草鱼幼鱼肝胰脏抗氧化系统对MC-LR胁迫的响应

为了研究微囊藻毒素(MC-LR)对草鱼(Ctenopharygodon idella)幼鱼肝胰脏抗氧化防御系统的影响,本研究通过腹腔注射的方法(剂量为25、100μg MC-LR·kg-1,分别称为低剂量和高剂量),对草鱼幼鱼进行染毒,于胁迫24、48 h和72 h后分离其肝胰脏,随后采用分光光度法检测了草鱼幼鱼肝胰脏中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性;同时采用荧光定量PCR方法分析了SOD、CAT、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)和谷胱甘肽还原酶(GR)基因相对表达量的变化。结果显示:高剂量MC-LR诱导24 h和48 h后,草鱼幼鱼肝胰脏SOD活性显著增加(P0.05),而SOD在低剂量组中活性没有显著变化(P0.05);低剂量MC-LR对CAT活性没有显著影响(P0.05),而高剂量MC-LR诱导24 h后可使草鱼幼鱼肝胰脏CAT活性显著增加(P0.05),随后其活性又下降,但差异不显著(P0.05)。在MC-LR胁迫过程中,SOD、CAT、GPx基因表达在两个剂量组中均显著低于对照组(P0.05),而GR基因在低剂量MC-LR胁迫24 h后相对表达量显著上调(P0.05),尽管在72 h相对表达量上调,但差异不显著(P0.05),而高剂量组中GR基因在胁迫24 h和48 h后,其表达量被抑制,但不存在显著差异(P0.05)。进行抗氧化酶活性和基因表达相关性分析发现,SOD和CAT酶活性与SOD和CAT基因表达不相关。上述研究表明MC-LR对草鱼幼鱼肝胰脏抗氧化系统产生了明显的胁迫效应,但MC-LR对机体抗氧化酶活性与基因编码调控之间的相互作用机制还有待更深入的研究。     

微囊藻毒素对水稻幼苗营养吸收的影响

为进一步解析作物对水体中微囊藻毒素(MCs)的适应机制,通过水培试验研究MCs对水稻幼苗营养吸收及质膜H~+-ATPase基因表达的影响。结果表明:胁迫7 d后,1μg·L~(-1)MCs组水稻幼苗根系活力增加。10μg·L~(-1)MCs组水稻幼苗根系活力和质膜H~+-ATPase活性增加,促进了矿质营养(Mg~(2+)、Fe~(2+)、Zn~(2+)和NO_3~-)的吸收。其中质膜H~+-ATPase活性上升与OSA1、OSA2、OSA3、OSA4、OSA6、OSA8和OSA9表达上调有关。高浓度MCs(100μg·L~(-1)和1000μg·L~(-1))组水稻幼苗根系活力和质膜H~+-ATPase活性降低,阻碍了水稻幼苗对矿质营养的吸收,此时质膜H~+-ATPase的基因表达呈下调趋势,且降低程度随MCs处理浓度增大而增强。恢复7 d后,10μg·L~(-1)MCs组根系活力、质膜H~+-ATPase活性和营养元素含量恢复至对照水平。100μg·L~(-1)MCs组各指标均优于胁迫期,而1000μg·L~(-1)MCs对营养吸收的抑制未恢复。研究表明,MCs胁迫导致的水稻幼苗中营养元素含量的变化受质膜H~+-ATPase活性的调控,且调控能力受MCs浓度限制。     

光照度对异养鞭毛虫抑制铜绿微囊藻生长的影响

研究不同光照度对异养鞭毛虫Paraphysomonas sp.摄食及抑制铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的影响,探讨鞭毛虫在不同光照条件下的生长状况.共设6个光照度,分别是0、500、1200、2500、5000、10000 lx.结果表明,不同光照度对异养鞭毛虫种群生长率、微囊藻抑制率均有显著影响(P<0.05).在光照度为0～10000 lx时,鞭毛虫均能显著抑制微囊藻种群生长,抑制率达88％～94％,每个鞭毛虫摄食率高达32～49个/d.伴随着铜绿微囊藻数量的减少,不同光照度下的鞭毛虫种群数量均呈先增加后减少的趋势,鞭毛虫种群数量高达(18～35)×104个/mL,比初始浓度增加了3.6～7倍.光照度最高组(10000 lx)的异养鞭毛虫数量增长缓慢且快速下降,在试验的第3、4天,生长率出现负增长.因此,过高的光照度会抑制异养鞭毛虫数量的增长.异养鞭毛虫可生长的光照度范围为0～10000 lx,最佳生长光照度为0～5000 lx.     

