长石莼（缘管浒苔）生活史的初步研究

摘要: 通过实验室培养观察,发现缘管浒苔的生活史包括单性生殖、无性生殖和有性生殖三种方式。单株培养时,发现有些配子体通过放散两鞭毛的配子完成单性生殖;有些孢子体通过放散两鞭毛或四鞭毛的中性游孢子进行无性生殖。同时,有性生殖则由配子体和孢子体相互交替完成;多株培养时,雌雄异体的配子体成熟后,分别放散两鞭毛的雌雄配子,雌雄配子接合成合子,合子进一步发育成孢子体,孢子体成熟后放散四鞭毛的游孢子,游孢子运动一段时间后固着,随后发育成配子体。缘管浒苔的生活史是单倍的配子体与二倍的孢子体相互交替的同形世代交替。在缘管浒苔的生活史中,无性生殖和单性生殖占有优势。因为不论是在无性生殖过程中的游孢子还是单性生殖过程中的配子,一经附着即可生长,无须经过有性生殖雌雄配子的接合过程,这就缩短了繁殖周期,加之配子囊和孢子囊放散配子和孢子的数量很大,在海况条件适宜的情况下,使缘管浒苔大量繁殖,从而可能成为“绿潮”的成因之一。     

不同光强处理对长茎葡萄蕨藻叶绿素荧光特性的影响

通过调制叶绿素荧光仪(MINI-PAM),对长茎葡萄蕨藻(Caulerpa lentillifera)在10μmol/(m~2·s)、120μmol/(m~2·s)、360μmol/(m~2·s)光强下的叶绿素荧光特性进行了研究。结果表明:随着光照强度从10μmol/(m~2·s)上升到360μmol/(m~2·s),长茎葡萄蕨藻最大光量子产量(F_v/F_m)、实际光量子产量、相对电子传递速率(rETR)、快速光曲线初始斜率均呈下降趋势;用120μmol/(m~2·s)和360μmol/(m~2·s)光强处理的样品光化学猝灭(qP)较高,而非光化学猝灭(NPQ)较低;不同光强处理4 h和8 h时,与10μmol/(m~2·s)处理组相比,120μmol/(m~2·s)处理组最大相对电子传递速率(rETR_(max))、半饱和光强(I_k)均显著上升,360μmol/(m~2·s)处理组I_k显著上升,rETR_(max)明显降低;在360μmol/(m~2·s)光强下处理12 h与处理8 h相比,样品rETR_(max)、I_k均显著降低。上述结果说明长茎葡萄蕨藻偏向适应10μmol/(m~2·s)的低光条件,在120μmol/(m~2·s)和360μmol/(m~2·s)的高光条件下能通过不同的方式提高对光强的耐受能力,但是在360μmol/(m~2·s)光强下处理12 h会引起光氧化对光合结构造成破坏。     

生态因子对缘管浒苔生殖细胞放散的影响

为了解缘管浒苔生殖过程的特点与规律,通过在不同生态因子条件下单株培养缘管浒苔,计算出缘管浒苔生殖细胞放散后的排空率,探讨不同的生态因子对缘管浒苔生殖细胞放散过程的影响。实验结果表明:缘管浒苔生殖细胞放散的最适环境因子组合为温度18℃、光强7 000lx、盐度33‰。在此条件下,生殖细胞放散速率达到最大。18℃最利于缘管浒苔生殖细胞的放散,随着温度的升高放散量减小,到27℃时几乎不放散。而17‰、25‰、33‰三个梯度的盐度处理和3 000lx、5 000lx、7 000lx三个梯度的光强处理对于缘管浒苔生殖细胞放散并无显著影响。总体而言,温度对于缘管浒苔生殖细胞放散的影响最显著,盐度居第二位,温度与盐度的交互作用居第三位。     

生态因子对缘管浒苔生长和孢子附着的影响

本试验主要研究温度、盐度、光照、黑暗时间等生态因子对缘管浒苔生长和对其孢子附着的影响。试验结果表明：缘管浒苔最适生长温度为25％,其孢子附着量在温度低于25℃时,随温度升高而增多,高于25℃时随温度升高而减少;最适生长盐度范围为20～27‰,盐度大于7‰时,盐度对其孢子的附着影响不明显;最适生长光照强度为5000lx,其孢子附着随光照强度的增加而减少,运动能力随光照强度的增加而增强;黑暗时间对孢子附着量影响较小。     

