铜绿微囊藻在光限制胁迫下的超补偿生长响应

采用铜绿微囊藻为试验材料,将其经光限制(完全黑暗)胁迫处理7d,以光照强度为3000lx、光暗周期为12h∶12h的培养组为对照。然后解除光限制胁迫,在相同接种量和相同培养条件下,将处理组和对照组均置于3000lx光照条件下培养10d。试验过程中测定铜绿微囊藻的吸光度、细胞密度、叶绿素a和细胞内蛋白质含量等指标。在光限制胁迫过程中,处理组的藻液吸光度、藻细胞密度、平均相对生长率、细胞数净增长率、叶绿素a含量及藻细胞直径较对照组均显著降低,但藻细胞蛋白质含量显著高于对照组。在恢复光照10d的培养过程中,处理组的藻液吸光度、藻细胞密度、平均相对生长率、细胞数净增长率及叶绿素a含量较对照组均显著升高,而藻细胞直径和蛋白质含量与对照组差异不显著。试验结果说明铜绿微囊藻在光限制胁迫后具有明显的超补偿生长性能。     

光照历史对小檗碱化感抑藻效应的影响

蓝藻水华频发严重制约淡水养殖业的健康发展,铜绿微囊藻(Microcystic aeruginosa)为富营养化水体中的优势种;中草药黄连的主要化感物质小檗碱(C20H18NO4)能够有效抑制铜绿微囊藻的生长,并具有环境友好和毒副作用小的特点,光照强度会影响小檗碱对铜绿微囊藻的抑杀效果。将铜绿微囊藻在光照和黑暗条件下分别培养8 d后重新接种至相同的初始密度,添加不同浓度小檗碱(2 mg/L和4 mg/L)后置于光照条件下继续培养6 d,通过分析测定铜绿微囊藻细胞密度和叶绿素荧光参数,研究施药前光照历史对小檗碱化感抑藻效应的影响。结果表明,铜绿微囊藻在黑暗胁迫8 d后表现出超补偿生长效应;2 mg/L小檗碱不能有效抑杀铜绿微囊藻,藻细胞密度和叶绿素荧光参数(Fv/Fm、ΦPSⅡ、ETRmax、Yield’)均随培养时间延长先下降后升高,6 d时施药前黑暗处理组的藻细胞密度显著高于施药前光照处理组(P<0.05);4 mg/L小檗碱能够有效抑藻,6 d时藻细胞全部死亡,且施药前黑暗处理组与施药前光照处理组藻细胞密度和叶绿素荧光参数下降趋势相同;黑暗胁迫诱导的超补偿生长效应不会影响高浓度(4 mg/L)小檗碱的化感抑藻效应,但会影响低浓度(2 mg/L)小檗碱的化感抑藻效应。     

两种有机碳源对铜绿微囊藻生长 和叶绿素荧光特性的影响

为探讨水体中不同有机碳源对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)生长的影响,以葡萄糖和冰乙酸分别作为铜绿微囊藻生长的有机碳源,将铜绿微囊藻置于光照培养箱中培养,并对叶绿素荧光动力学参数进行测定。结果表明:一定质量浓度的葡萄糖可以促进铜绿微囊藻的生长,2 mg/L和5 mg/L葡萄糖处理组铜绿微囊藻的细胞密度分别增加到2.68×10~7和2.94×10~7个/m L,极显著高于不添加碳源的对照组(P0.01); 0.1 m L/L冰乙酸处理组铜绿微囊藻的细胞密度与对照组无显著差异(P0.05),其他浓度组(1、2、5m L/L)均显著低于对照组(P0.05);铜绿微囊藻叶绿素荧光参数的变化趋势与细胞密度变化趋势相似,一定质量浓度(2～5 mg/L)的葡萄糖可以提高铜绿微囊藻细胞的光合作用速率。     

