光照强度和光照周期对赤潮异弯藻生长的影响

以赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)为实验对象,在光照强度分别为3 000 lx和12 000 lx下,设置24 L∶0 D、18 L∶6 D、12 L∶12 D、6 L∶18 D和0 L∶24 D 5组不同的光照周期,测定赤潮异弯藻的生长情况。结果表明,当光照强度为3 000 lx时,赤潮异弯藻会持续9～14 d的生长,然后生长进入衰退期。当光照强度为12 000 lx时,赤潮异弯藻会持续16～20 d的生长,之后生长进入衰退期。并且,无论是光照强度为3 000 lx还是12 000 lx,当光照周期为18 L∶6 D时,都最有利于赤潮异弯藻的生长;而当光照周期为0 L∶24 D时,赤潮异弯藻几乎不生长。     

赤潮异弯藻对有机氮的利用能力

在实验室条件下,研究了赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)对不同溶解性有机氮(DON)的响应,以揭示赤潮异弯藻种群增殖和赤潮发生的环境背景。结果表明,赤潮异弯藻可以利用多种DON,不同N源下生长优劣程度分别为苏氨酸尿素丙氨酸谷氨酸 NO3-甘氨酸。在苏氨酸、尿素、丙氨酸、谷氨酸组的最大细胞数量和最大比生长率甚至明显高于无机营养盐组(NO3-),最大细胞数量为无机营养盐组的125%~253%,但赤潮异弯藻不能有效利用丝氨酸和尿酸两种N源。赤潮异弯藻不能耐受营养盐缺乏条件,在N或P缺乏以及N、P同时缺乏的条件下,无法生长。研究结果说明,赤潮异弯藻对DON具有较强的利用能力,可使之在激烈的种群竞争中占据优势,而近岸海域的富营养化及有机污染为其赤潮的发生提供了物质基础。     

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．     

赤潮异弯藻及其微生物控制

综述了赤潮异弯藻的生物学特征及其可能的毒害机理和应用微生物控制此类赤潮的可行性。     

赤潮异弯藻毒素的溶血活性检测

以实验室纯种培养的赤潮异弯藻为对象,研究了赤潮异弯藻毒素的产生部位,分析了藻毒素浓度与溶血活性的相关性,并对理化因子对藻毒素溶血活性的影响进行了探讨。结果表明,去藻过滤液、细胞内含物、细胞再悬液和细胞碎片的百分溶血度分别为35.68%、65.62%、88.23%和83.21%,细胞再悬液和细胞碎片的溶血活性显著高于其他组分,赤潮异弯藻溶血毒素主要来自于细胞内和细胞结构物质。赤潮异弯藻毒素存在浓度相关的溶血性,但不存在光敏感性,并在中性偏酸时溶血活性最高。Mg2+、Zn2+、Cu2+抑制了溶血活性,Ca2+、Mn2+、Co2+对溶血活性的抑制作用不显著。金属鳌合剂EDTA对赤潮异弯藻毒素的溶血活性没有明显的影响。     

赤潮异弯藻对黑鲷仔鱼的毒性研究

以黑鲷(Sparus macrocephalus)仔鱼致死率为指标,进行了赤潮异弯藻鱼毒性源起的探寻.分别就赤潮异弯藻细胞数、种群生长时期、去藻滤液、藻粉提取液的毒性特征进行了研究.实验结果表明:(1) 赤潮异弯藻藻细胞数越高,对黑鲷仔鱼的致死性越大.当藻细胞数达到105 /mL时,5 h内出现明显致死现象.毒性作用主要源于细胞外分泌物质.(2) 不同种群生长期的赤潮异弯藻去藻过滤液对黑鲷仔鱼的毒性存在差异:指数生长期产生的毒性相对较弱,平台期和衰亡期呈现显著的5 h急性致死作用.(3) 用活性炭对平台期和衰亡期的去藻过滤液进行吸附处理,可以使去藻过滤液对黑鲷仔鱼的5 h致死率明显减弱.但24 h致死率仍为100%.(4) 利用冻干藻粉溶液过滤液对黑鲷仔鱼的毒性实验结果发现:冻干藻粉溶液过滤液仍然呈现出与浓度相关的毒性作用特征,滤液对黑鲷仔鱼的24 h半致死浓度相当于每mL溶液中含0.1 mg的干藻粉形成的溶液浓度.赤潮异弯藻的细胞和生长水体中都具有典型的鱼毒性特征.     

