光暗周期对3种海洋浮游硅藻胞外多糖生产的影响

3种海洋浮游硅藻,网纹三角藻(Triceratiumreticulum),骨条藻(Skeletonemasp.)和三角褐指藻(Phaeodacty lumtriconutum)培养在3种不同的光暗周期下,研究了光暗周期对硅藻胞外多糖生产的影响.结果表明,光暗周期对硅藻胞外多糖生产的影响具有种间特异性,且与细胞生长周期有关.网纹三角藻和三角褐指藻在长光照条件下(L/D:16/8h),胞外多糖含量较高,前者最大值出现在生长期前期,而后者则在生长期后期;骨条藻在短光照条件下(L/D:8/16h)胞外多糖含量较高,最大值出现在生长期后期.3种硅藻中,网纹三角藻的胞外多糖的产量最高,达103～104pg/cell,中肋骨条藻和三角褐指藻则较低.光暗周期可能影响了细胞内光吸收总量、细胞分裂模式及细胞内有机物质的合成,从而影响到胞外多糖的生产分泌.     

一株新型寄生溶藻细菌的分离及初步鉴定

从宁波象山港分离得到1株具有溶藻能力的细菌,命名为XD-G.该菌株对中肋骨条藻(Skeletonema costatum 1115)的溶藻效果较好,感染1 d后,藻细胞基本裂解,叶绿素a减少达66.5%.在透射电子显微镜下观察菌株XD-G感染9 h后的中肋骨条藻切片,发现藻细胞内有大量细菌出现,由此推测,菌株XD-G是1种寄生性溶藻细菌.菌株XD-G不但能裂解中肋骨条藻及热带骨条藻(Skeletonema troicum),而且对赤潮异弯藻(Heterosigma akashi wo)也有一定的溶藻效果.     

培养条件对蓝细菌生长及PHB积累的影响

对蓝细菌集胞藻 (Synechocystis) sp. PCC6 80 3的细胞生长及胞内聚 -β-羟基丁酸酯 (PHB)的积累进行了研究 ,以探索提高蓝细菌 PHB积累水平的可能性。野生型集胞藻于 BG- 11培养基中通气培养 ,改变氮源浓度、碳源种类、光照强度 ,测定细胞的生长及胞内 PHB的浓度。结果表明 :只有在氮饥饿培养时 ,胞内 PHB水平才会有明显提高。氮饥饿条件下 ,混养生长时收获的细胞量最多 ,弱光自养时细胞几乎不生长 ,两种条件下 PHB的积累水平相近 ,低于细胞干重的 0 .5 %。异养时细胞生长与混养时相近 ,PHB可积累至细胞干重的 1.0 %。强光自养最有利于 PHB的积累 ,生长 7d后可积累至细胞干重的 4.1%。该研究的结果可为进一步提高蓝细菌中 PHB的积累水平提供参考     

实验条件下原甲藻与中肋骨条藻种间相互作用研究

微藻化感作用是一种极其复杂的生理、生态学现象,其在解释微藻藻种分布、群落结构及种群动力学方向起着关键作用。选择我国典型常见赤潮优势种原甲藻(Prorocentrum micans)与中肋骨条藻(Skeletonemacostatum)作为对象,研究实验室共培养条件下2种微藻种间相互作用关系。结果表明:两者以1×104 cells/mL的密度接种共培养时,原甲藻的生长状况几乎没有显著变化(F=0.004 48,P=0.947 96>0.05),而共培养的中肋骨条藻被原甲藻强烈抑制致死(F=5.116 63,P=0.047 21<0.05)。Lotka-Volterra双藻竞争模型分析知,共培养条件下原甲藻的种间竞争能力大于中肋骨条藻的种间竞争能力。在去藻滤液实验中,灭菌处理及未经灭菌处理的原甲藻去藻滤液对中肋骨条藻的生长都没有显著影响(P>0.05);中肋骨条藻-原甲藻共培养体系的去藻滤液经灭菌处理及未经灭菌处理培养中肋骨条藻时,中肋骨条藻的生长也没有显著变化(P>0.05)。可见,中肋骨条藻与原甲藻共培养时的种间相互作用,可以由细胞间的直接接触进行,而并不需要通过介质来完成。     