氮浓度对海绿球藻生长及总脂含量的影响

用叶绿素荧光分析技术和生物化学方法,研究了不同氮浓度[0.22、0.44、0.66、0.88mmol/L(对照组)]对海绿球藻叶绿素荧光特性、细胞密度、叶绿素含量、相对生长率、干质量、总脂含量及总脂产率的影响。试验结果表明,第4～7d,0.22mmol/L处理组的主要荧光参数(光系统Ⅱ的最大光能转换效率Fv/Fm,光系统Ⅱ的潜在活性Fv/Fo,相对电子传递效率rETR,光系统Ⅱ的实际光能转化效率ΦPSⅡ)显著低于其他处理组。该藻的细胞密度、叶绿素a、b含量、相对生长率及干质量随起始氮浓度的增加而增加,0.22mmol/L处理组上述各项值最低,0.88mmol/L对照组上述各项值最高,其细胞密度、相对生长率和干质量分别为16.37×106个/ml,0.56、0.48g/L。0.22mmol/L处理组总脂含量(占干质量的41.84%)显著高于其他处理组,而对照组总脂含量仅为35.16%。总脂产率与起始氮浓度成正相关,0.22mmol/L处理组最低,仅为0.0095g/(L.d),而0.88mmol/L对照组总脂产率最高,为0.0189g/(L.d)。研究结果表明,氮浓度为0.22mmol/L最适合海绿球藻油脂的积累;氮浓度为0.88mmol/L最适合海绿球藻的生长。     

营养盐浓度对棕鞭藻叶绿素荧光参数、细胞密度和总脂含量的影响

利用生物化学方法和叶绿素荧光动力学分析技术,研究了棕鞭藻在一次性培养过程中,不同营养盐浓度(f/4、f/2、f、2f、4f)对其叶绿素荧光参数、叶绿素含量、细胞密度、单位体积干质量、总脂含量和总脂收获量的影响。试验结果表明,营养盐浓度为2f时,该藻的最终细胞密度、叶绿素含量、单位体积干质量、总脂含量和总脂收获量均显著高于其他各处理组,由此可以看出,在本试验条件下,最适合棕鞭藻生长和油脂积累的营养盐浓度是2f。不同营养盐浓度对棕鞭藻的叶绿素荧光参数有显著影响,培养6～10d,f/4处理组的叶绿素荧光参数(光系统Ⅱ的最大光能转换效率;光系统Ⅱ的潜在活性;光系统Ⅱ的实际光能转化效率;相对电子传递效率和光化学淬灭)最低,其次为f/2处理组(P0.05)。培养7～10d,2f处理组的光系统Ⅱ的实际光能转化效率、相对电子传递效率和光化学淬灭显著高于其他处理组(P0.05)。培养结束时(第10d),各处理组细胞密度和总脂含量依次为:2f4fff/2f/4。相关性分析结果表明,营养盐浓度为f/4～2f时,棕鞭藻的细胞密度、叶绿素含量、单位体积干质量和总脂含量与营养盐浓度均呈显著的正相关;营养盐浓度为2f～4f时,上述各值与营养盐浓度则均呈显著的负相关。     

温度对小新月菱形藻叶绿素荧光特性及生长的影响

以小新月菱形藻为试验材料,研究了其在一次性培养过程中,不同温度(5~30℃)对其叶绿素荧光参数[光系统Ⅱ的最大光能转化效率(Fv/Fm)、光系统Ⅱ的潜在活性(Fv/Fo)、光系统Ⅱ的实际光能转化效率(ΦPSⅡ)、相对光合电子传递效率(rETR)、光化学淬灭(qP)和非光化学淬灭(NPQ)]、叶绿素相对含量以及细胞密度的影响。单因子方差分析结果表明,在整个培养周期中,温度对小新月菱形藻各叶绿素荧光参数、细胞密度和叶绿素相对含量均有显著影响(P<0.05)。多重比较结果表明,接种后1~2 d,20℃处理组的主要荧光参数(Fv/Fm、Fv/Fo、rETR、ΦPSⅡ)显著高于其他处理组。30℃的处理组的上述荧光参数从第1 d开始均显著低于其他处理组。20℃处理组的细胞密度和叶绿素相对含量均显著高于其他处理组。在本试验条件下,适宜小新月菱形藻生长的温度为10~25℃,最适温度为20℃。相关性分析结果表明,在整个培养周期中,小新月菱形藻的叶绿素相对含量和细胞密度之间存在显著的正相关。     

