基于改进UCTransNet的海洋微藻图像分割模型

海洋微藻是海洋生态系统的基石,对其进行分割识别可以监测海洋水质并防治藻华。UCTransNet是使用Transformer模块替代UNet中跳跃连接模块的分割模型,但UCTransNet过于重视图像的通道信息而忽略了图像的空间信息。针对此情况,提出一种将空间与通道融合的注意力机制,并将其加入UCTransNet中,得到CSAM-UCTransNet。该模型加强了编码器与译码器之间的联系。实验表明,CSAM-UCTransNet对海洋微藻样本的分割精度相较于UCTransNet提升了4.88%。与UNet、Attention-UNet、UNet++等分割算法相比,该模型分割精度更高,对细节的处理效果更好。

海洋微藻的生态化学计量学与微藻增养殖氮磷化学计量条件的应用与研究进展

总结关于元素化学计量的文献基础上,回顾了化学计量的起源和发展,从不同层面介绍了海洋浮游植物的生态化学计量学,阐述了几种应用较为广泛的生态化学计量模型,同时介绍了氮磷化学计量学在海洋微藻增养殖中的应用,分析了常用培养基配方中氮和磷的组成特征。该领域的研究已证明,浮游植物的生长率控制与环境因子、细胞元素组成及其培养基的组成有着密切的关系。重要的是氮磷比不是决定浮游植物增殖的唯一因素,而应该同时考虑氮和磷绝对浓度的影响,特别是在解决营养限制问题时尤其需要综合考量。

海洋微藻碳酸酐酶研究进展

海洋藻类通过光合作用同化CO_(2)和H_(2)O,贡献了全球初级生产力的46%,对其固碳机制的探索研究意义重大.受限于水环境中的无机碳理化性质以及固碳关键酶对底物CO_(2)的低亲和力,海洋光合藻类演化出碳浓缩机制(CCM)以提高固碳效率.碳酸酐酶(CA)是CCM中的关键酶,能催化HCO_(3)-与CO_(2)的可逆转化.得益于近年来藻类基因组学和转录组学的快速发展,藻类CA的鉴定、生理特性及其与CCM的关系研究深入到分子水平,人们基于多样性特征,包括不同亚细胞定位、基因序列多样性、蛋白结构多样性以及功能多样性,将CA划分为不同家族.本文综述不同光合微藻的CA基因家族多样性、生理活性及其在CCM中作用的研究进展,提出未来需进一步拓展CA基因家族在不同微藻CCM中生理功能多样性与环境响应机制的研究,包括:加强海水升温与酸化、大洋环境中金属离子共限制对微藻CA活性及CCM的影响等方面的研究;在具有重要生态意义与珊瑚共生的虫黄藻中深入开展CA研究;分析CA结合不同金属辅因子的生态学影响;并对微藻CA在全球气候变化以及“碳中和”背景下的应用前景进行展望.

7种海洋微藻对UV-B辐射的敏感性差异分析

在实验室条件下研究了UV B辐射对 7种海洋微藻生长的影响 .结果表明 :7种微藻的相对增长率随着UV B辐射剂量的增强呈明显的下降趋势 (P <0 0 5 ) .实验微藻对UV B辐射的敏感性符合绿藻 >硅藻 >金藻的分类学规律 ,其中金藻 870 1是最敏感的一种 .叶绿素a和类胡萝卜素的 48h半数有效抑制浓度EC50 远远大于相对增长率的EC50 .分光光度法测定微藻在UV波段的吸收峰集中在UV C波段 .在UV B波段 ,每 10 4 个细胞的最大吸收度的顺序为 :绿藻 >硅藻 >金藻 .微藻对UV

