绿色巴夫藻和米氏凯伦藻对3种常见抗生素胁迫的响应研究

在微藻培养过程中加入不同质量浓度抗生素,采用吸光度法测定其生长量。试验结果表明,氨苄青霉素、卡那霉素及链霉素质量浓度小于200μg/mL,对绿色巴夫藻生长有显著促进作用,其中氨苄青霉素质量浓度为200μg/mL、培养11d,生长量最高,为对照组的2.4倍;氨苄青霉素、卡那霉素及链霉素质量浓度为200μg/mL时,绿色巴夫藻的比生长速率分别高出空白对照组45%、83%及3.6%;高于此质量浓度,则表现出微弱抑制作用;氨苄青霉素、卡那霉素及链霉素质量浓度低于800、500、200μg/mL,对米氏凯伦藻有促进作用,其中卡那霉素质量浓度为100μg/mL、培养12d,生长量最高,超过对照组31%;氨苄青霉素、卡那霉素及链霉素质量浓度为800、500、200μg/mL,比生长速率高出空白对照组6.6%、43%及39%;高于此质量浓度,则表现出显著抑制作用;试验证实,氨苄青霉素与链霉素在一定质量浓度下可以促进藻体生长,高于一定质量浓度则表现抑制,不同藻类响应程度及阈值存在较大差异。     

抗生素处理对坛紫菜叶状体生长和藻际微生物的影响

设计了氨苄青霉素、硫酸庆大霉素和卡那霉素3种抗生素的不同组合处理坛紫菜叶状体,旨在筛选出坛紫菜叶状体藻际微生物的最优去除方法;同时,探究紫菜叶状体生长与微生物群落变化之间的关系。结果显示,低浓度(10μg/mL)的硫酸庆大霉素或高浓度(800μg/mL)的卡那霉素处理,对坛紫菜叶状体生长均具一定的抑制作用,而不同浓度的氨苄青霉素处理均促进了叶状体生长。500μg/mL的氨苄青霉素、500μg/mL的硫酸庆大霉素与300μg/mL的卡那霉素3种抗生素混合处理叶状体24 h,不会抑制叶状体的生长;同时,对藻际微生物有较强的抑制性。不同的坛紫菜品系,不同的叶状体日龄和培养密度,以及在不同的海水盐度和不同浓度的营养盐中培养,抗生素处理组圆盘体的生长均比对照组快。通过比较抗生素处理组与对照组分离的菌株后发现,抗生素处理组有两株菌落形态和菌株形态与对照组显著不同的特有菌株。研究表明,在坛紫菜叶状体的生长过程中,某些对叶状体生长起阻碍作用的细菌如果大量繁殖,会抑制对叶状体生长有益的细菌繁殖,当用抗生素抑制了阻碍生长的细菌,就会使益生菌成为优势菌,促进叶状体的生长,益生菌对上述抗生素的处理不太敏感,但由于培养条件的改变,抗生素对阻碍生长的细菌的抑制作用会减弱,使得它们大量繁殖,从而抑制叶状体的生长。     

温度对小球藻叶绿素荧光及生长的影响

利用叶绿素荧光分析技术,以25℃为对照,研究不同温度(15、20、30和35℃)对普通小球藻(Chlorella vulagris)叶绿素荧光、叶绿素含量和细胞密度的影响,以期找到小球藻的最适生长温度,为小球藻的集约化培养提供参考资料。试验结果:不同温度对小球藻叶绿素荧光活性、叶绿素含量和细胞密度有显著影响;15℃时最大光能转化速率(F_v/F_m)、潜在活力(F_v/F_0)、实际光能转化效率(Φ_(PSⅡ))和量子效率(F_v'/F_m')、相对电子转化速率(ETR)、叶绿素含量均呈下降趋势,小球藻细胞密度的上升趋势最小,其值为4.82×10~6个/mL,仅比初始量增加了0.8×10~6个/mL;30℃时叶绿素各荧光指标和细胞密度均高于其它试验组,其细胞密度值为9.96×10~6个/mL;25℃时叶绿素含量最高,其值为2 890.27μg/L。结果表明,小球藻的最适生长温度为30℃,在15℃时其生长会受到明显抑制。     

