异湾藻和三角褐指藻间竞争产生的原因。结果表明,赤潮异湾藻对三角褐指藻有强烈抑制作用(α=6.38),而三角褐指藻对赤潮异湾藻抑制非常轻微(β=0.23),赤潮异湾藻的竞争能力大大强于三角褐指藻,推测这种竞争作用与这两种微藻间存在的化感作用相关外,还可能与其他因素如接触性信息传递等相关。此研究对调控藻类生物的生长和数量变化、鱼虾蟹等水产养殖水体中藻害的防治以及海洋生态环境的改善都具有相当的理论意义。     

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。     

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.      

BDE-47对2种海洋微藻光合特性的影响

研究了不同浓度的2,2′,4,4′-四溴联苯醚(BDE-47)对2种海洋微藻的光合特性的影响. 结果表明, 在试验所设定的浓度范围内 (0.1~2.5μg/L),海水小球藻和赤潮异弯藻的PSII最大光能转化效率(Fv/Fm)、光化学淬灭系数(qP)未受到显著抑制,表明2种微藻PSII反应中心在试验过程中未受到损伤.当BDE-47浓度为2.5μg/L时,海水小球藻的PSII潜在活性(Fv/Fo)、PSII实际光能转化效率(φPSII)和光合电子传递效率(ETR)在96h受到显著抑制,而赤潮异湾藻的3个参数在暴露期间均未受到抑制,表明赤潮异湾藻对BDE-47的耐受性强于海水小球藻.各叶绿素荧光参数中, Fv/Fo、φPSII、ETR更适合作为指示海洋环境中BDE-47污染水平的生物标志物.     

海洋卡盾藻无细胞滤液对赤潮微藻的作用及其与微藻的共培养

实验模拟条件下,研究了海洋卡盾藻无细胞滤液对四种微藻生长的影响及其与东海原甲藻和塔玛亚历山大藻的共培养。结果表明:卡盾藻无细胞滤液对三角褐指藻、东海原甲藻和塔玛亚历山大藻细胞的生长速率都有显著的抑制效应(P<0.01),而对中肋骨条藻的生长抑制作用较弱,当卡盾藻滤液在高浓度(15 mL、20 mL)/40 mL下,中肋骨条藻的生长才受到显著抑制,而低浓度下没有明显影响。海洋卡盾藻与甲藻的共培养明显促进了卡盾藻的生长,抑制了甲藻的生长,对东海原甲藻的抑制作用较强。共培养的结果可能是由于海洋卡盾藻与甲藻之间存在化感作用或营养盐竞争作用,而无细胞滤液对微藻的作用表明海洋卡盾藻对微藻产生化感效应。     

三种海洋经济微藻对米氏凯伦藻生长的抑制效应

通过研究米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)与3种常见饵料性经济微藻:盐生杜氏藻(Dunaliella salina)、亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)和球等鞭金藻(Isochrysis galbana)在共培养体系下的生长竞争关系,结果表明:亚心形扁藻为抑制米氏凯伦藻生长的最有效藻种,在相同的接种密度下,米氏凯伦藻在9 d内几乎全部死亡;在竞争过程中,米氏凯伦藻具有特殊的生存策略来抵御环境胁迫作用,如形成暂时性胞囊和产生"粘性"云团。     

三种海洋微藻生长期脂肪酸组成研究

球等鞭金藻、盐藻和小球藻脂肪酸组成气相色谱分析的结果表明 ,三种海洋微藻在指数生长期总多不饱和脂肪酸含量 (TPUFA)明显比稳定生长期高 ,而总饱和脂肪酸含量 (TSFA)在指数生长期间相对较低。球等鞭金藻的DHA ,小球藻的EPA和盐藻的C18∶3均在培养后的第 6d均达最大值。     

苯并[α]芘对海洋微藻生长及细胞特征的影响

采用急性毒性实验方法,研究了苯并[α]芘(B[α]P)对3种海洋微藻生长和细胞特征的影响。结果表明,B[α]P对3种海洋微藻生长的抑制呈显著的时间-剂量效应,其96 h半数效应浓度依次为:湛江等鞭金藻17.00μg/L,塔溪堤等鞭金藻25.18μg/L,牟氏角毛藻83.06μg/L。高浓度B[α]P胁迫96 h后,3种海洋微藻细胞体积和细胞内容物颗粒均有增加,而藻细胞叶绿素含量却随着B[α]P浓度的增加而降低。这一研究说明,B[α]P对微藻细胞形态及光合能力均能造成明显影响,并可抑制藻细胞数量的增长。B[α]P对藻细胞的抑制作用存在种的差异性,相对来说,金藻类微藻对B[α]P更为敏感。     