三种抗生素对几种海洋微藻叶绿素a含量影响的初步研究

实验室条件下,研究了氯霉素(chloramphenicol,Cm)、遗传霉素(geneticin G418)、青霉素(penicillin)对三种常见海洋饵料微藻:小球藻(Chlorella vulgaris Beij.),金藻8701(Isochrysis galbana Parke 8701.)和小新月菱形藻(Nitzschia closteri-um Ehr.)叶绿素a含量的影响。结果表明:(1)低于100 mg/L的氯霉素对小球藻和金藻8701叶绿素a含量影响较小(P>0.05);氯霉素浓度大于50 mg/L时,小新月菱形藻叶绿素a含量显著降低(P<0.05)。(2)不同浓度的G418均明显抑制三种微藻叶绿素a含量的增加。(3)低于100 mg/L的青霉素能够促进三种藻叶绿素a的增加,相对增长率随青霉素浓度的升高而逐渐下降;三种藻对青霉素的敏感性存在差异。试验结果可为微藻无菌培养体系的建立提供参考。

海洋微藻总脂含量和脂肪酸组成的测定

对14株海洋微藻（绿藻纲6株，金藻纲4株，硅藻纲3株，甲藻纲1株）中的总脂含量和脂肪酸成分进行了测定。结果表明，14株海洋微藻的总脂含量存在着明显差异，盐藻的总脂含量最高，占千重的28．71％；4株金藻的总脂含量均较高，超过干重的20％。14株海洋微藻的脂肪酸成分和含量也存在着较大的差异，绿藻中饱和脂肪酸C16：0。的含量均较高；对于单不饱和脂肪酸，小球藻以C16：1（n=7）为主，盐藻以C18：1（n=7）为主，青岛大扁藻以C18：1（n=9）为主。4株金藻的PUFAs含量均较高，几乎占脂肪酸总量的1／2，并且DHA的含量较其他藻株高。3．株硅藻的EPA含量最高，占27．2％-32．9％；而裸甲藻的PUFAs含量最低，仅为25．2％。

丙溴磷影响海洋微藻生长机理的初步研究

研究了丙溴磷对三角褐指藻和青岛大扁藻生长的影响及其可能的机理 .结果显示 ,低浓度的丙溴磷可以刺激它们的生长 ,高浓度的丙溴磷则对其生长产生抑制作用 ;低浓度丙溴磷还使藻细胞的脂质过氧化程度在低水平增高 ,SOD活性有所降低 ;高浓度时则使其脂质过氧化程度过量升高 ,SOD活性显著下降 .加入抗氧化剂不仅可抑制低浓度丙溴磷对微藻生长的刺激效应 ,而且能缓解高浓度丙溴磷对微藻的毒害作用 .因此 ,丙溴磷作用于微藻的抗氧化防御系统 ,使细胞的脂质过氧化程度在不同水平上升高 ,有可能是导致丙溴磷对微藻生长完全相反的生物学效应的原因之一 .

海洋微藻多糖组成的气相色谱分析

采用超声破碎协同蒸馏水提取海水小球藻(Chlorella)中的多糖,多糖经除蛋白、柱纯化、水解和乙酰化等一系列步骤后进行气相色谱分析,得到该多糖的单糖组成为:鼠李糖、核糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖,其含量分别为3.0％、1.9％、1.3％、1.3％、1.5％、82.8％和8.2％。结果表明该法精密度高,相对标准偏差为2.1％～6.4％,回收率为96.2％～102.1％,检测限为0.002 38μg。

32株海洋微藻总脂含量及其脂肪酸组成的研究

对4个门（金藻门、硅藻门、绿藻门、蓝藻门）的32株海洋微藻进行特定条件下的一次性培养，在指数生长末期采收，对其进行总脂含量和脂肪酸组成的分析。结果表明，13株海洋微藻的总脂含量超过干重的10％，达11．02％～29．27％，其他19株在3．92％～9．72％之间。每一门的微藻脂肪酸组成都有各自特点，金藻门中含大量17：0、14：1、16：1、22：1n9、18：2n6t、18：3n6、20：2、20：4n6、20：5n3、22：6n3；硅藻门中16：1、22：1n9、18：3n6、20：2、20：4n6含量较高；绿藻门中17：0、22：In9、24：1、18：2n6t、18：3n6、20：2、20：4n6、20：5n3、22：6n3含量较高，且基本都含有20：5n3、22：6n3；蓝藻门中的聚球藻富含23：0、22：1n9、18：3n6、20：2、22：6n3。32株海洋微藻的长链脂肪酸的含量都很高，均在70％以上。