铜绿微囊藻和小球藻对水环境pH的影响

以盐碱池塘优势微藻铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、小球藻(Chlorella pyrenoidosa)为研究对象,采用正交实验方法,研究不同温度(20℃,25℃,30℃)和光照强度(2000 lx,4000 lx,6000 lx)组合条件下两种微藻对水环境pH的影响。结果显示,处于对数生长期的铜绿微囊藻和小球藻均能使水环境pH上升。在本实验范围内,不同温度和光照强度组合条件下,铜绿微囊藻的生长均能使水环境pH显著上升至9.50以上,在温度25℃、光照强度2000 lx条件下,藻密度达最大值1.1×10~7 cells/m L,水环境pH也达到峰值10.83;小球藻生长亦能使水环境pH的上升,并随温度升高、光照强度增强而增大,在温度30℃、光照强度6000 lx条件下,藻密度达最大值8.1×10~6 cells/m L,水环境pH也达到峰值7.73。通过ANCOVA分析,水环境pH和藻细胞密度呈正相线性相关,铜绿微囊藻水环境pH和藻细胞密度相关系数R~2=0.904,小球藻水环境pH和藻细胞密度相关系数R~2=0.903。与小球藻相比,同等藻密度的铜绿微囊藻更易使水环境pH显著上升(P0.01),是池塘养殖水体pH偏高的主要原因之一,本研究旨在通过控制藻相方式进行水环境调控,从而防止池塘pH偏高提供了基础数据。     

6-苄氨基嘌呤对雨生红球藻中虾青素积累的影响

首次研究了外源细胞分裂素6-苄氨基嘌呤(6-BA)对雨生红球藻积累虾青素的作用。在营养生长期的雨生红球藻培养液中,分别添加不同浓度梯度的6-BA,进行胁迫培养(25℃,24 h 5000 lx连续光照 营养盐饥饿),诱导藻细胞合成并积累虾青素。显微观察各不同处理组藻细胞虾青素积累过程的动态变化,并定期取样进行虾青素含量测定。结果表明,10 mg/L的6-BA处理对雨生红球藻积累虾青素有明显促进作用,胁迫培养26 d后藻细胞完全变红,比对照组提前18 d;虾青素含量比对照组提高2.52%。较高浓度的6-BA(20、30、50 mg/L)则对藻细胞有较强致死作用。     

植物生长调节剂920对雨生红球藻中虾青素积累的影响

在对数生长期的藻液中分别加入不同浓度的植物生长调节剂920后,进入胁迫培养(25 ℃,5000 lx,24 h连续光照+营养盐饥饿),诱导藻细胞合成并积累虾青素.通过显微观察和定期取样并测定虾青素含量.试验结果表明,添加10.0 mg/L植物生长调节剂920处理组的细胞比对照组提前9 d完全变红,虾青素产量比对照组提高29.9%,达9.98 mg/L.     

光照对纤细裸藻生长及光合色素含量影响的研究

为探讨光照对纤细裸藻的生长以及光合色素含量的影响,将纤细裸藻分别置于不同光照度(0、1500、3000、4500、6000 lx)、光照周期(16L∶8D、14L∶10D、12L∶12D、10L∶14D、8L∶16D)、光质(绿光495~530 nm、蓝光450~480 nm、红光615~650 nm、白光450~465 nm、黄光580~595 nm)条件下于恒温光照培养箱中静置培养,进行细胞密度以及色素含量的测定。试验结果显示,光照度、光照周期和光质对纤细裸藻生长及光合色素质量浓度有显著影响( P <0.05)。光照度1500、3000、4500 lx对纤细裸藻的生长均有积极作用,其中3000 lx光照度作用最为显著,细胞生长状态良好,光合色素质量浓度也高于1500、4500 lx;光照周期16L∶8D、14L∶10D和12L∶12D对纤细裸藻的生长有促进作用,其中14L∶10D组生长状况和光合色素质量浓度均优于其他处理组,8L∶16D组使纤细裸藻的生长受到抑制,其色素质量浓度也显著低于其他处理组( P <0.05);蓝光与白光组对纤细裸藻生长有显著促进作用( P <0.05),蓝光条件下色素质量浓度达到最高,更利于光合色素的积累。试验结果表明,适宜纤细裸藻生长及光合色素积累的光照条件为:光照度3000 lx,光照周期14L∶10D,蓝光培养。     

杀藻剂对不同表型铜绿微囊藻的作用

分别用形态学和分子标记（ITS序列）方法对一株可保持稳定群体状态的微囊藻（Microcystis）进行了鉴定,发现该菌株为蓝藻水华常见种类铜绿微囊藻（M.aeruginosa）。采用紫外线、Cu2＋和放线菌发酵产物3种常见杀藻方式对不同表型微囊藻作用时发现,杀灭群体微囊藻所需要的杀藻剂剂量更大,作用时间更长。结果显示,在环境胁迫条件下,该菌株（群体株）比M.aeruginosa PCC7806（单细胞株）具有更强的环境适应能力,也提示在微囊藻水华的控制中,杀藻剂所用剂量和作用时间也应考虑微囊藻的表型。     