有机磷农药对海洋微藻致毒性的生物学研究Ⅰ．四种海洋微藻对久效磷的耐受力与其SOD活性的相关性

本文研究了久效磷农药对扁藻、三角褐指藻、金藻和盐藻的毒性实验。结果表明，四种海洋微藻对久效磷的耐受力依次为：盐藻＞三角褐指藻＞金藻＞扁澡。对微藻细胞内过氧化物歧化酶（ＳＯＤ）活性的测定表明，四种海洋微藻对久效磷的耐受力与其ＳＯＤ活性具相关性，耐受力最强的盐藻其细胞内ＳＯＤ活性较高，并在久效磷的胁迫下保持相对稳定；耐受力较弱的三角褐指藻和金藻其细胞内ＳＯＤ活性随着久效磷浓度的提高逐渐下降；而耐受力弱的扁藻在久效磷胁迫下，其细胞内ＳＯＤ活性迅速下降。因此，可从ＳＯＤ活性及其变化规律上判断久效磷对海洋环境污染的程度以及海洋微藻的耐受力。     

四种饵料微藻对海水养殖水体N、P的去除研究

为了探索采用微藻处理与综合利用技术净化工厂化海水养殖水体的可行性,研究测定了一些常用饵料微藻对水体N、P的去除能力.主要以绿色巴夫藻(Pavlova viridis)、青岛大扁藻(Platymonas sp.)、三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)和塔胞藻(Pyramimonas sp.)为...     

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.     

藻类连续培养污染研究—石油和油分散剂对藻类形态和生长的影响

同时采用藻类一次培养和连续培养方法研究了胜利原油、渤海原油和油分散剂(Corexit9527)对四种藻的形态和生长的影响。结果表明,在原油或原油中加入油分散剂存在时,三角褐指藻,角毛藻和杜氏盐藻的藻体变大,小球藻有聚集现象。在一次培养中四种藻都表现较强的抗油性,但原油中加入油分散剂后,原油对藻生长的影响发生变化,小球藻的生长明显受到抑制。在连续培养中除三角褐指藻在胜利原油慢性污染实验中其生长得到促进外,三角褐指藻和杜氏盐藻在其它慢性和急性污染实验中其生长都受到抑制。对藻类连续培养和一次培养二种方法进行比较,认为连续培养是一种实验室研究污染物质对藻类影响的较好方法。     

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.     

有机磷农药对海洋微藻致毒性的生物学研究

本文研究了久效磷农药对扁藻、三角褐指藻、金藻和盐藻的毒性实验。结果表明，四种海洋微藻对久效磷的耐受力依次为：盐藻〉三角褐指藻〉金藻〉扁澡。对微藻细胞内过氧化物歧化酶（ＳＯＤ）活性的测定表明，四种海洋微藻对久效磷的耐受力与其ＳＯＤ活性具相关性，耐受力最强的盐藻其细胞内ＳＯＤ活性较高，并在久效磷的胁迫下保持相对稳定?耐受力较弱的三角褐指藻和金藻其细胞内ＳＯＤ活性随着久效磷浓度的提高逐渐下降；而耐受力弱     

温度、光照和磷酸盐脉冲输入对三角褐指藻的交互影响

研究了光照和温度联合作用下磷酸盐脉冲输入对三角褐指藻生长的影响.结果表明随着温度的升高,磷酸盐脉冲输入频率对三角褐指藻生长的影响趋于显著,连续添加磷酸盐和低频脉冲更有利于三角褐指藻快速增长,但较高的光照强度[125μmol/(m2×s)]和较高的温度(18℃、25℃)同时作用将抑制三角褐指藻的磷酸盐吸收能力.研究证实了温度、光照和脉冲对三角褐指藻的生长存在交互影响.     