海洋微藻多糖的红外光谱分析初探

利用傅立叶变换红外光谱分析了以水为介质提取的海水小球藻(MarineChlorella)、亚心形扁藻(Platymonassubcordiformis)和球等鞭金藻(Isochrysisgalbana)多糖的主要单糖组成、环状结构、半缩醛羟基构型及取代基类型.结果表明,3种海洋微藻多糖中均含有酰氨基,葡萄糖是3种多糖的主要组成单糖.此外,海水小球藻多糖还含有硫酸基.3种海洋微藻多糖组成单糖的环构型和成苷的半缩醛羟基构型也存在较大差别.海水小球藻多糖组成单糖主要为吡喃糖,α半缩醛羟基和β半缩醛羟基两种糖苷构型共存;亚心形扁藻多糖组成单糖为吡喃糖,成苷的半缩醛羟基主要为α构型;球等鞭金藻多糖则同时含有α吡喃环和呋喃环两种构型.

低浓度蒽对两种海洋微藻生长的兴奋效应

以两种海洋微藻金藻 870 1(Isochrysisgalbana 870 1)和骨条藻 (Skeletonemacostatum )为材料 ,研究了低浓度蒽 (1 5～ 6 μg·L-1)对两种海洋微藻生长的影响 .结果表明 ,在一定浓度蒽作用下 ,两种微藻的生长均呈现出较明显的“兴奋效应” ,细胞密度有所增加 ,但达到最佳刺激作用的浓度与时间有所不同 .在刺激浓度作用下 ,两种微藻体内的蛋白质、叶绿素a(chla .)、类胡萝卜素 (car.)含量都有所增加 ,其变化趋势与细胞密度的变化类似 .在整个实验过程中 ,微藻体内清除活性氧的关键性酶超氧化物歧化酶 (SOD)始终处于较高水平 。

三种海洋微藻生长期脂肪酸组成研究

球等鞭金藻、盐藻和小球藻脂肪酸组成气相色谱分析的结果表明 ,三种海洋微藻在指数生长期总多不饱和脂肪酸含量 (TPUFA)明显比稳定生长期高 ,而总饱和脂肪酸含量 (TSFA)在指数生长期间相对较低。球等鞭金藻的DHA ,小球藻的EPA和盐藻的C18∶3均在培养后的第 6d均达最大值。

海洋微藻生长过程藻液三维荧光特征

利用三维荧光光谱技术监测了中肋骨条藻(Skeletonema costatum),塔玛亚历山大藻(Alexandriumtamarense),微小亚历山大藻(Alexandrium mimntum),锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea),东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)及海洋原甲藻(Prorocentrum micans)实验室培养过程中产生的荧光溶解有机物。中肋骨条藻为代表的硅藻主要产生类腐殖质荧光物质,而甲藻在指数增长期主要产生类蛋白荧光物质。进入消亡期后类蛋白荧光和类腐殖质荧光强度迅速增大,原因可能是衰老、死亡藻细胞的破碎释放出大量的荧光有机物质所致,此外还有细菌对非荧光有机物进一步降解。塔玛亚历山大藻、微小亚历山大藻、东海原甲藻及海洋原甲藻的类蛋白荧光强度在消亡后期由于细菌降解或光降解等因素而降低。同属微藻产生的荧光物质相似,例如塔玛亚历山大藻与微小亚历山藻、东海原甲藻与海洋原甲藻,但具体荧光峰位置有所不同。