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。     

光照强度对雨生红球藻叶绿素荧光特性及虾青素含量的影响

研究了不同光照强度对雨生红球藻( Haematococcus pluvialis )叶绿素荧光特性及虾青素含量的影响.测定的主要参数有PSⅡ的最大光能转化效率( F v / F m )、PSⅡ的潜在活性( F v / F o )、PSⅡ的实际光能转化效率(ΦPSⅡ)、光合电子传递效率(ETR)、光化学淬灭(qP)、非光化学淬灭(NPQ)、细胞密度、叶绿素相对含量以及虾青素含量.单因子方差分析结果表明,在整个培养周期中,光照强度对雨生红球藻各叶绿素荧光参数、叶绿素相对含量、细胞密度以及虾青素含量均有显著影响( P <0.05).多重比较结果表明,雨生红球藻的最适生长光照强度是50 μmol·m -2·s -1,当光照强度为300 μmol·m -2·s -1时单个细胞中的虾青素含量均显著高于其它处理组( P <0.01),但是单位体积虾青素含量以50 μmol·m -2·s -1处理组为最高.相关性分析结果表明,在整个培养周期内,叶绿素相对含量与细胞密度均成显著正相关关系.荧光参数( F v / F m 、 F v / F o 、ΦPSⅡ、ETR、qP、NPQ)、叶绿素相对含量以及细胞密度与光照强度的相关性则随着培养天数的不同而变化.     

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。     

环境因子对鼠尾藻幼苗叶绿素荧光参数的影响

为了揭示鼠尾藻幼苗的生态适应性,研究了温度(5~34 ℃)、盐度(10~50)和营养盐等环境因子对鼠尾藻幼苗叶绿素荧光参数的影响。结果表明,(1) 氮浓度高于8 mg/L或磷浓度高于1.2 mg/L,或温度高于28 ℃,对鼠尾藻幼苗的光合作用均有显著影响(P<0.05);(2) 短时间的5~15 ℃的低温胁迫或10~50盐度胁迫6 h对鼠尾藻幼苗的F_v/F_m值影响不明显;(3) 氮、磷浓度分别为2~4 mg/L和0.2~0.8 mg/L,且NH⁺₄-N∶NO^-₃-N的比值为1~3时,较利于鼠尾藻幼苗光合作用的进行。     

异枝江蓠对温度和光照强度的光合生理响应

大型海藻对温度和光照强度的适应存在种属差异。异枝江蓠(Gracilariopsis bailinae)是一种喜高温的大型海藻,为科学指导该藻在海水养殖、海洋生态修复等方面的应用,利用叶绿素荧光技术,结合藻体光合色素含量和生长率变化,探究了异枝江蓠对温度和光照强度的光合生理响应特征。测定了15、20、25、30、35℃和1 000、3 000、6 000、9 000 lx条件下,异枝江蓠的特定生长率(SGR)、光合色素含量[叶绿素a(Chl a)、类胡萝卜素(Car)、藻胆蛋白]及叶绿素荧光参数[PSII最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光能转化效率(Φ_PSII)、电子传递速率(ETR)、光化学淬灭(qP)、非光化学淬灭(NPQ)]的变化。结果显示,温度和光照强度对上述相关指标(除Car和F_v/F_m)的影响具有极显著的交互作用(P<0.01);温度升高显著增加了异枝江蓠的SGR、藻胆蛋白含量以及叶绿素荧光参数值(P<0.05);高光照显著降低了异枝江蓠的光合色素含量以...     

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。     

光强、温度和N/P比对坛紫菜叶状体单性生殖发生的影响

为探究培养条件对坛紫菜叶状体生长和单性生殖发生的影响,研究了不同光强、温度和N/P比下坛紫菜叶状体的生长及单性生殖发生的特点。结果显示,当光强为10～40μmol/(m2·s)时,藻体生长缓慢、成熟晚、单性生殖发生晚;光强增至60～80μmol/(m2·s)时,藻体生长加快,成熟和单性生殖发生同时提前。温度为17～20°C时,藻体生长慢、成熟晚、单性生殖发生推迟;23°C时藻体生长最快;而29°C组的藻体虽然生长受到抑制,但藻体成熟和单性生殖发生得到促进。N/P比为16∶1处理组的叶状体比其他处理组(1∶1、4∶1、32∶1和64∶1)均生长变快,N/P比为64∶1时叶状体生长最慢,但易成熟、易发生单性生殖。因此,在高光强、高温和高N/P比下,藻体成熟和单性生殖发生均提早,说明这些因素对坛紫菜叶状体单性生殖的发生有重要影响。     

