曝气联合投加菌藻对白洋淀沟壕浮游甲壳动物的影响

为了解曝气联合投加菌藻对湖泊水体的生态效应,于2019年7月24日-10月16日,在白洋淀沟壕中开展了曝气联合投加菌藻的水体生态修复试验,对比分析了修复水体和未修复水体的理化指标及浮游甲壳动物群落结构。结果显示:试验期内,曝气联合投加菌藻修复技术对水体总氮(TN)、总磷(TP)浓度的影响并不明显,但能显著降低水体亚硝态氮(NO~-_2-N)浓度,同时明显减少了上下水层的溶解氧差异,对打破水体上下分层具有明显效果;进行生态修复的水体中,浮游甲壳动物优势种逐渐由枝角类的短尾秀体溞(Diaphanosoma brachyurum)、长肢秀体溞(Diaphanosoma leuchtenbergianum)向桡足类的温剑水蚤(Thermocyclops sp.)、桡足幼体(Copepodid)和无节幼体(Copepod nauplii)转变,浮游甲壳动物种类组成趋于小型化;生态修复区内浮游甲壳动物生物量和密度有明显降低的趋势。综合结果来看,曝气联合投加菌藻修复技术能显著降低湖泊水体的亚硝态氮浓度,打破水体上下分层状态,同时使浮游甲壳动物生物量和密度明显降低,使其物种趋于小型化。     

碳源和乙醇调控雨生红球藻生长与虾青素积累

[目的]雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)生长速率和虾青素积累量决定着雨生红球藻商业化生产的经济效益。本文旨在建立提高雨生红球藻生长和虾青素积累的新方法。[方法]以BG-11为基础培养基,分别以乙酸钠和二氧化碳为碳源,添加少量乙醇,探讨乙醇和碳源对雨生红球藻生长及虾青素积累的效应。[结果]添加乙醇显著提高了雨生红球藻生长及虾青素积累。(BG-11+乙酸钠)+乙醇培养的雨生红球藻生长迅速,在第4天细胞密度上升到1.587×106 cells·mL~(-1),而对照组(BG-11+乙酸钠)在第8天细胞密度才上升到1.187×106 cells·mL~(-1)。(BG-11+乙酸钠)+乙醇培养的雨生红球藻在第14天生物量和虾青素含量分别达2.74g·L-1和3.51%(干重),分别是对照组的2.98倍和1.71倍,显著高于对照组。同样,(BG-11+CO2)+乙醇培养的雨生红球藻在第6天细胞密度上升到1.236×106cells·mL~(-1),在第14天生物量和虾青素含量分别达2.59g·L-1和3.1%(干重),均高于对照组(BG-11+CO2)的生物量(0.7g·L-1)和虾青素含量(1.43%,干重)。[结论]研究结果为建立基于添加乙醇提高雨生红球藻生长速率和虾青素积累量的简单易行规模化技术体系提供了科学参考。     

氮元素对三角褐指藻岩藻黄素和油脂合成关键酶基因表达与代谢合成的影响

为阐明氮元素对微藻次生代谢积累和调控的影响,以三角褐指藻为试验材料,研究不同氮浓度[896(CK)、448、112、28和0 μmol·L^-1]处理对三角褐指藻细胞生长、岩藻黄素含量、油脂含量以及叶绿素a含量的影响,并对岩藻黄素-叶绿素蛋白复合体基因(FCPb)和酰基-酰基载体蛋白去饱和酶基因(FAB2)的表达进行实时荧光定量PCR分析。结果表明,氮限制极显著抑制了三角褐指藻细胞的生长和岩藻黄素的合成,但促进了油脂的合成。当氮浓度为112 μmol·L^-1时,三角褐指藻岩藻黄素含量最低(0.084 mg·g^-1DW),而油脂含量最高,较CK提高了1.36倍。叶绿素a与岩藻黄素含量变化趋势一致。相关性分析表明,氮限制条件下,三角褐指藻岩藻黄素含量与油脂含量显著相关(R²=0.998 8)。实时荧光定量PCR分析表明,氮限制抑制了三角褐指藻中FCPb的表达,促进了FAB2的表达。综上,氮限制通过调控三角褐指藻岩藻黄素、油脂生物合成途径相关基因的表达影响了岩藻黄素和油脂的积累。本研究为进一步探究岩藻黄素与脂类物质代谢合成的关联性提供了一定的理论参考。     

抑食金球藻对翡翠贻贝抗氧化酶系统的影响

本研究以单种抑食金球藻及其与亚心形四爿藻的混合藻为实验组,以亚心形四爿藻为对照,探究抑食金球藻对翡翠贻贝超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)和谷胱甘肽(GSH)含量的影响。结果显示,抑食金球藻显著影响翡翠贻贝的SOD活性、MDA和GSH含量,各实验组均表现出诱导升高与抑制降低交替出现的规律。单种高、中浓度的抑食金球藻在短期(3 h)内即可对翡翠贻贝的SOD活性产生影响,混合藻组中的SOD活性上升较慢,说明亚心形四爿藻可以延滞氧化还原系统的反应时间。各实验组翡翠贻贝GSH含量在2 d内均显著低于对照组,且混合藻组与单种抑食金球藻组相差不大,提示亚心形四爿藻对抗氧化还原损伤并未起到明显的缓解作用。     