南麂列岛海域硅藻和甲藻群落的分布特征

于2006年4月~2007年3月采集浙江南麂列岛海域水样,研究了硅藻和甲藻群落在该海域的种类组成、生态分布特征和季节动态.共鉴定浮游植物93种,其中硅藻35属68种,甲藻11属21种.南麂海域浮游植物细胞丰度较高,年平均细胞丰度达到3.19105cellsL-1.硅藻集群的高峰区主要集中在夏季和秋季,细胞在表层水体的含量高于底层水体,调查期间共记录硅藻赤潮事件1起,发生于2006年8月,优势种类是中肋骨条藻.甲藻赤潮仅在春季（5月）发生,优势种类为原甲藻种类,包括三角棘原甲藻和东海原甲藻,分别在5月中旬和5月下旬先后引发赤潮,甲藻在表层水体含量高于底层水体.     

环境因子对微藻胞外多聚物主要组分的影响

胞外多聚物(extracellular polymeric substances,EPS)对于微藻细胞的生长和用途具有重要的影响.以1株葡萄藻、1株栅藻和2株小球藻为研究对象,考察氮源含量改变时微藻EPS中主要组分多糖和蛋白质的变化情况.选取长势最优的葡萄藻,研究pH值、温度和培养方式对EPS组分的影响.结果表明:缺氮的生长环境会引起EPS中蛋白质含量的减少,最多可减少56.0%;微藻EPS中最多的是胞外多糖,占总EPS组分的58.08%~80.78%,而胞外蛋白质含量则占5.73%~13.45%;相比葡萄藻和栅藻,小球藻胞外存在更多的多糖和蛋白质.对于葡萄藻,pH值为11时EPS中多糖和蛋白质含量(按每克细胞计)与pH值为7时相比分别增加0.135和0.018g;降低温度使EPS多糖含量从0.014g急剧增加到0.600g;异养培养时EPS中多糖含量更高而自养培养时蛋白质含量更高.     

温度对8种底栖硅藻生长及其理化成分的影响

考察了不同温度对8种底栖硅藻生长及其理化成分的影响.结果表明:温度低于15℃或高于30℃均不利于细胞生长,同时也不利于胞内理化成分的积累.在15~25℃之间细胞比生长速率及主要理化成分(叶绿素、胞内蛋白和多糖、胞外多糖及总脂肪)含量均可达到最大,而不同藻种的理化成分最大含量也有较大的差异,最高和最低叶绿素含量差值可达8.0 mg/L,胞内蛋白含量差约4.0%多糖含量差约14.0%,总脂肪含量差约为8.0%,胞外多糖浓度含量差约15mg/L.     

长江口赤潮多发区夜光藻(Noctiluca scintillans)赤潮发生过程分析

长江口赤潮多发区1990年6月观测到的一次赤潮可以认为是夜光藻——中肋骨条藻交替型赤湖.纵观整个赤潮发育过程,夜光藻和中肋骨条藻交替成为优势种,其中夜光藻最大密度为3.49×10~6ccll/mm~3.多发区海域基本上为正规半日潮,与潮汐呈相似波动特征的环境要素有盐度、DO、pH 和 SiO_3-Si.赤潮发生时,表层水体营养盐有不同程度消耗,其中 NO_3—N、NO_2—N、PO_4—P 和SiO_3—Si 的最大降幅分别达10、6、3和3.5倍.此外,在中肋骨条藻赤潮阶段,水体 DO、pH 值升高、盐度下降,而且当赤潮消亡后很快恢复正常.     