微囊藻和小球藻携带WSSV量的变化及对水体游离WSSV的影响

研究了铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）和蛋白核小球藻（Chlorellapyrenoidosa）携带白斑综合症病毒（whitespotsyndromevirus,WSSV）数量变化及对水体游离WSSV量的影响。试验设置微藻高、低密度组和不加微藻的对照组,分别加入等量的WSSV粗提液,于第2、第24、第72和第120小时以实时荧光定量PCR检测藻液上清和沉淀藻体的WSSV数量。结果表明,微囊藻和小球藻可携带少量WSSV,且随时间延长而减少;微囊藻携带WSSV量与其细胞数呈显著正相关（P〈0．05）,小球藻携带WSSV量与其细胞数相关性不显著（P〉0．05）;2种微藻均有促进水体WSSV数量消减的效果,且小球藻的消减效果优于微囊藻,对养殖对虾白斑综合症（whitespotsyndrome,WSS）的生态防控更有积极意义。     

盐碱水中地衣芽孢杆菌对铜绿微囊藻生长抑制研究

盐碱地养殖池塘铜绿微囊藻等蓝藻极易爆发,危害养殖生物。基于菌藻平衡原理控制蓝藻是较为有效的措施之一,但在盐碱水中的可行性鲜有报道。本文研究了实验室条件下盐碱水中地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)对铜绿微囊藻生长抑制效果,并探索了其抑藻途径。结果表明：在碳酸盐碱度6.4 mmol?L_^-1、盐度3.5,pH 8.9的盐碱水中,经驯化地衣芽孢杆菌对铜绿微囊藻生长抑制效果明显,地衣芽孢杆菌对初始密度1.0×10_⁶ cells?mL_^-1、6.0×10_⁶ cells?mL_^-1和20×10_⁶ cells?mL_^-1铜绿微囊藻均有明显抑制作用,抑制率分别达到51.8%、65.7%和71.1%。地衣芽孢杆菌无菌滤液对铜绿微囊藻生长也表现出显著的抑制效果,其中无菌滤液加入量为实验水体2%时抑制量最高。2%无菌滤液处理组叶绿素a含量较对照组降低58.8%,铜绿微囊藻光合作用相关基因PSBA1与PSBD1基因表达下调,光合作用途径受到抑制。本实验表明盐碱水中地衣芽孢杆菌对铜绿微囊藻具有较好的抑制效果,为盐碱地水产养殖中蓝藻控制提供理论支撑。     

Fe~(3+)对鳗池中铜绿微囊藻和小球藻生长的影响

以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和小球藻(Chlorella vulgaris)为研究对象,分别测定了初始Fe3+摩尔浓度为0、1、10、15、20、25、50、100μmol·L-1时铜绿微囊藻和小球藻的生长曲线和叶绿素a含量。结果表明,2株藻均存在铁限制,其中缺铁对铜绿微囊藻生长的限制较为显著,当初始Fe3+浓度为0,1μmol·L-1时,其生长曲线呈现出负增长的趋势;铜绿微囊藻的μmax出现在25μmol·L-1,小球藻的μmax则出现在20μmol·L-1;当浓度为100μmol·L-1时,2株藻的生长均受到了一定的抑制,但此时的生长速度仍高于低Fe3+组。     

The toxicity of the cyanobacterium Microcystis aeruginosa to rainbow trout, Salmo gairdneri Richardson

Abstract. Microcystis aeruginosa is a common cyanobacterium of nutrient-rich fresh waters. It has been implicated in a large number of poisoning incidents involving wild and domesticated terrestrial animals. The study showed that a pure strain of M. aeruginosa toxic to mice was non-toxic to rainbow trout immersed in a culture for 10 days. In contrast, when presented by intraperitoneal injections Microcystis caused an acute toxic response with 100% mortality of fish within 36 h. The histopathology of the response is described and contrasted with that to another cyanobacterium, Anabaena cylindrica , which was shown to be non-toxic by immersion or injection.     

