海洋硅藻三角褐指藻经黑暗与UV辐射后的补偿生长(英文)

补偿生长是生物体对环境变化的一种适应性反应,主要指生物体遭受到不良环境胁迫后其生长及生理机能受到制约,但当不良环境胁迫解除后,生物体的生长能力会得到不同程度的恢复,表现出相对未受不良环境胁迫生物体超常生长的现象.迄今为止,补偿生长研究的对象主要集中在水生动物、反刍动物和高等植物上,而针对体积微小的海洋浮游植物的研究非常有限.海洋微藻是海洋生态系统最主要的初级生产者,在自然界物质和能量流动中扮演着至关重要的角色;同时,它们可以广泛应用在水产养殖、食品加工、医药保健、环境保护和生物制能等各种行业,具有非常好地开发利用前景.本文利用海洋硅藻三角褐指藻为试验材料,设置黑暗胁迫和UV辐射胁迫处理,着重测定微藻在恢复生长时期的藻生物量,叶绿素a含量和蛋白质含鼍等指标,探讨经黑暗与UV辐射胁迫后三角褐指藻的补偿生长现象.结果显示,无论是先经正常光照处理还是2 d黑暗处理,UV辐射0.1 rain和0.8 rain的微藻生物量都明显高于不经UV辐射胁迫的微藻生物置;此外,经过不同程度的黑暗与UV辐射处理后,微藻在恢复生长期的叶绿素a和蛋白质含量在某特定生长时期中明显高于对照组的叶绿素a和蛋白质含最.结果表明,三角褐指藻对外界环境变化具有适应能力,一旦不良环境胁迫被解除,微藻会表现出一定的补偿生长效应.我们的研究结果不但拓展和丰富了目前补偿生长的研究对象范围,而且还能为当前赤潮的形成、预测和防治提供一个新的研究思路,为有益经济微藻的高效率培养与利用提供理论指导.     

不同氮浓度下三角褐指藻生长特性和化学组成

三角褐指藻是一类海洋单细胞硅藻,富含多不饱和脂肪酸,可以作为鱼、虾、贝等理想的饵料。而近年该藻曾多次在我国沿海海域发生暴发性增殖,给当地生态环境带来了一定的影响。为了探讨不同氮浓度对三角褐指藻生长特性和化学组成的影响,设置了低氮(44 μ mol.L-1)、中氮(880 μmol.L-1)和高氮(4 400 μmol.L-1)浓度三种处理,着重测定三角褐指藻的细胞密度、比生长率、生物量、可溶性糖、蛋白质含量和叶绿素含量等指标。结果表明,高氮浓度明显地促进了藻细胞的生长繁殖。高氮浓度下的藻细胞密度、比生长率和生物量分别比低氮浓度下的提高了 5.38 倍、0.81 倍和 2.86 倍。藻生长前期,高氮浓度和中氮浓度下的生长曲线相似,呈现一个"S"型的曲线。另外,高氮浓度下的藻细胞可溶性糖、蛋白质和叶绿素a含量分别是低氮浓度下的 2.5 倍、1.5 倍和 15 倍,说明高氮浓度促进了藻细胞化学组成的转化和积累。结果揭示,氮浓度可能是导致三角褐指藻近年在我国沿海海域发生暴发性增殖的重要因素。     

铁浓度诱导的三角褐指藻生长和生化组分变化

采用试验生态学方法,以海洋硅藻三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)为研究材料,设置一系列铁浓度处理(3.15mg·L-1、6.30 mg·L-1、9.45 mg·L-1、18.90 mg·L-1和34.65 mg·L-1),着重测定藻液光密度(OD450)、比生长率、藻细胞密度、藻生物量、叶绿素含量和蛋白质含量等生理生化指标,探讨铁浓度对海洋微藻生长特性和生化组分的影响.结果表明,铁浓度对三角褐指藻的生长状况产生了显著的影响.三角褐指藻经培养48 h后,不同铁浓度下的藻液光密度(OD450)存在显著的差异,6.30 mg·L-1铁浓度下的藻液光密度值(OD450)最高,而随着铁浓度的进一步升高,藻液光密度值(OD450)却明显降低;比生长率和藻细胞密度在3.15 mg·L-1到9.45 mg·L-1铁浓度范围内随着铁浓度升高而增大(最大值分别约为0.609 d-1和1200×104 cell·mL-1),但高于9.45 mg·L-1的铁浓度显著降低了比生长率和藻细胞密度;在试验所设置的铁浓度范围内,藻生物最表现出随铁浓度的升高而增大的趋势,34.65 mg·L-1铁浓度下的藻生物量高达0.460 mg·ML-1.同样地,微藻叶绿素a含量和蛋白质含量也明显地受到铁浓度的影响.在3.15 mg·L-1到18.90 mg·L-1铁浓度范围内,叶绿素a含量逐渐增高(最大值为2.41 mg·L-1);同样地,蛋白质含量在9.45 mg·L-1.铁浓度下达到最大值(0.153 mg·mL-1),而随着铁浓度的逐渐升高,叶绿素和蛋白质含量却明显降低.研究结果表明.铁浓度诱导海洋微藻的生长及代谢发生变化.一定较高浓度的铁显著地促进了藻细胞的生长繁殖和藻细胞化学组分的转化和积累.这些发现将有利于加深认识铁浓度在海洋生态系统中扮演的角色,进一步明确赤潮爆发的生理生态机制,从而有助于人们采取有效的预测、预防和管理措施以降低赤潮的危害.     

