光照和温度对脆江蓠的生长和生化组成的影响

为探究脆江蓠(Gracilaria chouae)生长的适宜光强和温度条件, 设置10、15、20、25℃4个温度梯度和40、80、120、160、200 μmol·m^–2·s^–15个光照强度梯度, 对脆江蓠进行二因素多水平室内培养实验。结果表明: 温度、光强及二者交互作用均对脆江蓠的生长产生极显著影响(P<0.01), 温度为相对生长速率(RGR)的主要影响因子。在光强120 μmol·m^–2·s^–1, 温度20℃条件下, 脆江蓠相对生长速率最高。光合色素含量随温度升高而升高, 随光强增大先升后降, 其中光强对藻红蛋白(PE)、叶绿素(Chla)含量的影响较大, 温度对藻蓝蛋白(PC)、别藻蓝蛋白(APC)含量的影响较大。超氧化物歧化酶(SOD)含量随温度的降低和光强的升高而升高, 主要受光照强度影响。丙二醛(MDA)含量随温度和光强的上升均呈先上升后下降的趋势, 主要受温度影响。结论认为, 脆江蓠生长最适条件为光强120 μmol·m^–2·s^–1, 温度20℃; 在25℃高温下脆江蓠细胞受害程度较高; 在40~120 μmol·m^–2·s^–1光强范围内, 提高光照强度可提高脆江蓠的抗逆性。

     

短期高盐胁迫对脆江蓠抗氧化酶活性及光合酶活性的影响

采用实验生态学方法,研究了脆江蓠(Gracilaria chouae)相关酶活性对短期高盐胁迫的响应,旨在为提高脆江蓠规模化养殖夹苗效率提供理论依据。实验设置5个盐度梯度(40、45、50、55和60),自然海水作为对照组,研究了高盐处理0.5 h及自然海水恢复12和24 h对脆江蓠抗氧化酶和光合酶活性的影响。结果显示,高盐胁迫0.5 h后,随盐度的升高,脆江蓠的抗氧化酶中,超氧化物歧化酶(SOD)活性逐渐升高(P<0.05),过氧化物酶(POD)活性呈波动变化(P<0.05),过氧化氢酶(CAT)活性逐渐降低但差异不显著(P>0.05),丙二醛(MDA)含量随盐度升高显著升高(P<0.01),上述抗氧化酶活性均在盐度50~55时出现极值;脆江蓠光合作用关键酶Rubisco活性随盐度升高逐渐降低(P<0.01),碳酸酐酶(CA)含量随盐度增加略有增加(P<0.05)。随恢复时间的增加,脆江蓠SOD、POD和CAT活性逐渐升高(P<0.05),MDA含量显著降低(P<0.05);Rubisco活性逐渐升高(P<0.05),CA含量呈波动变化。研究表明,短期高盐胁迫显著影响脆江蓠藻体抗氧化酶和光合酶活性,藻体通过提高抗氧化酶活性以及加强对无机碳的吸收利用来应对高盐胁迫,胁迫去除后逐渐恢复至正常水平。     

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450～46...     

短时间高盐处理对脆江蓠光合生理生化指标的影响

脆江蓠(Gracilaria chouae)藻体脆性大,短时间高盐海水浸泡可使其软化,有利于规模夹苗生产。采用实验生态学方法研究短期高盐胁迫对脆江蓠光合生理及生化组成的影响,以探讨高盐对其光合系统的损伤及其恢复效果。实验设置 5 个盐度梯度(40、45、50、55、60),自然海水作为对照(盐度 33),分析盐度处理 1 h 内脆江蓠的失水率及藻体软化程度;同时研究了高盐处理 0.5 h 及不同恢复时间(12 h、24 h)对脆江蓠 pH 补偿点、光合作用荧光特性、光合作用产氧量(RO)和光合色素组成等光合生理生化指标的影响。结果表明,脆江蓠在盐度 50~55 的海水中浸泡 0.5 h 效果较好,此时藻体软化,并且经过 24 h 恢复后,藻体光合作用参数可恢复到对照组水平,该处理条件可以用于脆江蓠生产。高盐(盐度 40~60)处理脆江蓠 0.5 h,随盐度增加,脆江蓠 RO 值呈波动下降(P<0.01)、pH补偿点和光合效率 Y(II)值逐渐降低(P<0.05)。PE 含量随盐度增加而增加(P<0.01);恢复 24 h 后最大光合效率 Fv/Fm和 Y(II)值基本恢复正常水平(P>0.05), Chl a、Car、PE 和 PC 含量均恢复到与对照组无显著性差异水平(P>0.05)。本研究旨在为提高脆江蓠规模化养殖夹苗效率提供理论依据。     