抗生素对共培养的萱藻丝状体和膨胀色球藻生长的影响

为抑制萱藻丝状体扩增过程中出现的膨胀色球藻的生长,采用实验生态学方法,研究了链霉素、氨苄青霉素、卡那霉素、庆大霉素和氯霉素等5种常用抗生素对共培养条件下的萱藻丝状体和膨胀色球藻生长的影响。结果显示,(1)链霉素浓度为100μg/mL时可以显著抑制膨胀色球藻生长,而不影响萱藻丝状体的生长;(2)氨苄青霉素和庆大霉素对膨胀色球藻产生明显抑制作用的浓度均为100μg/mL,对萱藻丝状体产生抑制作用的浓度分别为100和500μg/mL;(3)10μg/mL卡那霉素可强烈抑制膨胀色球藻生长,而萱藻丝状体没有出现被抑制的现象;(4)氯霉素对膨胀色球藻和萱藻丝状体均有较强的抑制作用,10μg/mL可以对膨胀色球藻的生长产生显著抑制,浓度达到50μg/mL后,萱藻丝状体生长受到抑制。研究表明,链霉素(100μg/mL)、卡那霉素(100μg/mL)和氯霉素(10μg/mL)可以用于降低萱藻种质保存和扩增过程中萱藻丝状体被膨胀色球藻污染的风险。     

氮源和氮磷比对威氏海链藻生长与光合指标的影响

用批次培养的方法,研究了不同氮源[NaNO_3、NaNO_2、NH_4Cl、(NH_2)_2CO]和总氮或总磷浓度固定(总氮0.8824 mol/L、总磷0.0367 mol/L)条件下不同氮磷比(分别为4∶1、8∶1、12∶1、16∶1和20∶1)对威氏海链藻生长速率、叶绿素a含量、PSⅡ光化学活性指标F_v/F_m和ETR的影响。结果表明:(1)相较于无机氮源,(NH_2)_2CO更加有利于提高威氏海链藻细胞密度和叶绿素a含量,试验中(NH_2)_2CO处理组威氏海链藻最大细胞密度和叶绿素a含量分别达3.67×10~(4 )个/mL和279.25 mg/L。(2)在总氮不变的条件下,不同氮磷比处理组威氏海链藻的细胞密度和叶绿素a含量随试验延续呈不断上升的趋势,而F_v/F_m和ETR却不断下降。在总磷不变的条件下,不同氮磷比处理组威氏海链藻的细胞密度和叶绿素a含量随试验进行变化幅度较小且均维持在较低水平,而F_v/F_m和ETR却逐渐上升。试验期间固定总氮各组威氏海链藻细胞密度和变化幅度均显著高于固定总磷各组,固定总氮各组的平均细胞密度是固定总磷各组的1.51倍;固定总氮各组的平均叶绿素a含量为固定总磷各组的1.99倍;固定总氮各组的平均F_v/F_m水平与固定总磷各组十分接近,分别为0.48和0.45;固定总氮各组的平均ETR水平是固定总磷各组的1.59倍。     