氮源、磷源、硫源共同饥饿胁迫下盐生杜氏藻代谢响应分析

盐生杜氏藻(Dunaliellasalina)是一种可在营养胁迫条件下大量积累类胡萝卜素的单细胞嗜盐微藻.为了解氮源、磷源、硫源共同营养胁迫条件对盐藻的影响,本文采用GC-MS方法在氮源、磷源、硫源共同饥饿胁迫(-N-P-S)条件下,研究盐生杜氏藻胞内小分子代谢物的变化.研究结果共鉴定到80种代谢物,其中包括16种氨基酸、20种糖类、12种脂肪酸、1种无机酸、11种有机酸、12种醇类、5种胺类以及NIST数据库(2011)不能识别的3种代谢物.主成分分析法(principal component analysis,PCA)与偏最小二乘法(partial least squares,PLS)多元统计分析表明:在3种营养元素同时缺乏条件下,胞内代谢物含量出现显著变化,饱和脂肪酸所占比例上升,不饱和脂肪酸所占比例下降.麦芽糖和蔗糖含量增加,而具有细胞调节能力的肌醇和甘油含量均出现显著减少.碳代谢通路上的其他代谢物,如氨基酸、尿素等含量降低,表明胞内的TCA循环、尿素循环及氨基酸的合成受到影响.     

不同Fe~(3+)浓度下赤潮异弯藻对阳光UVR的响应

探讨了不同Fe3+离子浓度环境下,赤潮异弯藻对阳光紫外辐射(ultraviolet radiation,UVR)的响应.结果发现,在Fe3+限制(5×10-3μmol/L)的情况下,阳光紫外辐射的存在,可以提高赤潮异弯藻的生长速率.而在Fe3+饱和(11.65μmol/L)的情况下,这一现象并不明显.说明Fe3+限制培养的细胞,对UVR的敏感性下降.细胞紫外吸收物质(MAAs)的合成受到Fe3+的调节.生长于Fe3+饱和环境下,接受全阳光辐射,胞内MAAs的含量增加明显,抵抗UVR的能力加强,生长加快.因此,赤潮异弯藻对UVR的响应机制,是受到细胞可利用Fe3+浓度调节的.     

红色赤潮藻对球形棕囊藻的化感作用研究

红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)和球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)都是近年来在我国近岸海域频繁引发赤潮的藻类。为了探索红色赤潮藻和球形棕囊藻之间是否存在化感作用及作用方式,本研究采用不同起始密度培养红色赤潮藻与球形棕囊藻,并将前者的完整细胞培养液、无细胞滤液、藻液超声破碎液分别与球形棕囊藻进行混合培养,分析红色赤潮藻对球形棕囊藻细胞生长的影响。结果显示,在红色赤潮藻细胞起始密度保持5×10⁵ cells/L的混合培养条件下,起始密度分别为5×10⁵、1×10⁶、2×10⁶、1×10⁷ cells/L的球形棕囊藻生长均受到明显的抑制;无论是含有红色赤潮藻完整细胞的培养液,还是其无细胞滤液或藻液超声破碎液,均对球形棕囊藻的生长具有显著抑制作用(P<0.01),抑制强度由强至弱依次为完整细胞培养液、无细胞滤液和藻液超声破碎液;相反,球形棕囊藻的存在对红色赤潮藻细胞的生长无显著影响(P>0.05)。因此,红色赤潮藻具有抑制球形棕囊藻生长...     

赤潮藻类的氮磷比耐受性响应模型

为研究赤潮藻类的氮磷比耐受性响应机制,总结了赤潮藻类最大比生长速率与氮磷比的关系,以谢尔福德耐受定律为依据,建立了赤潮藻类最大比生长速率与氮磷比的耐受性模型,并以中肋骨条藻(Skeletonema costatum)为例进行实验验证.结果表明,该耐受性模型在理论上与谢尔福德耐受定律较为吻合,且能反映出赤潮藻类的氮磷比耐受性生态幅和最适生长范围,及氮磷比对赤潮藻类生长产生的正负效应,并定量获得适合赤潮藻类生长的最佳氮磷比.     

三角褐指藻的培养条件研究

对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)进行了培 养条件研究,结果表明,在20 ℃下,采用去除氮源的No.4基本培养液,起始pH值为8.0,(N H2)2CO为氮源,氮浓度为0.01 mol/ L时,对藻细胞的光合自养生长极为有利,培养10 d,其生物量达441 mg/L.过高的碳酸氢钠 浓度(>0.04 mol/L)易引起培养液pH值的过大改变而导致培养液中出现沉淀,在培养液中加 入葡萄糖有利于藻细胞的生长,光合自养生长生物量浓度较低,混合营养明显促进藻细胞的 生长,且培养液中同时含质量分数0.2%葡萄糖和0.04 mol/L碳酸氢钠后藻生物量达1 630 mg /L,因此光合异养生长明显促进藻细胞的生长.     