不同强度和颜色的光对仿刺参幼参聚集行为的影响

在水温9.0~16.0℃下,进行了2个室内受控实验,研究不同强度和颜色的光对仿刺参幼参（Apostichopus japonicus Selenka（）体质量0.10~0.17 g）聚集行为的影响。实验1：将仿刺参幼参放在覆以黑色塑料布的白色塑料水槽（50 cm×40 cm×30 cm）中,在距水槽7 cm的一端分别放置15 W、25 W、40 W、60 W和100 W的白炽灯泡,连续照射24 h,每隔2 h观察、记录仿刺参在水槽中不同区域的分布。实验2：在微流水的循环水槽中央的大方槽中放50头大小均一的健康仿刺参幼参,水槽底部有1.5 cm高的空隙与两侧的6个小方槽相通。5个小方槽中上方分别放红、黄、绿、蓝、白色的节能灯,波长分别为639、587、548和435 nm,另一个小方槽中无光照作对照。在循环水槽上方加盖不透光的厚纸板,12 h光照＋12 h黑暗,每隔3 h观察记录仿刺参在各小方槽中的数量,4 d为一个实验周期,重复8次。结果表明：在实验光照强度下,仿刺参均在距光源最远的Ⅳ区域中数目较多,其中40 W（光照强度为12~19 lx）时聚集的最多。仿刺参在红色光区的聚集数目明显高于其它光色区,其中红光与蓝光、白光差异极显著（P〈0.01）,红光与黑暗对照差异显著（P〈0.05）,白光与绿光差异显著（P〈0.05）。实验发现,红色光为仿刺参敏感的光色。     

凤眼莲对铜绿微囊藻的化感抑制作用研究

研究了凤眼莲种植水抽滤液、不同部位的活体凤眼莲和干体凤眼莲的甲醇和丙酮提取物对铜绿微囊藻的化感抑制作用。结果表明：凤眼莲种植水抽滤液及不同部位的提取液均对铜绿微囊藻产生一定的化感抑制作用，并降低了稳定期的铜绿微囊藻产量。10%、50%、100%种植水抽滤液对铜绿微囊藻的抑制率分别81.06%、89.23%和89.78%。凤眼莲不同部位的甲醇和丙酮提取液对铜绿微囊藻的抑制强度不同，其中以根部的甲醇提取液效果最佳。由此得出：凤眼莲作为杀藻剂的材料具有一定的应用前景。     

鳗鱼养殖常用药物对铜绿微囊藻繁殖的影响

本文研究了鳗鱼养殖常用6种药物对铜绿微囊藻繁殖的影响,结果表明,二氧化氯、二氯海因、土霉素、敌百虫和高锰酸钾对铜绿微囊藻的96EC50依次为：2.09g/L、66.26mg/L、93.85mg/L、153.54mg/L、1.62mg/L,其对铜绿微囊藻繁殖的抑制效应强度分别为：高锰酸钾〉二氯海因〉土霉素〉敌百虫〉二氧化氯;而甲苯咪唑在0.25-50mg/L验浓度范围内对铜绿微囊藻的繁殖表现出积极的效应,随着浓度的增大铜绿微囊藻的繁殖逐渐递增。     

水体ｐＨ和铜绿微囊藻增殖的关系研究

以水华生物铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)为研究对象,在实验室内研究了水体pH变化和微藻生长的关系,以期了解铜绿微囊藻对水体pH的适应和调节能力。试验分2组,一组每天测定水体实际pH后调整水体pH为设计值,另一组试验开始时调节pH至设计值后不人为改变,每天测定pH。结果表明,铜绿微囊藻偏好碱性环境,并对环境的pH有一定的适应和调节能力。在每天调节pH为11的处理组,试验1周内铜绿微囊藻生长较快,并有较高的细胞生物量;铜绿微囊藻对每天调节pH为5～11和初始pH为5～11的水体都有很高的调节能力,使pH趋向于适宜范围,试验中实测pH7.3～9.4;对强酸和强碱环境的调控能力较弱,但对强碱环境的调节能力大于对强酸环境的,持续1周的强酸或强碱环境并未使铜绿微囊藻很快灭失,仍有发生水华的可能。     

铜离子对铜绿微囊藻的急性毒性效应

以BG11为基础培养基研究了实验室条件下重金属Cu^2＋在不同质量浓度下对铜绿微囊藻的急性毒性效应。试验结果表明，Cu^2＋对藻类的抑制效应随Cu^2＋质量浓度的增加而增加：质量浓度为0．3～1．2mg／L的Cu2^＋对铜绿微囊藻生长的抑制作用不显著，且48h后出现藻细胞密度反弹现象，杀藻效果不理想。质量浓度为1．5mg／L的Cu^2＋对铜绿微囊藻细胞产生很强的毒性，可有效抑制铜绿微囊藻的生长，96h时杀藻率高达97．4％，Chll_a含量抑制率达87．7％，光合放氧量明显降低，抑制率达83．3％，呼吸耗氧量明显增强。不同质量浓度Cu^2＋可影响铜绿微囊藻的生长及生理活动，1．5mg／L的Cu^2＋是抑制铜绿微囊藻生长的最有效质量浓度。