磷限制及恢复对小球藻叶绿素荧光特性的影响

研究了小球藻（Chlorella sp．）一次性培养过程中，培养基中不同磷浓度（0、10、36．3和290．4μM）对其叶绿素荧光参数、细胞密度和叶绿素含量的影响以及磷添加后各荧光参数的瞬时变化（nutrient induced fluorescnce transients，NIFY反应）及恢复情况。培养温度为20±1℃，盐度为31，光照强度为100μmol·m^-1·s^-1。单因子方差分析的结果表明，随着培养时间的延长，磷浓度对小球藻的光合作用及生长均有显著影响（P〈0．05）。多重分析的结果表明，小球藻的最适磷浓度为36．3μM。小球藻的最大光能转化效率（Fv/／Fm）、实际光能转化效率（ФPSII）、电子传递效率（ETR）、光化学淬灭（qP）、细胞密度以及叶绿素含量随着起始磷浓度的增大而增大，在磷浓度为36．3μM达到最大值。磷重新添加后，瞬时荧光不断下降，ФPSII出现瞬间的上升后恢复至原初状态，qP、非光化学淬灭（NPQ）则不断上升。限制7d后重新添加磷，各处理组的Fv／Fm、ФPSII、ETR、NPQ 24h内基本恢复，而对照组的变化不显著。     

不同浓度的Cd~(2+)、氮及其交互作用对小球藻和微绿球藻生长及叶绿素荧光特性的影响

研究了不同的Cd2+浓度与氮浓度交互作用对小球藻和微绿球藻生长及叶绿素荧光特性的影响。结果表明,Cd2+浓度、氮浓度、胁迫时间及三者的交互作用对小球藻和微绿球藻的生长及光合作用均具有显著影响(P<0.05),其中Cd2+浓度对2株微藻的Fv/Fm(光系统Ⅱ的最大光化学量子产量)和Yield(光系统Ⅱ的实际光能转化效率)影响最显著,氮浓度对2株微藻的NPQ(非光化学淬灭)和微绿球藻的qP(光化学淬灭)影响最显著。相关性分析结果表明,2株微藻的细胞密度、叶绿素相对含量及部分荧光参数(Fv/Fm和Yield)均与Cd2+浓度呈显著的负相关关系。在低氮(55μmol/L)条件下,小球藻和微绿球藻的荧光参数Fv/Fm、Yield和NPQ均有明显下降,细胞密度和叶绿素相对含量也均有不同程度的降低。小球藻的Fv/Fm和Yield在高氮(7040μmol/L)和低浓度Cd2+条件下,下降幅度小,表现为拮抗作用。试验还发现,在低氮和高氮条件下,高浓度Cd2+对小球藻的胁迫作用加强,表现为协同作用。微绿球藻在高氮条件下,其处理组间荧光参数差别不明显,表现为拮抗作用。     

两种微藻对分散橙S-4RL胁迫的光合活性响应

探究环境中分散橙S-4RL对水生藻类的污染胁迫,为评估合成染料对水生生态环境的风险提供参考依据。分散橙S-4RL(C.I.分散橙30)纯度≥95%,水华微囊藻(Microcystisflos-aquae)、蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)按照OECD 201藻类生长试验规定培养。最终染毒浓度分别为0.625、1.25、2.5、5、10 mg/L,使用多脉冲调制叶绿素荧光仪每24 h测定叶绿素a含量1次,其他叶绿素荧光参数每隔48 h测定1次。结果表明:(1)在试验浓度范围内,分散橙S-4RL对蛋白核小球藻的叶绿素a含量具有促进作用,其中最低浓度(0.625 mg/L)处理组在第6天达到了空白对照组的115%;而分散橙S-4RL对水华微囊藻的叶绿素a含量均呈现抑制作用。(2)分散橙S-4RL对蛋白核小球藻和水华微囊藻光合反应过程最大光能转换效率(F_v/F_m),PSⅡ的潜在活性(F_v/F_0)以及初始斜率(α)影响不大;但蛋白核小球藻和水华微囊藻的最大电子传递速率(ETR_(max))和半饱和光强点(I_k)均随着分散橙S-4RL浓度增加而增加,在试验第5天,水华微囊藻的ETR_(max)和I_k均为空白对照组的119%。2种微藻对分散橙S-4RL的胁迫敏感性不同,但都能提高光合活性来缓解胁迫。     