不同温度和盐度条件对脆江蓠生长及其生化组分的影响

在不同温度（14℃、17℃、20℃、23℃和26℃）和不同盐度（5、10、15、20、25、30和35）条件下培养脆江蓠（Gracilaria chouae）,观察测定其生长及藻体生化组分的变化。试验结果显示,脆江蓠生长的适宜温度为14～26℃,最适温度为17～20℃,在此温度条件下藻体可以保持最快相对生长速率（relative growth rate,RGR）;温度高于20℃时脆江蓠的生长受到抑制。在生长状态、光合色素和抗氧化等方面,脆江蓠对低温的耐受能力要比高温强。脆江蓠生长的适宜盐度为20～35,最适盐度为30,在此盐度条件下藻体可以保持最快RGR,盐度低于20时脆江蓠的生长受到抑制。高盐度培养条件下脆江蓠在生长状态、光合色素和抗氧化等方面强于低盐度培养条件。     

碳源和氮源加富对脆江蓠生长及生化组分的影响

在实验室条件下研究了碳源(添加CO2)和氮源(添加NaNO3)加富对大型海藻脆江蓠(Gracilaria chouae)生长及其生化组成的影响。设置碳源加富(800 μL/L CO2)和对照(400 μL/L CO2) 2 个碳源处理组, 氮源加富(100 μmol/L、300 μmol/L 和 500 μmol/L 3 NO₃^--N)和对照(10 μmol/L 3 NO₃^--N) 4 个氮源处理组, 每个处理 3 个重复。实验共进行10 d, 测定不同处理组藻体的生长及可溶性总糖(SS)、可溶性蛋白质(SP)、藻红蛋白(PE)、叶绿素a(Chla)、总碳(TC)和总氮(TN)含量的变化。结果表明, 碳源和氮源加富都会促进脆江蓠的生长, 在 800 μL/L CO2 和 100 μmol/L 3 NO₃^--N 处理组, 脆江蓠的瞬时生长率(SGR)最大(11.70%/d); 高浓度CO2 会降低藻体SP、PE 和Chla 的含量, 但提高了SS 的含量;随着硝态氮浓度的增大, PE 和SP 含量逐渐增加, 而SS 含量逐渐降低, Chla 含量没有明显变化。藻体的TN 含量随着硝态氮浓度的增加而逐渐提高, 而TC 和C/N 比值则呈现逐渐降低的趋势, 并且藻体的TN 和TC 含量呈现出显著的负相关关系(P<0.05)。本实验证实添加碳、氮会引起脆江蓠生长和生化组成的变化, 但其能耐受较高的CO2 浓度和氮浓度。

     