浒苔对赤潮异湾藻的克生作用

研究了浒苔对赤潮微藻—— 赤潮异湾藻生长的克生效应。结果表明, 浒苔新鲜组织对赤潮异湾藻的生长具有强烈的克生效应; 一次性添加浒苔培养过滤液对赤潮异湾藻生长没有显著的抑制作用, 而半连续添加浒苔培养过滤液对赤潮异湾藻生长具有显著的克生作用; 浒苔干粉末和甲醇抽提液均对赤潮异湾藻的生长产生显著的抑制作用。试验结果表明, 抑制赤潮异湾藻生长的物质很可能更多地存在于浒苔组织内, 向环境中分泌的克生物质较少。因而, 克生物质的连续分泌是有效克制赤潮异湾藻生长的关键。同时, 克生作用存在着明显的浓度效应, 当抑制物浓度达到一定阈值才表现出明显的克生作用, 在阈值之上浓度越高克生作用越强。     

低盐胁迫下模拟酸雨对裂片石莼光合作用生理特性的影响

为探讨低盐胁迫下模拟酸雨对裂片石莼光合作用、抗氧化活性等生理特性的影响,实验设置3个盐度梯度、2个p H水平,运用叶绿素荧光仪、液相氧电极等仪器测定叶绿素荧光参数和光合放氧速率,采用氮蓝四唑法、考马斯亮蓝G250法及蒽酮硫酸比色法测定超氧化物歧化酶(SOD)活性、可溶性蛋白和糖含量。结果发现:(1)模拟酸雨(pH 4.4)处理显著抑制了裂片石莼的生长,且受盐度的影响。p H 8.1、盐度10处理的裂片石莼具有较高的生长速率;盐度越高,模拟酸雨的影响越大。(2)模拟酸雨(pH 4.4)处理显著抑制了裂片石莼的最大光合效率(F_v/F_m)和有效光化学效率(F_v′/F_m′),但受盐度的影响不显著;模拟酸雨和低盐度协同降低了裂片石莼的最大相对电子传递速率(rETRmax)。(3)模拟酸雨(pH 4.4)降低了裂片石莼的暗呼吸和光合放氧速率,但受盐度的影响不显著。(4)正常盐度及正常p H处理的裂片石莼SOD活性最高;在盐度(10、25)处理下,模拟酸雨抑制了裂片石莼的SOD活性;而在盐度5处理时,模拟酸雨提高了SOD活性。(5)相对于海水正常p H处理,模拟酸雨显著降低了裂片石莼可溶性蛋白含量,但其可溶性糖含量显著提高,尤其是在低盐条件下。研究表明,模拟酸雨对裂片石莼生长的影响受海水盐度的调控,这在一定程度上也将影响近岸海域大型海藻的生态群落组成。     

海带孢子体光合活性对不同温度和光照的响应

为了从生理生态学角度解答温度和光照对海带孢子体生长过程的影响,探索海带孢子体对温度和光环境的生理响应机制,实验在测定养殖海域海带孢子体生长参数的基础上,设定了6、10、14和18°C 4个水温梯度的海带孢子体暂养实验,以及它们在0、25、70、133、230、317、421、582、786μmol photons/(m2·s) 9个光合有效辐射(PAR)梯度下的光合活性荧光参数测定。结果显示:①在6°C水温条件下,海带孢子体荧光参数Fv/Fm和Fv/F0最大,分别为0.71和2.40;在18°C水温条件下,其Fv/Fm和Fv/F0最小,分别为0.65和1.85;②暂养海带孢子体的光化学淬灭(qP)和非光化学淬灭(qN或NPQ)在18°C水温条件下达到最大,分别为0.92和3.29;③海带孢子体的快速光曲线随着光合有效辐射(PAR)的增强呈现先上升后下降的趋势;④海域养殖海带孢子体的最大叶长增长速率、叶宽增长速率和干重增重率分别为1.34 cm/d、0.33 cm/d和1.01 g/d。研究表明,海带孢子体干重生长率变化与不同水温条件下的快速光曲线变化一致,高温抑制了海带孢子体光合效率;...     

浒苔中MnSOD和CAT基因克隆和表达分析

实验以大型绿藻浒苔为材料,克隆了其抗氧化系统关键酶锰超氧化物歧化酶(manganese superoxide dismutase,Mn SOD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)基因的部分片段,利用荧光定量PCR技术研究了Mn SOD和CAT对温度和水杨酸作用的响应规律。结果获得浒苔318 bp的Mn SOD基因,该Mn SOD推测的氨基酸序列与裂片石莼Mn SOD相似性最高为89%;获得了229 bp的CAT基因,该浒苔CAT编码氨基酸序列与裂片石莼和雨生红球藻CAT序列相似性分别为99%和93%。在利用M n SOD和CAT氨基酸序列构建的系统树中,浒苔均先与裂片石莼聚类,再与其他绿藻聚在一起。不同温度对浒苔Mn SOD和CAT基因表达影响表明,35℃高温培养对浒苔Mn SOD和CAT基因表达影响最显著,其表达量分别为25℃培养的2.18倍和2.05倍;5℃低温培养次之;而15℃与25℃培养对M n SOD和CAT基因表达影响差异不显著(P0.05)。在高温35℃下,添加0.1 mmol/L水杨酸后Mn SOD和CAT基因表达量分别为各自对照的2.08倍和5.30倍,而0.01 mmol/L水杨酸添加后基因表达与对照差异不显著(P0.05)。研究表明,Mn SOD和CAT基因表达的增强不仅是浒苔对高温胁迫的响应,而且也是水杨酸缓解高温对浒苔不利影响的方式之一。     