龙须菜对赤潮异弯藻和海洋原甲藻的生长抑制效应

在实验室条件下,利用共培养系统,研究了龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)对赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)和海洋原甲藻(Prorocentrum micans)的生长抑制效应。结果显示,龙须菜对两赤潮藻的生长均产生抑制作用,且随着起始密度的增加,抑制作用增强。高密度龙须菜组使赤潮异弯藻在实验进行6 d后接近全部死亡,海洋原甲藻的细胞数量在实验进行6 d后呈下降趋势。然而,两赤潮藻与龙须菜之间的营养竞争对龙须菜的生长也产生了一定影响,其中海洋原甲藻的竞争作用较强,而赤潮异弯藻的竞争作用较弱。此外,龙须菜水溶性抽提液经高温煮沸后对赤潮异弯藻无抑制作用,甚至能促进其生长,而未经煮沸的抽提液对其有一定的抑制作用,但抑制作用相对鲜组织较弱。     

转炉钢渣对赤潮异弯藻生长的影响

研究了废料转炉钢渣对海洋微藻——赤潮异弯藻生长的影响,探讨其作为"铁肥"材料的可行性.以海水为培养液,考察了不同浓度的转炉钢渣浸出物对赤潮异弯藻生长的影响.结果表明,随着钢渣浓度的增加,对赤潮异弯藻的生长呈现先促进后抑制的趋势.这种作用在无营养盐限制﹑不添加任何微量元素的大洋水中要比在相同条件的近岸海水中表现得更加明显.当大洋水中钢渣浓度约为248mg/L,近岸海水中约为62mg/L时,微藻生物量相对于空白对照组均有显著提高.     

应用荧光原位杂交方法检测赤潮异弯藻

根据对赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)核糖体大亚基(LSU)和核糖体转录单元内间隔区 (ITS) 序列信息的分析,设计了以胞质rRNA和胞核rDNA为靶序列的特异性探针,建立了赤潮异弯藻的全细胞和细胞核荧光原位杂交快速检测方法.结果表明,探针能分别使整个细胞质和细胞核呈现强烈的绿色荧光;探针是特异性的,不与其他受试藻进行交叉反应.同时,用该方法成功的从模拟自然海区混合样品中检测出赤潮异弯藻.该研究方法可以适用于对实验室和自然海区赤潮异弯藻样品的快速、准确、特异和半定量检测.     

共培养体系中石莼和江蓠对赤潮异弯藻生长的影响

研究共培养体系中2种大型海藻石莼(Ulva pertusa)和江蓠(Gracilaria lemaneiformis)的鲜组织和培养液滤液对赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)生长的影响.结果发现:①石莼和江蓠均能明显影响赤潮异弯藻生长,鲜组织的作用更明显,能在短时间内完全灭杀共培养的赤潮异弯藻;石莼对微藻的影响强于江蓠的作用.②除菌作用和补充充足的碳酸盐不能消除或缓解石莼和江蓠对赤潮异弯藻生长的影响,说明细菌和碳限制不是导致大藻对微藻作用的原因.③对共培养体系中硝酸盐和磷酸盐的跟踪测定结果显示,营养盐限制不是造成石莼对赤潮异弯藻影响的原因,但却在江蓠的作用中起重要作用.当向江蓠体系中补充f/2营养盐后发现,充足的营养盐能够减轻但不能完全消除江蓠对赤潮异弯藻生长的影响.另一方面,石莼的起始浓度与其对赤潮异弯藻的生长影响之间存在明显的相关性,石莼的起始浓度越高,对赤潮异弯藻的影响越明显.④实验初步说明,石莼可能通过相生相克作用影响共培养体系中赤潮异弯藻的生长,而相生相克和营养竞争的共同作用是导致江蓠作用的根本原因.     