Hg2+和Pb2+胁迫对脆江蓠生长及光合生理的影响

采用实验生态学方法研究了不同质量浓度Hg~(2+)和Pb~(2+)胁迫对脆江蓠(Gracilaria chouae)生长及光合生理的影响。实验设置Hg~(2+)质量浓度为0.01 mg/L、0.025 mg/L、0.05 mg/L、0.1 mg/L、0.25 mg/L和0.5 mg/L,Pb~(2+)质量浓度为0.05 mg/L、0.1 mg/L、0.5 mg/L、1 mg/L、2 mg/L和4 mg/L,以未添加重金属的实验组为对照,持续培养7 d,分别测定不同处理藻体的生长速率、光合放氧速率、光合色素含量、叶绿素荧光和光合碳代谢途径中关键酶活等生理生化指标。结果表明,在Hg~(2+)胁迫下,藻体特定生长率(SGR)显著下降(P0.05),质量浓度达到0.5 mg/L时藻体出现负增长;光合放氧速率降低35.48%~77.59%;叶绿素a、类胡萝卜素含量显著下降(P0.05),Hg~(2+)质量浓度高于0.1 mg/L时藻体藻蓝蛋白和藻红蛋白含量显著降低(P0.05);最大光合效率(F_v/F_m)和实际光合效率(Y(Ⅱ))随着Hg~(2+)浓度增加先降低后升高,0.05 mg/L时出现第二个峰值,丙酮酸磷酸双激酶(PPDK)也出现相似趋势。藻体对Pb~(2+)的敏感程度低于Hg~(2+),Pb~(2+)质量浓度为0.5 mg/L时,光合产氧速率显著下降(P0.05),质量浓度到达1 mg/L时,藻体SGR和叶绿素a、类胡萝卜素出现显著下降(P0.05),而叶绿素荧光参数和藻蓝蛋白含量则无显著性差异;Pb~(2+)质量浓度达到4 mg/L时1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(RuBiSCO)出现显著下降(P0.05),PPDK酶活性则显著上升(P0.05)。实验结果证实:重金属Hg~(2+)和Pb~(2+)胁迫对脆江蓠的生长和光合作用都有不利影响,藻体对Hg~(2+)胁迫的敏感度要高于Pb~(2+),Hg~(2+)质量浓度为0.01 mg/L时,藻体出现胁迫,并随着浓度的增加而加剧,Pb~(2+)质量浓度超过1 mg/L时,藻体胁迫明显。     

高温条件下营养盐对江蓠生长与氮、磷去除效率的影响

以两种大型红藻菊花江蓠和脆江蓠为试验材料,开展为期30d的养殖试验,通过分析江蓠的生长和氮、磷变化特征,研究在25℃条件下不同质量浓度氮(磷)营养盐——1.65(0.23)mg/L、4.12(0.57)mg/L、8.24(1.14)mg/L、12.35(1.71)mg/L、16.5(2.28)mg/L对江蓠生长和去除效率的影响。试验结果表明,整个试验周期各组菊花江蓠相对生长速率无显著性差异(P>0.05),分段研究发现,各组相对生长速率均有随时间的增加而下降的趋势;氮(磷)质量浓度超过8.24(1.14)mg/L各试验组的脆江蓠相对生长速率显著低于其他各组(P<0.05),且在养殖超过10d后,表现为负增长,并随着营养盐质量浓度的升高出现负增长加快的趋势。各试验组氮、磷去除效率均显著高于对照组(P<0.05),营养盐质量浓度相同的条件下,菊花江蓠对磷的去除效率显著高于脆江蓠(P<0.05);两种江蓠对水体中氮、磷的去除时段均主要集中在0～10d。营养盐质量浓度对两种江蓠的氮、磷吸收速率产生显著的影响,吸收速率随氮、磷质量浓度的升高而增大。研究结果表明,在25℃及氮(磷)质量浓度小于8.24(1.14)mg/L时,菊花江蓠对水体中的氮、磷营养盐有很好的去除效果,且能维持正常生长。     

江蓠的光合作用研究——不同光照强度对光合作用的影响

本文介绍了用氧电极法测定广东沿海大量生产的细基江蓠、海南岛水池产江蓠、江蓠和海丰产江蓠生态种的光合活性同光强关系的结果。试验结果表明：初夏时,四种江蓠的光补偿点为1000米烛光,光饱和点为4000-7000米烛光;12月和翌年2月,江蓠和细基江蓠的光饱和点为12,000和14,000米烛光。12月和翌年2月两次测定的结果相同,但和初夏时比较相差悬殊。初夏时江蓠的净光合速率较低,12月和翌年2月时较高。1983年初夏时,发现海南岛水池产江蓠分枝的净光合速率大于主枝,这现象在1984年2月对江蓠和细基江蓠的测定中亦得到证实。细基江蓠孢子体顶端部净光合速率大于中部和基部,而中部和基部的净光合速率无明显差异。这些研究结果,为江蓠人工栽培,和江蓠“切割增产”提供了科学依据。     