不同种类浮游植物对CO_2浓度升高的响应

本研究采用实验生态学的方法,以金藻、硅藻、绿藻3个门中的4种常见饵料藻叉鞭金藻(Dicrateriasp.)、三角褐指藻(Phaeodactylumtricornutum)、小球藻(Chlorellavulgaris)和亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)为研究对象,分析比较不同浮游植物的细胞数量和质量对CO_2浓度升高引起的海水酸化的响应情况。结果显示,与对照组相比,(1)CO_2浓度升高显著提高了这4种藻的生长速率(P0.05);其中,亚心形扁藻平均比生长速率最高,比对照组高出13.5%;小球藻次之,为5.9%;叉鞭金藻和三角褐指藻均为2.2%。(2) CO_2浓度升高使浮游植物细胞内的碳(C)含量增加、氮(N)含量降低,C/N提高;种间差异较大,其中,亚心形扁藻的C/N、C/P值、小球藻的C/P值和三角褐指藻的C/N值显著提高,叉鞭金藻不显著。(3)CO_2浓度升高使小球藻单位细胞叶绿素a含量显著提高,小球藻通过提高光合作用能力促进生长,而另外3种藻叶绿素a含量与对照组无显著差异;三角褐指藻最大光化学量子产量(Fv/Fm)在实验初期显著升高;叉鞭金藻非光化学淬灭(NPQ)显著降低,快速光曲线初始斜率(α)显著增加;三角褐指藻和亚心形扁藻潜在的最大光合作用能力(rETR_(max))显著升高(P0.05),但CO_2浓度升高对4种藻的光化学淬灭(qP)均没有显著影响(P0.05)。可见,亚心形扁藻、小球藻和三角褐指藻在高CO_2浓度下虽然生长速率加快,但营养质量降低。不同种类的浮游植物对CO_2浓度升高的响应不同,这种差异可能会使未来海洋浮游植物群落结构发生变化;浮游植物C/N、C/P值的改变可能通过食物链对次级生产者,诸如浮游动物、滤食性贝类等产生影响。     

不同种类浮游植物对CO2浓度升高的响应

本研究采用实验生态学的方法，以金藻、硅藻、绿藻3个门中的4种常见饵料藻叉鞭金藻(Dicrateria sp.)、三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)、小球藻(Chlorella vulgaris)和亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)为研究对象，分析比较不同浮游植物的细胞数量和质量对CO2浓度升高引起的海水酸化的响应情况。结果显示，与对照组相比，(1) CO2浓度升高显著提高了这4种藻的生长速率(P<0.05)；其中，亚心形扁藻平均比生长速率最高，比对照组高出13.5%；小球藻次之，为5.9%；叉鞭金藻和三角褐指藻均为2.2%。(2) CO2浓度升高使浮游植物细胞内的碳(C)含量增加、氮(N)含量降低，C/N提高；种间差异较大，其中，亚心形扁藻的C/N、C/P值、小球藻的C/P值和三角褐指藻的C/N值显著提高，叉鞭金藻不显著。(3) CO2浓度升高使小球藻单位细胞叶绿素a含量显著提高，小球藻通过提高光合作用能力促进生长，而另外3种藻叶绿素a含量与对照组无显著差异；三角褐指藻最大光化学量子产量(Fv/Fm)在实验初期显著升高；叉鞭金藻非光化学淬灭(NPQ)显著降低，快速光曲线初始斜率(α)显著增加；三角褐指藻和亚心形扁藻潜在的最大光合作用能力(rETRmax)显著升高(P<0.05)，但CO2浓度升高对4种藻的光化学淬灭(qP)均没有显著影响(P>0.05)。可见，亚心形扁藻、小球藻和三角褐指藻在高CO2浓度下虽然生长速率加快，但营养质量降低。不同种类的浮游植物对CO2浓度升高的响应不同，这种差异可能会使未来海洋浮游植物群落结构发生变化；浮游植物C/N、C/P值的改变可能通过食物链对次级生产者，诸如浮游动物、滤食性贝类等产生影响。