铜绿微囊藻对WSSV潜伏感染对虾的致死效应

[目的]明确池塘优势蓝藻对潜伏感染白斑综合征病毒(White spot syndrome virus,WSSV)凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)的致死效应,为完善养殖对虾病害生态防控技术提供理论依据.[方法]分别设阳性对照组(PC)、阴性对照组(NC)、铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)活藻组(MAL)和铜绿微囊藻死藻组(MAD),加藻组的铜绿微囊藻初始密度均为106 cells/mL,每组各设3个平行,试验周期144 h.除NC组对虾不携带WSSV外,其他组的对虾均经WSSV人工注射感染.采用实时荧光定量PCR-TaqMan探针检测对虾样品中的WSSV携带状况,并通过显微计数法统计铜绿微囊藻细胞数量.[结果]NC组对虾在试验结束时(144 h)的累计死亡率为11.1%;PC、MAL和MAD组的对虾累计死亡率随时间推移呈明显升高趋势,至试验结束时的累计死亡率分别为64.4%、82.2%和88.9%,表现为加铜绿微囊藻(MAL和MAD)组的对虾累计死亡率远高于2个对照组(PC和NC).MAL、MAD和PC组对虾肌肉样品均携带104 copies/g以上的WSSV,其中又以MAD组的WSSV携带量最高.在铜绿微囊藻试验组中,对虾死亡率与铜绿微囊藻呈显著相关(P<0.05),与WSSV的相关性则未达显著水平(P>0.05).[结论]铜绿微囊藻能有效加速WSSV感染对虾的死亡速率,增加对虾累计死亡率,即使是死亡的微囊藻细胞也能促进对虾体内WSSV的增殖.     

大型溞和金鱼藻对三种微藻增殖的影响

为了解生物操纵和恢复水生植被的抑藻效果,分别以大型溞(Daphnia magna)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum)作为浮游动物和大型沉水植物的代表,以小环藻(Cyclotella sp.)、小球藻(Chlorella vugaris)和铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)作为浮游植物的代表,在温度25℃、光照度2 600-3 000 lx和光暗比14 h∶10 h的条件下,研究三种藻共培养和单一加入大型溞、金鱼藻以及同时加入大型溞和金鱼藻时各自生物量的变化。结果表明:三种藻共培养时,最终铜绿微囊藻占总藻细胞数的95.9%,成为优势种;单一加入大型溞或金鱼藻时,三种藻的增长被显著抑制,特别是铜绿微囊藻,最终小球藻占优势,单一加入大型溞的抑制效果更好;同时加入大型溞和金鱼藻时,大型溞的数量增加了55.6倍,金鱼藻的质量增加了42%,三种藻提前进入衰减状态,小环藻、小球藻和铜绿微囊藻达到最大藻细胞密度时的增殖抑制率分别为36.02%、-5.46%、99.91%,大型浮游动物和沉水植物的联合作用能更好地控制浮游藻类的增殖。     

果胶酶对铜绿微囊藻蛋白表达的影响

为研究果胶酶对铜绿微囊藻蛋白表达的影响并寻找有价值的蛋白质分子水平上的差异,分别在光照和黑暗条件下采用果胶酶处理铜绿微囊藻,获取藻细胞全蛋白。采用SDS-PAGE电泳分离藻细胞全蛋白,比较光照和黑暗条件下的藻蛋白表达差异。结果显示,一类分子量约42ku的蛋白丰度存在显著差异,光照条件是果胶酶对铜绿微囊藻起抑制作用的一个敏感条件。MALDI串联飞行时间质谱仪分析和SwissPort数据库检索结果表明,该蛋白为功能未知的新蛋白且与真核生物actin蛋白有可信的匹配分值。     

缺氧和有毒微囊藻胁迫下三角帆蚌鳃和主要消化器官以及晶杆体的扫描电镜观察

为了阐明缺氧和有毒铜绿做囊藻对三角帆蚌鳃和主要消化器官的毒理效应和组织病理,实验利用扫描电镜研究了暴露于缺氧和有毒铜绿做囊藻下三角帆蚌的鳃、胃、肠以及晶杆体等器官组织病理学变化。结果显示,从第7天开始缺氧和有毒藻类复合胁迫组三角帆蚌的鳃丝及柱状细胞出现大量坏死和脱落,胃肠腔面纤毛脱落、上史细胞破裂坏死,晶杆体在第5天已经完全消失;第7天单独缺氧组和单独有毒藻类组的鳃和消化道出现少量的病变,单独缺氧组晶杆体在第7天完全消失,单独有毒藻类组晶杆体则一直存在。胁迫消失后,3个实验暴露组的晶杆体都未恢复正常对照组水平,因此缺氧和有毒铜绿做囊藻对三角帆蚌鳃和消化系统产生不可恢复性损伤,双重胁迫组影响最为严重,缺氧胁迫组相对有毒铜绿做囊藻胁迫组影响更为显著。本研究为三角帆蚌在缺氧和有毒藻类胁迫下的生理适应机制提供了组织病理学上的参考,并为其作为富营养化水体治理工具种的可行性提供了理论依据。     

微生物利用农业有机废物发酵产乳酸的研究进展

为了降低乳酸发酵成本,减少环境污染,提高乳酸发酵的工业适应性,以农业有机废物等可再生资源为原料,微生物发酵方法生产乳酸克服了传统方法的弊端,得到广泛的应用。在介绍发酵产乳酸的微生物类群及代谢途径基础上,系统论述了微生物利用农业有机废物发酵产乳酸的研究进展,并介绍了乳酸的发酵、提取和纯化工艺。最后,从开发微生物种质资源、优化发酵和提纯工艺、扩大资源利用3个层面,展望了微生物利用农业有机废物发酵产乳酸的前景。     

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。     

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。