常见赤潮藻类的变性梯度凝胶电泳分析

为了解我国典型有毒有害赤潮藻类的变性梯度凝胶电泳( DGGE)指纹图谱以及DGGE技术在赤潮藻类分析鉴定中的作用,本课题组运用DGGE技术,研究了我国沿海7种重要赤潮藻类的单一种类以及混合种类样品的18S rDNA V3区的DGGE指纹图谱,并且对2009年10月底在广东省珠海海域发生的双胞旋沟藻(Cochlodinium gemtnatum)赤潮样品进行了DGGE分析.结果表明,DGGE技术能够对环节环沟藻、海洋原甲藻、血红哈卡藻、锥状斯氏藻、中肋骨条藻、塔玛亚历山大藻、双胞旋沟藻7种常见的海洋赤潮藻类具有较好的区分效果,同时监测出赤潮样品中双胞旋沟藻、血红哈卡藻、环节环沟藻和海洋原甲藻4种优势种,种类组成与显微镜观察结果具有较好的一致性.结果说明DGGE技术可作为一种辅助方法对赤潮藻类进行分类鉴定.     

铵氮对铜绿微囊藻（Microcystis aeroginosa）FACHB905的生长、生化组成和毒素生产的影响

研究了铵氮对铜绿微囊藻(Microcystis aeroginosa)FACHB905的生长、生化组成和毒素生产的影响.结果表明,铵氮不利于铜绿微囊藻的生长,藻细胞最大比生长速率的铵氮浓度为0.2 mmol/L;藻细胞生化组成与铵氮的消耗程度密切相关,铵氮缺乏时细胞叶绿素含量降低,细胞C/N比急剧升高,铵氮的存在显著降低GS酶活力;该藻株毒素主要为MC-LR和去甲基MC-LR(desmethylMC-MR),铵氮浓度为1.0 mmol/L时毒素含量最高,为(1.66±0.47) μg/mg. 这些研究不仅有助于揭示氮源对铜绿微囊藻生长和产毒的影响机理,而且对于评估和预防有害蓝藻水华暴发具有重要意义.     

长江口骨条藻属（Skeletonema）种类多样性及其形态

利用光镜和扫描电镜(SEM)观察对长江口骨条藻属种类进行观察,共发现两种已有种:中肋骨条藻Skeletonema costatum(Greville)Cleve,玛氏骨条藻Skeletonema marinoi Sarno et Zingone.中肋骨条藻细胞直径为6.3～15.1μm,贯壳轴长度为7.7～11μm;玛氏骨条藻细胞直径为4.6～11.2μm,贯壳轴长度为11.7～12.2μm.中肋骨条藻在各个季节均有发现,玛氏骨条藻仅出现在春季.     

2010年夏季广西北部湾沿岸浮游植物分布特征及其与环境因子的相关性

2010年6月4日至26日在广西北部湾沿岸共设46个站位凋查分析浮游植物群落结构特征,以及浮游植物数量与环境因子的相关性。结果共鉴定出浮游植物70属149种(含变种和变型),其中硅藻41属106种,占总物种数的71.14%,占总细胞丰度的95.81%;甲藻18属32种,占总物种数的21.48%,占总细胞丰度的1.44%。浮游植物平均密度为61.10×104 cell/L,硅藻平均细胞丰度为58.54×104 cell/L,甲藻类平均细胞丰度为0.88×104cell/L。浮游植物密集区在防城港海区,此外在北海营盘附近海域有一个较高的密度区。浮游植物丰度在茅尾海和钦州港近岸较低,其余海区的浮游植物数量分布态势为近岸高、外海低。浮游植物主要优势种为尖刺拟菱形藻(Pseudo-nitzschia pungens)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、拟旋链角毛藻(Chaetocerospseudocurvisetus)、菱形海线藻(Thalassionema nitzschioides)、丹麦细柱藻(Leptocylindrus danicus)。尖刺拟菱形藻、拟旋链角毛藻密集区主要在防城港海区,而中肋骨条藻密集区主要在北海海区。浮游植物数量与温度、盐度及硝酸盐、亚硝酸盐、氨盐和硅酸盐无相关性,北海海区和防城港海区浮游植物丰度与活性磷酸盐呈显著正相关,磷在以上两个海区成为浮游植物生长的限制因子。     