轮叶狐尾藻对水体重金属铅污染的耐性研究

以狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)为试验材料,采用液体培养法,研究了不同浓度Pb尾矿液单一胁迫下对其幼苗生长及生理指标的影响,以期为今后在探讨狐尾藻对Pb耐性机理方面提供参考依据和实践指导。结果表明:随着Pb尾矿渗出液单位浓度的升高,狐尾藻幼苗的株高和根长以及干质量整体呈不断下降趋势,其中,在100%Pb尾矿液处理下地下部的干质量较对照下降显著(P0.05)。此时,地上部干质量较对照也呈下降趋势,但整体幅度不大,说明狐尾藻幼苗的生长整体受到明显抑制;随着Pb尾矿渗出液单位浓度的升高,幼苗中光合色素含量逐渐下降且整体均低于对照。在纯Pb尾矿液处理条件下,Chla、Chlb和Car的含量比对照下降了14.6%、29.6%和23.2%;所有处理中幼苗地下及地上部相对电导率与Pb尾矿液浓度成正比且均高于对照。各个处理的地上及地下部Pro含量随着Pb尾矿液浓度增高整体呈上升趋势。其地上和地下部的AsA含量和GSH含量变化呈低浓度上升,高浓度下降的趋势。在25%Pb胁迫处理下,幼苗中AsA含量在地上和地下部均达到最高,与对照相比差异明显(P0.05),较对照增加了93.5%和89.8%。而地上和地下部GSH含量较对照增加了35.7%、4.36%。数据表明,狐尾藻对Pb胁迫下的环境有一定的抗性,可被用于Pb污染环境的生态修复。     

干旱区不同降雨模式对藻结皮覆被区土壤碳释放的影响

[目的]探究干旱区不同降雨模式对藻结皮覆被区土壤碳释放的影响,为精确估算干旱区生态系统土壤碳释放量提供科学依据。[方法]以乌兰布和沙漠为例,通过人工增雨和改变降雨频率来模拟全球气候变化,对藻结皮覆被区土壤碳释放量进行长期野外监测。[结果]降雨能够刺激藻结皮覆被区土壤呼吸速率迅速大幅度提升,并在1 h内达到峰值,12 h左右降至较低水平。但随着干湿交替次数的不断增大,土壤再湿润后所产生的呼吸脉冲逐渐减弱,最后1次降雨与第1次相比土壤呼吸峰值降低了40%～60%。在降雨后16 h累积碳释放量、总碳释放量都随着降雨量的增大而增大,但当降雨量增大到一定程度后,其对土壤碳释放量的促进作用不再明显。就单次降雨而言,低频率、大雨量的降雨事件所引起的碳释放量明显高于高频率、小雨量的降雨事件。但总降雨量一致的情况下,则是高频率的小降雨事件所释放的总碳量最高,其次为低频率的大降雨事件,正常降雨频率下最小。[结论]气候变化所引起的降雨量增加和降雨频率的变化将会增加藻结皮覆被区的碳排放量,在预测碳收支时,也应将藻结皮的碳排放量变化作为考虑因素之一。     

环境因子对中肋骨条藻生长及叶绿素荧光特性的影响

为了解温度、光照和磷酸盐及其交互作用对中肋骨条藻(Skeletonema costatum)生长及叶绿素荧光特性的影响,每个环境因子设置3个水平[温度:17、23、29℃;光照:80、120、160μmol photons/(m~2·s);磷酸盐:0.1、1、10μmol/L],考虑环境因子间的两两交互作用,采用L18(3~7)正交实验表安排室内培养实验,研究中肋骨条藻叶绿素a浓度和光合活性的变化。结果表明,3因素3水平的实验中,中肋骨条藻在10μmol/L磷酸盐浓度下叶绿素a峰值能达到较高水平,其中最优环境因子水平组合为23℃、120μmol photons/(m~2·s)、10μmol/L。在培养期间,磷酸盐浓度对中肋骨条藻叶绿素a峰值造成极其显著的影响(P0.01),温度、光照及两两间的交互作用未对叶绿素a峰值造成显著影响(P0.05)。中肋骨条藻在10μmol/L磷酸盐浓度下光合活性更高,但光能利用效率α并未随磷酸盐浓度表现出明显差异。当中肋骨条藻处于10μmol/L和1μmol/L磷酸盐浓度时,光照对最大量子产量F_v/F_m造成显著影响(P0.05);10μmol/L磷酸盐浓度下,F_v/F_m在80和120μmol photons/(m~2·s)光强下较高;在1μmol/L磷酸盐浓度下,F_v/F_m在120μmol photons/(m~2·s)光强下最低。     

寄生橡胶树叶上的头孢藻

由头孢藻引起的藻斑病在世界各国热带和亚热带地区的很多植物物种上均有报道。弄清寄生橡胶树叶上寄生藻的种类、为害症状以及不同橡胶树品系和环境对寄生藻发生为害的影响，为橡胶树藻斑病防治提供参考依据。通过田间调查、观察其为害特性症状；采集藻斑病标本，切片显微观察寄生藻在宿主组织内和表面的寄生习性；提取寄生藻的DNA，分析比对其核糖体小亚基基因序列。结合寄生藻的形态和核糖体小亚基(18S rRNA)基因序列分析结果，将本研究发现的橡胶树藻类叶斑病原物鉴定为茂盛头孢藻，这是首次在我国大陆橡胶树上发现由该寄生藻引起的橡胶树叶斑病。结果表明，种植于不同坡向、相同品系的橡胶树受害程度不一样，种植在阴坡的病害级别要高于阳坡的；同一株橡胶树上层树冠叶受害最轻，下层树冠叶受害最重；相比较而言橡胶树品系云研272较为抗病。