氮源对三角褐指藻、盐藻和米氏凯伦藻生长和种间竞争的影响

以3种常见海洋微藻三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)、杜氏盐藻(Dunaliella salina)和米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)为实验材料,采用室内单种培养和混合培养方法,研究了不同氮源对3种微藻生长和种间竞争的影响。结果表明,单种培养时,三角褐指藻在尿素组中的最终细胞数量最大,且尿素组中的平均比生长速率达到0.63/d,是所有处理组中最高的;盐藻和米氏凯伦藻都是在Na NO3组和尿素组中的最终细胞数量较大,两个处理组之间差异不显著,且这两个处理组的平均比生长速率都显著高于NH4Cl组。混合培养时,三角褐指藻在Na NO3组和尿素组中的最终细胞数量较大,分别占总细胞数量的62%和65%,在这两个处理组中的平均比生长速率都显著高于NH4Cl组;盐藻在NH4Cl组中的最终细胞数量最大,占总细胞数量的58%,且在此处理组中的平均比生长速率显著高于Na NO3组和尿素组;米氏凯伦藻在3种氮源条件下的生长都受到抑制,NH4Cl组中的最终细胞数量最低,占总细胞数量的1%,而平均比生长速率只有0.058/d,在所有处理组中最低。     

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．     

海洋卡盾藻与三种典型海洋硅藻的种间竞争研究

以海洋卡盾藻和典型硅藻旋链角毛藻、三角褐指藻、中肋骨条藻为研究对象,采用室内单独培养和混合培养方法,研究了不同营养条件和不同初始密度下海洋卡盾藻与硅藻的生长和种间竞争效应。结果表明,在富营养化的f/2培养基下,海洋卡盾藻的最大细胞密度不受起始细胞密度的影响;而在营养盐限制下,最大细胞密度仅为f/2培养基的15.4%。与硅藻共培养中,海洋卡盾藻的生长被显著抑制,特别是在f/2培养基中,海洋卡盾藻的生长被完全抑制,培养10~16 d后海洋卡盾藻细胞逐渐消亡。与之相反,富营养的f/2培养基下,在与海洋卡盾藻共培养中的旋链角毛藻和三角褐指藻的生长未受到明显影响,而中肋骨条藻则受到影响,最大细胞密度不到单独培养的50%。而在营养盐限制下,三种硅藻的生长均受到海洋卡盾藻的明显影响,同时海洋卡盾藻的生长也受到硅藻的明显抑制。研究结果说明,营养盐丰富的条件下,小型硅藻可在与海洋卡盾藻的种间竞争中占据优势,但是硅藻爆发生长导致营养盐含量急剧下降,可能会有利于非硅藻类的生长。     

氮磷比对蛋白核小球藻和塔玛亚历山大藻种间竞争的影响

通过单独培养和共同培养的方法,以Na NO3和KH2PO3为氮源和磷源,研究了氮磷比(4、6、9、10、13、16、22、36和91)对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)和塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)生长和种间竞争的影响,并对其作用机制进行了探讨.结果表明:在单独培养模式下,蛋白核小球藻在N/P为4~22时生长适宜,N/P22时生长受抑制,而塔玛亚历山大藻在N/P为4和6时生长适宜,N/P6时生长受抑制;在共同培养模式下,蛋白核小球藻具有竞争优势,而塔玛亚历山大藻的生长受抑制,且N/P为13和16时蛋白核小球藻种群竞争优势最明显;蛋白核小球藻和塔玛亚历山大藻的培养滤液对彼此生长均未产生抑制作用,由此推测,两种微藻的种间竞争主要以资源利用性竞争为主.结果可为开发利用饵料藻进行赤潮生物防控提供一些理论依据.     

薄荷提取物对3株微藻生长特性的影响

薄荷中含有不同的化感物质,其化感作用可能抑制或促进微藻生长,达到对水华微藻或商业微藻的调控作用。该研究以铜绿微囊藻、蛋白核小球藻和栅藻为受试藻种,探究了薄荷提取物对铜绿微囊藻、蛋白核小球藻和栅藻生长特性的影响。发现薄荷提取物对铜绿微囊藻(蓝藻)的生长具有抑制作用,其抑制率最大可达97%,而对蛋白核小球藻和栅藻(均为绿藻)的生长具有一定的促进作用,最大促进率可分别达552%和176%,两株受试绿藻的干重最大增加0.60 g/L和0.62 g/L。可见,薄荷提取物对不同藻种的生长特性影响不同,通过添加薄荷提取物控制微藻生长,达到对不同藻种的调控作用。