海洋微藻对UV-B辐射的生理生化响应

用生理生化的方法研究了UV-B辐射对海洋微藻———小新月菱形藻(Nitzschia closte-rium)生理生化的影响。结果表明:(1)随着UV-B暴露时间的延长,UV-B辐射对藻的生长以及光合速率有抑制作用,并且时间越长,抑制作用越明显;(2)UV-B辐射使小新月菱形藻可溶性糖含量降低,而且在最初的2d,UV-B辐射使可溶性糖含量降低迅速,第4天的可溶性糖含量稍有所升高但与第2天相比差异不显著,UV-B辐射第6天,可溶性糖含量又迅速降低;(3)UV-B辐射的可溶性蛋白含量在第2天明显升高,随后又快速下降;(4)对照组的还原型谷胱甘肽(GSH)含量的变化随时间延长而升高,UV-B辐射第2天的GSH含量比初始状态(0d)的GSH含量稍有升高,但变化不明显,第2天之后,GSH含量随时间延长而快速降低;(5)对照组的过氧化物酶(POD)活性随时间延长而升高,UV-B辐射第2天的POD活性比初始状态(0d)的POD活性显著升高,第2天之后,POD活性随时间延长而快速降低。

低浓度毒物对海洋微藻生长刺激效应的初步研究

Cell growth of Nitzschia closterium and Platymonas subcordiformis was stimulated under 4 and 8μg·L -1 anthrancene stress, respectively. The cell growth of two species was also stimulated under 30mg·L -1 streptomycin stress. The hormesis of marine microalgae cells under low level of anthrancene and streptomycin resulted in low level of free radical and decrease of microorganisms. Furthermore, the hormesis of marine microalgae was also discussed in this paper.

有机磷农药和重金属对海洋微藻的联合毒性研究

以三角褐指藻、盐藻和青岛大扁藻为实验材料，采用联合指数相加法，研究了有机磷农药和重金属对这三种海洋微藻的急性毒性和联合毒性效应。实验结果表明，铜对这三种微藻毒性顺序为： 青岛大扁藻＞ 三角褐指藻＞ 盐藻。丙溴磷农药对三种微藻毒性顺序为： 三角褐指藻＞ 青岛大扁藻＞ 盐藻。盐藻对两种污染物均表现出较强耐受性。联合毒性实验结果显示： 对于三角褐指藻、盐藻和青岛大扁藻，丙溴磷－ 铜联合毒性在毒性比１∶１ 情况下，７２ ｈ Ａ Ｉ分别为－ ０４６２ 、－ ０５５７ 和－ ０７０２ 。

海洋微藻脂肪酸的气相色谱分析

以正十九酸（Ｃ１９：０）作内标，藻体经超声萃取、浓缩吹干，进行抽提酯化后采用毛细管气相色谱法分析测定。该方法重现性好，相对偏差为０．５３％～５．４９％，回收率较高，为９５．１％～１０２．５％，检测限为０．００７２ μ ｇ。

辽宁近海外来赤潮海洋微藻入侵现状

外来海洋生物入侵已成为全球性的环境问题之一 ,而生物入侵对生态系统稳定性的影响以及经济损失 ,已经引起科学界和社会公众的广泛关注.20世纪及21世纪初运输船舶压舱水排放等导致外来海洋浮游生物广泛传播.本文主要通过收集中国生物多样性数据库、中国外来入侵物种数据库、中国外来海洋生物入侵数据库、全球入侵物种数据库美国海岸警戒压舱水管理项目数据库资料及相关文献 ,结合辽宁近海历史与近期的调查资料 ,综述了外来海洋微藻入侵的现状及分布规律.

几种海洋微藻的碱性磷酸酶性质初步研究

对5种海洋微藻产生的碱性磷酸酶的性质进行了初步研究并确定了碱性磷酸酶的测定条件。结果表明，在pH8．2的环境中，各藻产生的碱性磷酸酶最佳反应温度在40～50℃内，且存在一定差异；40℃下酶促反应恒速时间及米氏常数也有所不同，酶活恒速时间顺序为东海原甲藻（Prorocentrum donghaiense）〈强壮前沟藻（Amphidinium carterae）〈旋链角毛藻（Chaetoceros curvisetus）〈中肋骨条藻（Skeletonema costaturn）〈塔玛亚历山大藻（Alexandrium tarnarense）；米氏常数大小顺序为塔玛亚历山大藻〈东海原甲藻〈中肋骨条藻〈强壮前沟藻〈旋链角毛藻。碱性磷酸酶测定条件为：温度40℃，反应时间90min，底物浓度260μmol／L。