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。     

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。

     

温度和光照对脆江蓠吸收NH4+-N、PO43--P的影响

于光照度0、500、2000、4000lx下,各设置4个温度梯度对脆江蓠进行培养,在实验室条件下,研究不同温度和光照度组合对脆江蓠氮、磷吸收率的影响。结果表明,上述2个环境因子对脆江蓠氮、磷吸收率均有显著影响。光照度2000～4000lx时脆江蓠对氨氮吸收率明显比0～500lx光照条件下的高,差异显著;温度对氨氮吸收率的影响规律性不明显。磷酸盐的吸收率随着温度升高而升高,并在15～20℃吸收率较好;光照度500～4000lx时脆江蓠对PO43--P的吸收率均较高,光照度对PO43--P的吸收率的影响差异不显著。     

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。     

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。     

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。     

不同营养盐浓度对3种大型红藻氮、磷吸收及其生长的影响

在实验室条件下,以3种大型红藻真江蓠(Gracilaria asiatica)、脆江蓠(Gracilaria chouae)和蜈蚣藻(Grateloupiafilicina)为实验材料,研究不同营养盐浓度下这3种海藻对氮、磷的吸收和生长情况。结果表明,3种大型海藻对水体中硝酸盐和磷酸盐的吸收效果明显,并符合一级动力学方程。比较前24 h对氮的平均吸收速率,真江蓠和脆江蓠在50μmol/L组出现最大值,分别为0.739μmol/(g.h)和0.648μmol/(g.h),蜈蚣藻在20μmol/L组出现最大值0.614μmol/(g.h);比较前24 h对磷的吸收速率,真江蓠和脆江蓠在1.0μmol/L组出现最大值,分别为0.015μmol/(g.h)和0.018μmol/(g.h),蜈蚣藻在0.7μmol/L组出现最大值0.016μmol/(g.h)。结合去除速率常数来看,脆江蓠对硝酸盐和磷酸盐有更好的去除效果。营养盐的起始浓度对脆江蓠、真江蓠和蜈蚣藻的生长具有明显的影响。在所有的实验浓度下,8 d后的湿重均为脆江蓠增加最大,蜈蚣藻增加最小;并且改变硝酸盐的浓度比改变磷酸盐的浓度更能刺激蜈蚣藻的生长。     

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。