3种植物生长调节剂对坛紫菜自由丝状体生长与光合色素含量的影响

采用单因素分析法,比较研究了添加3种外源植物生长调节剂(吲哚乙酸IAA、2,4-二氯苯氧乙酸2,4-D、激动素KT)对野生型坛紫菜(Pyropia haitanensis)自由丝状体生长及光合色素含量的影响。结果表明:与对照组相比,低浓度的IAA(0.5~4.0 mg·L~(-1))和KT(0.5~2.0 mg·L~(-1))对藻体的特定生长率有显著影响,以2.0 mg·L~(-1)IAA和1.0 mg·L~(-1)KT对藻体的促生长效应最大,培养25 d时藻体鲜重增加最大,分别是对照组的1.90倍和1.52倍(P0.05)。高浓度的IAA(6.0~10.0 mg·L~(-1))和KT(4.0~10.0 mg·L~(-1))却会抑制藻体生长(P0.05)。培养25 d时,与对照组相比,2.0 mg·L~(-1)IAA和1.0 mg·L~(-1)KT均有利于叶绿素a(Chl a)和类胡萝卜素(Car)的合成,Chl a含量分别增加了23.7%和23.8%;Car含量分别增加了31.0%和28.6%(P0.05)。然而,高浓度的IAA和KT(6.0、10.0 mg·L~(-1))不利于Chl a的合成,其处理浓度越高,Chl a含量下降越多。与对照组相比,较低浓度的IAA(1.0~2.0 mg·L~(-1))明显促进藻红蛋白(PE)和藻蓝蛋白(PC)合成,其中2.0 mg·L~(-1)IAA处理组PE、PC含量最高,分别增加了59.1%和45.7%(P0.05)。较低浓度的KT(0.5~2.0 mg·L~(-1))均有利于PE、PC合成,其中0.5 mg·L~(-1)KT处理组的PE、PC含量增加最多,分别提高了48.4%和50.5%(P0.05)。高浓度的IAA(6.0、10.0 mg·L~(-1))和KT(10.0 mg·L~(-1))则明显降低了PE、PC合成(P0.05)。2,4-D对藻体的特定生长率和光合色素合成无显著影响(P0.05)。     

Effects of CO2 levels and light intensities on growth and amino acid contents in red seaweed Gracilaria lemaneiformis

The seaweed Gracilaria lemaneiformis is largely maricultivated in China, for use as food and as a material in the agar industry. This alga experiences ocean acidification caused by rising atmospheric CO₂ levels, and experiences changing light levels caused by self‐shading during the later period of mariculture. In this study, growth and amino acid (AA) content responses of G. lemaneiformis to different CO₂ levels (the present and the predicted increased levels) and varying light levels at 28 (±1)°C temperature conditions were investigated. The results showed that a higher light level enhanced algal growth and decreased water loss, but reduced AA accumulation. Decreased pH levels (as a result of CO₂ elevation) also enhanced algal growth and reduced AA contents, but the decreases in the AA score at the lower pH levels were not significant under the two light level treatments. In this study, the light treatments had greater influences on growth and AA contents than CO₂ levels. The results suggest that G. lemaneiformis quality will be negatively affected during the later mariculture production period as levels of CO₂ rise and global temperatures increase.     