重金属Cu对两种海洋微藻的毒性效应

研究了重金属Cu对两种海洋微藻中肋骨条藻和三角褐指藻的生长以及藻细胞超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和丙二醛(MDA)含量的影响.结果表明,较高浓度的Cu2 对中肋骨条藻和三角褐指藻的生长都产生了明显的抑制作用,72h EC5o分别约为(0.546±0.068)和(0.531±0.037)mg/L.对两种海洋微藻的SOD和POD活力的影响,均表现为低浓度诱导,高浓度抑制,MDA含量则随着Cu2 浓度的提高逐渐上升.在72hEC50浓度分别对相应藻种的胁迫下,SOD和POD活力表现为前期诱导后期抑制,MDA含量则随着胁迫时间的延长逐渐升高.两种海洋微藻的SOD、POD活力和MDA含量的改变与添加的Cu2 浓度具一定的相关性,因此可以考虑作为监测重金属Cu污染的有价值的生物标志物.     

Physical-chemical and ecotoxicological evaluation of water based drilling fluids used in Italian off-shore

In order to evaluate the effects on the marine ecosystem caused by an eventual discharge into sea of water based drilling fluids, as current legislation allows, chemical and ecotoxicological analyses were performed on the most common drilling muds and products used in Italian off-shore activities. The chemical analysis on drilling fluids involved the leaching test and the measurement of total content of heavy metals, whereas biodegradation tests were performed on the products used in mud's formulations. As for ecotoxicological evaluation, two marine organisms, the crustacean Artemia salina and the diatom Phaeodactylum tricornutum, were selected to determine the LC₅₀ and the EC₅₀ respectively.     

Hormesis-like growth and photosynthetic physiology of marine diatom Phaeodactylum tricornutum Bohlin exposed to polystyrene microplastics

• Polystyrene microplastic caused hormesis-like effects in Phaeodactylum tricornutum. • Low concentration of microplastic promoted growth, otherwise the opposite was true. • The change trends of pigment contents were opposite at two initial algae densities. • The chlorophyll fluorescence parameters were more sensitive at low algae density. The effects of pristine polystyrene microplastics (pMPs) without any pretreatment at different concentrations (0, 10, 20, 50, and 100 mg/L) on Phaeodactylum tricornutum Bohlin at two initial algae densities (10⁵ and 10⁶ cells/mL) were assessed in this study. Hormesis-like effects were found when microalgae grew with pMPs. The results showed that pMPs inhibited microalgae growth under a high concentration of microplastics tolerated by individual algal cell (low initial algae density) (up to −80.18±9.71%) but promoted growth when the situation was opposite (up to 15.27±3.66%). The contents of photosynthetic pigments including chlorophyll a, chlorophyll c and carotenoids showed resistance to pMPs stress under a low initial algae density and increased with time, but the opposite was true under a high initial algae density. Compared with the low initial algae density group, Qp received less inhibition, and NPQ (heat dissipation) also decreased under the high initial algae density. Under the low initial algae density, OJIP parameters such as S_m, N, Area, Pi Abs, ѱ_o, φ_Eo, TRo/RC and ETo/RC were more perturbed initially and returned to the levels of the control group (without pMPs) over time, but they remained stable throughout the experiment at high initial algae density. These results show that microplastics in the marine environment may have different toxic effects on P. tricornutum at different growth stages, which is of great significance for understanding the impact of microplastics on marine microalgae and aquatic ecosystems.     

萘对海洋三角褐指藻生长的毒性效应及生化指标研究

选择在海洋中分布广泛的浮游植物海洋硅藻门的三角褐指藻(Phaeodactylum tricomutum) 作为目标生物,研究了不同萘浓度水平对海洋微藻的生态毒性效应,并同步监测了萘的真实浓度.结果表明,在0~168h内,与对照相比,低浓度萘(初始浓度为0.048~2mg/L)处理组藻的吸光度以及叶黄素、胡萝卜素含量无明显差异.但当萘处理初始浓度达到8mg/L甚至更大时,吸光度、叶黄素和胡萝卜素含量随萘浓度增加而迅速下降,呈现一定的浓度-效应关系.随萘浓度的升高,各处理组中藻类体内超氧化物歧化酶(SOD)活性呈现先升高后下降的“钟形曲线”趋势,而藻类脂质过氧化产物丙二醛(MDA)的含量则呈现先略降低而后急剧上升的趋势.     

光和营养盐对三角褐指藻生化组成的影响

采用¹⁴C标记技术,测定三角褐指藻光合作用速率及其光合产物生化组成的相对含量。实验结果表明,在常温和适宜的光强围范内,随光强增强,三角褐指藻光合产物中蛋白质百分比减少,碳水化合物百分比增加,脂类相对含量基本不变。当海水氮磷比为16时,藻类蛋白质合成的相对含量最高。光合产物生化组成蛋白质与碳水化合物之比（P/C）的变化可以反映在不同海洋环境下藻类的生长状态。     

苯胺对海洋藻类生长的影响研究

采用评价化学药品对藻类毒性的标准方法,对苯胺与海洋藻类的相互影响进行探讨。实验结果表明,苯胺对藻类有较大的致毒作用,水体中悬浮物的存在对苯胺有一定的消除作用.并从化学动力学角度讨论了藻类对苯胺的一级降解反应动力学速率常数。     

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.