氮和磷对东海原甲藻吸收Cd(Ⅱ)及其分布的影响

研究了不同氮和磷浓度下,东海原甲藻(Prorocen trum dongha ineseLu)对微量Cd(Ⅱ)的吸收及其在细胞亚结构和大分子物质中的分布.结果表明,硝酸盐的添加促进了藻细胞对Cd(Ⅱ)的吸收,而磷酸盐的添加在低浓度Cd(Ⅱ)时对藻细胞吸收Cd(Ⅱ)没有影响,但在高浓度Cd(Ⅱ)时则抑制藻细胞对Cd(Ⅱ)的吸收;尿素为氮源时,细胞中Cd(Ⅱ)的含量较硝酸盐为氮源时高.细胞内的Cd(Ⅱ)主要分布在可溶性物质中.硝酸盐的添加主要影响Cd(Ⅱ)在细胞亚结构中的分布,细胞壁中Cd(Ⅱ)的含量随培养液中硝酸盐浓度的增加而降低,而细胞器中的含量却随培养液中硝酸盐浓度的增加而增加;培养液中磷浓度的添加增加了细胞壁内Cd(Ⅱ)的含量.Cd(Ⅱ)在各生化组成中的分布以蛋白质中含量最高,可达总Cd(Ⅱ)含量的55.0%~79.6%,脂类中含量最低,仅为总Cd(Ⅱ)含量的5.9%~7.1%,蛋白质内Cd(Ⅱ)的含量随培养液中硝态氮浓度的增加而增加.蛋白质内Cd(Ⅱ)的含量与藻细胞内的蛋白质含量密切相关.     

镉离子对红树林底栖硅藻新月筒柱藻胞外多糖的影响

重金属镉在沉积物中普遍存在,易对底栖硅藻造成慢性毒害.研究了不同浓度的镉离子对红树林底栖硅藻新月筒柱藻的细胞生长、蛋白质含量及胞外多糖(extracellular polymeric substances,EPS)的影响.结果表明,与对照组相比,不同浓度的镉离子显著抑制了细胞的生长和蛋白质含量;0.001、0.01和0.1μg/mL实验组均显著抑制了EPS含量(p<0.05),浓度越高,抑制越强.但新月筒柱藻在不同生长阶段分泌附着胞外多糖(attached EPS,AEPS)和胶体胞外多糖(colloidal EPS,CEPS)不一样,在培养的前4d,CEPS含量高于AEPS含量10倍以上,4d后则AEPS含量高于CEPS.与0.001μg/mL的镉离子实验组相比,0.1μg/mL的镉离子促进CEPS的积累,而抑制AEPS的产生,特别是在生长前期.这说明细胞倾向于向培养基中分泌大量的CEPS,而不是在细胞周围形成大量的AEPS来缓解高浓度镉离子的胁迫.研究结果有助于了解镉离子在底栖硅藻集群的时空分布和沉积物的稳定性等方面的作用.     

中肋骨条藻体内及培养液中的游离态多胺

采用柱前衍生高效液相色谱法,监测实验室培养条件下中肋骨条藻藻体及培养液中游离态腐胺、精胺和亚精胺含量的变化,发现中肋骨条藻体内的游离态多胺主要为腐胺和亚精胺及少量的精胺。细胞中三者的含量在培养过程中一直增加,尤其是进入消亡期的腐胺和亚精胺含量骤增,这可能与胁迫条件下控制多胺合成的基因超表达有关。腐胺与亚精胺含量的比值与藻密度呈显著正相关(R2=0.775 1,p=0.049),可以反应细胞生长周期的变化。精胺与亚精胺含量比值的变化早于藻密度,反应出多胺在细胞生长过程中的调节作用。培养液中的游离态多胺主要为腐胺,其次是亚精胺和精胺。中肋骨条藻可以吸收水体的腐胺和精胺。指数增长期内,藻细胞代谢旺盛会向环境中释放腐胺,因进入消亡期藻体大量死亡,降解释放使水体多胺含量升高。