光照强度和氮营养盐浓度对龙须菜生理代谢的影响

以龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)为材料,以无机氮(NO_3~-︰NH_4~+=2︰1)为氮源配制人工海水,将在低光低氮(L-N-)条件下培养的龙须菜部分给予高光照处理(L+N-),同时另一部分在给予高光照的同时给予更充足的氮源(L+N+),通过测定3种不同处理条件下物质积累、光合色素以及碳氮代谢中的关键酶等多种生理指标,探讨光照强弱与氮源多寡对龙须菜生理代谢的影响。结果表明,在低氮培养时,高光可使藻体可溶性蛋白、含水率、藻红蛋白和叶绿素a的含量下降,而可溶性糖含量上升13.67%;高光培养时,高氮使可溶性蛋白、含水率、藻红蛋白和叶绿素a的含量上升,而可溶性糖含量下降16.3%;相对于低光低氮(L-N-),高光高氮(L+N+)条件培养使藻体中可溶性蛋白和藻红蛋白含量增加,其含水率、叶绿素a和可溶性糖含量并无显著性差异(P0.05)。从上述结果可以看出,补充氮源能够在一定程度上消除高光照对藻体产生的影响,保证藻体基本生理状态不发生变化的情况下积累蛋白(氮源)。同时补充氮源使得谷氨酰胺合成酶(GS)和天庚酮糖-1,7-二磷酸酶(SBPase)的表达均下调,也反映了光合作用所产生的三碳化合物在氮源充足的条件下主要流向了氮循环。而高光照并未对碳氮代谢关键酶的表达产生影响,可能通过直接破坏叶绿素a而影响藻体的光合作用。     

CO_2浓度对细基江蓠繁枝变型生长和光合特性的影响

比较了低CO_2浓度(充无CO_2空气,low CO_2,简称LC)、正常CO_2浓度(充正常空气,normal CO_2,简称NC)、高CO_2浓度(充正常空气+0.2%CO_2,high CO_2,简称HC)3种条件下细基江蓠繁枝变型(Gracilaria tenuistipitata var.liui Zhang et Xia)的特定生长率、光合色素含量、光合放氧速率和叶绿素荧光参数。结果表明:培养6 d后,与NC组相比,LC组细基江蓠繁枝变型特定生长率(SGR)、100μmol·(m~2·s)~(-1)光强净光合放氧速率及PSII最大光量子产率(Fv/Fm)均显著降低(P0.05);类胡萝卜素含量显著增加(P0.05);而藻红素、叶绿素a含量、PSII实际光量子产率(Fv/Fo)、快速光响应曲线初始斜率(α)、最大电子传递效率(ETR_(max))及半饱和光强(I_k)均无显著差异(P0.05)。与NC组相比,HC组细基江蓠繁枝变型的SGR、Fv/Fm及α显著增加(P0.05),藻红素含量显著下降(P0.05),而叶绿素a、类胡萝卜素含量、600μmol·(m~2·s)~(-1)光强净光合放氧速率、Fv/Fo、α、ETR_(max)及I_k均无显著差异(P0.05)。与LC组相比,HC组细基江蓠繁枝变型的100μmol·(m~2·s)~(-1)光强净光合放氧速率、SGR、Fv/Fm、Fv/Fo、α均显著增加(P0.05),而藻红素、叶绿素a、类胡萝卜素含量却显著下降(P0.05),600μmol·(m~2·s)~(-1)光强净光合放氧速率、ETR_(max)、I_k无显著变化(P0.05)。对于细基江蓠繁枝变型,CO_2浓度升高降低了光合色素含量,同时提高了光系统光能转换效率,而对藻体饱和光强下净光合放氧速率的促进作用不显著。但是CO_2浓度升高却仍然可能通过降低无机碳利用的能量消耗及提高营养盐吸收利用而显著促进藻体的生长。比较不同CO_2浓度下细基江蓠繁枝变型生长和光合特性的差异,有助于初步揭示其对大气CO_2浓度变化的响应特征。     

不同环境因子对莫氏马尾藻幼苗生长和光合色素的影响

研究了在不同温度、盐度、光照强度、营养盐质量比例和水深下莫氏马尾藻（Sargassum mcclurei）幼苗生长和光合色素的变化。结果表明,莫氏马尾藻幼苗生长的适宜温度为12～20℃,最适宜温度为12℃,温度高于24℃时生长受到抑制,藻体有腐烂现象;其生长的适宜盐度范围为22～28,其中盐度为28时生长最快,低于13时生长缓慢甚至受到抑制,并出现发白腐烂现象;其适宜光照强度为1000—30001x,光照强度过高时藻体有发白腐烂的现象;其生长的适宜营养盐比例为m[硝酸钠（NaNO3）]：m[磷酸二氢钾（KH2PO3）]=15：1;其适宜水深为30cm,水深大于60cm时生长受到抑制。