不同培养条件对长紫菜叶状体生长及生理响应的研究

为探索长紫菜在不同培养条件下的生理响应,研究了在不同温度、盐度和光照培养条件长紫菜叶状体的生长及生理响应,主要测定藻体的生长、光合色素、可溶性蛋白和丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶活性等生理指标的变化。结果表明,在培养温度为17～20 ℃时,长紫菜藻体可以保持较高相对生长速率,当温度高于23 ℃时,其生长明显受到抑制,藻体发红并出现溃烂;长紫菜叶状体在盐度25～35下可以保持较快生长,在低于盐度25的条件下,藻体的光合色素、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)的含量以及过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性均产生显著的变化,并观察到藻体变薄、发白、腐烂现象;在光照为3 000～6 000 lx时,藻体生长速率较为稳定,藻体在光照为9 000 lx条件下的叶绿素a含量低,可溶性蛋白和MDA含量以及POD活性都出现显著增高,并观察到发红及溃烂现象。因此,适合长紫菜叶状体生长的温度为17～20 ℃,盐度为25～35,光照在6 000 lx左右。     

光强对萱藻孢子萌发、幼苗早期发育及附生藻类动态变化的影响

模拟萱藻育苗条件,以萱藻丝状体为材料,沙滤天然海水作为培养液,研究了光照强度[7.2~126.0μmol/(m2·s)]对萱藻孢子萌发、幼苗早期发育及附生藻类动态变化的影响。结果显示:(1)本实验条件下,萱藻孢子萌发的适宜光强范围为27.0~72.0μmol/(m2·s)。其中,在45.0μmol/(m2·s)条件下,萱藻孢子萌发率较高,并在放散后的第16天萌发率达到(44.44%±11.00%);(2)在本实验条件下,萱藻幼苗早期生长的适宜光强范围为36.0~54.0μmol/(m2·s),其中45.0μmol/(m2·s)最适宜萱藻幼苗的生长,且附生藻类密度最低,孢子放散后第34天附生藻类密度为(38.4±0.6)×104个/cm2;(3)本研究共鉴定出附生藻类2门13属29种,主要优势种为碎片菱形藻、小伪菱形藻、艳绿颤藻、膨胀色球藻、耳形藻和新月菱形藻。其中碎片菱形藻在7.2~18.0μmol/(m2·s)条件下呈指数增长,而耳形藻与新月菱形藻在27.0~126.0μmol/(m2·s)条件下呈指数增长。研究表明,萱藻孢子萌发和幼苗早期发育的最佳光强为45.0μmol/(m2·s),且在萱藻育苗过程中应重点防治的附生藻类为耳形藻与新月菱形藻。     

高温胁迫对球等鞭金藻3011和8701叶绿素荧光特性的影响

摘要：本文以球等鞭金藻（Isochrysis galbana）3011和8701为实验材料,研究了高温胁迫(35-50℃)对其叶绿素荧光特性的影响。结果表明,与对照组相比,高温胁迫下2株金藻的叶绿素荧光参数Fv/Fm（PSⅡ的最大光能转化效率）、Fv/Fo（PSⅡ的潜在活性）、ΦPSⅡ（PSⅡ的实际光能转化效率）、rETR（相对光合电子传递效率）和qP（光化学淬灭）均明显降低,并且随着胁迫温度的升高,胁迫时间的延长,下降幅度也逐步增大。NPQ（非光化学淬灭）的变化趋势则与其他荧光参数不同,3011的NPQ随着胁迫温度的升高和胁迫时间的延长先上升后下降;8701的NPQ变化则与胁迫温度有关,35℃和40℃处理下NPQ随着胁迫时间的延长而逐渐上升,45℃处理下NPQ则先上升后下降。3011与8701的耐热性存在一定差异。3011在40℃下处理10min后,经过一定的时间后各荧光参数基本恢复,而在45℃和50℃下处理10min后,各参数均不能恢复。8701在35℃和40℃处理10min后,经过一定时间后,荧光参数Fv/Fm和Fv/Fo基本恢复到对照水平,而在45℃下处理10min后,各参数均不能恢复。本文还对高温胁迫下2株金藻的响应机制以及叶绿素荧光技术在筛选耐高温微藻品系中的应用进行了初步探讨。