2株高效溶赤潮异湾藻放线菌的鉴定及溶藻特性

从武汉周边土壤中分离得到2株具有强溶藻能力的放线菌,命名为B-10和G-11.研究了2株菌对赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)、锥状斯克里普藻(Scrippsiella trochoidea)、微小原甲藻(Prorocentrum minimum)、金藻(Golden algae)的溶藻效果及溶藻方式,通过形态学特征、培养特征、生理生化鉴定、16S rDNA序列分析对其进行鉴定.研究结果表明,株放线菌对赤潮异湾藻和锥状斯克里普藻都有较好的溶藻效果,对微小原甲藻和金藻的生长也有抑制作用,且在传代5次后能够保持稳定的溶藻效果, 按1％的体积比接种5d后B-10和G-11对异湾藻的去除率分别为90%和99.44%.通过溶藻方式研究,发现2菌株都是通过释放胞外代谢物溶藻,且胞外代谢产物对温度敏感,当温度达到100℃时会使2种溶藻物质失活.经形态学特征、生理生化鉴定及16S rDNA序列分析结果,可初步判断,B-10菌株属于链霉菌属的细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)类群,菌株G-11属于链霉菌属的变异链霉菌(Streptomyces variabilis )类群.     

赤潮异弯藻对2种桡足类的急性毒性效应

研究了赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)及其不同处理组分对桡足类中华哲水蚤(Calanus sinicus)和猛水蚤(Amo-nardia normani)存活率的影响。结果表明:赤潮异弯藻藻液对中华哲水蚤24 h、48 h、72 h、96 h的LC50分别为204.74×104、144.49×104、47.1×104和25.7×104/mL,对猛水蚤24 h、48 h、72 h、96 h的LC50分别为289.07×104、260.00×104、75.38×104和56.21×104/mL;赤潮异弯藻对2种桡足类的安全密度分别是21.56×104/mL和63.21×104/mL。通过对赤潮异弯藻不同处理组分(藻液、藻细胞悬浮液、去藻过滤液、藻细胞内容物和藻细胞碎片)的毒性比较,发现藻液、藻细胞悬浮液和藻细胞碎片对2种桡足类的致死率较高,而去藻过滤液及藻细胞内容物基本无影响,试验得出猛水蚤对赤潮异弯藻毒性的耐受能力显著高于中华哲水蚤。     

a-亚麻酸对赤潮异弯藻生长的抑制作用

探讨了a-亚麻酸对赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)生长的抑制作用,并从细胞膜渗透性、抗氧化酶系和光合放氧量等方面研究了其抑制机理.结果表明,a-亚麻酸对赤潮异弯藻有明显的抑制作用,其第7d的IC50为2.4μL/L.在a-亚麻酸作用下,细胞内Na+、K+、Mg2+和Ca2+浓度随着实验的进行受到不同程度的影响,在36h后都出现明显的下降;藻细胞内可溶性蛋白质含量下降,超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT).在8h时明显高于对照组,之后逐渐下降,到36h时低于对照组;丙二醛含量(MDA)表征了脂质过氧化强度和膜系统受损程度,其在12h时明显高于对照组,之后慢慢下降;藻细胞的光合放氧量呈逐渐下降趋势.结果表明,a-亚麻酸通过改变细胞膜透性和自由基反应,从而破坏藻细胞的结构,进而达到抑藻的效果.     

赤潮异弯藻和海洋卡盾藻抗氧化酶活性对氮磷比失衡的响应

超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)是浮游植物抗氧化酶系统的重要组成部分,可有效消除因环境胁迫产生的活性氧自由基对细胞的损伤。本文通过研究氮磷比失衡状态下赤潮异弯藻和海洋卡盾藻的生长及其SOD与CAT酶活性的变化,探索了赤潮物种抗氧化酶对氮磷比失衡的响应。研究表明:N和P限制不仅抑制了赤潮异弯藻和海洋卡盾藻的生长,而且显著提高了SOD与CAT酶活性。酶活性对营养盐失衡的响应随营养盐类型和藻类种类不同而有所差异:赤潮异弯藻对P限制最为敏感,其SOD和CAT酶活性在P限制下显著高于N限制;而N限制和P限制对海洋卡盾藻抗氧化酶活性的影响并无差异。抗氧化酶活性的调控能够有效降低氮磷比失衡对藻类细胞的生理损伤,有利于藻华的发生和规模的维持。     

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。     

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。