香樟和银杏落叶海水浸提液对东海原甲藻的抑藻效应及其有效成分分析

为寻找防治赤潮的有效手段,以香樟(Cinnamomum camphora)和银杏(Ginkgo biloba)落叶作为抑藻制剂材料,探究其常温海水浸提液对东海赤潮高发区原因种东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)的化感抑制效果,并分别采用顶空-固相微萃取-气相色谱/质谱联用法和超高效液相色谱串联四极杆-飞行时间质谱法分析了香樟和银杏海水浸提液中的有效成分。结果表明:香樟和银杏叶浸提液对东海原甲藻生长的96 h半效应浓度(96 h-EC50)分别为1.23 g·L^(-1)和1.22 g·L^(-1)。高浓度香樟叶浸提液(≥3.0 g·L^(-1))处理72 h时即可使大量东海原甲藻细胞破裂,96 h时对东海原甲藻生长的抑制率高于70%,且在第8天仍可抑制东海原甲藻的生长。银杏叶浸提液对东海原甲藻的抑制作用起效快,处理24 h时,高浓度试验组(≥3.0 g·L^(-1))中东海原甲藻基本失去游动能力,处理96 h时,浓度≥2.0 g·L^(-1)的银杏叶浸提液对东海原甲藻生长的抑制率均达到了80%以上。另外,从香樟叶浸提液中共分离鉴定出了芳樟醇、橙花叔醇、桉油烯醇和桉叶油醇等可能具有化感作用的萜类物质,从银杏叶浸提液中分离鉴定出了儿茶素、芦丁和槲皮素等可能具有化感作用的黄酮类物质,其中橙花叔醇对东海原甲藻的生长具有明显抑制作用。橙花叔醇对东海原甲藻生长的96 h-EC50为1.25 mg·L^(-1);24 h时,4.0 mg·L^(-1)橙花叔醇即可使大量藻死亡,并使藻细胞丧失游动性;96 h时4.0 mg·L^(-1)橙花叔醇对东海原甲藻的抑制率达到了99.55%,所以橙花叔醇是一种有潜力的抑藻活性成分。研究结果为进一步探讨陆生植物对藻类的化感作用机理及制备复方抑藻剂提供了一定的科学参考。

典型东海原甲藻赤潮过程的环境影响因子分析

近二十年来,东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)在我国东海频繁引发赤潮,并已成为该海域的主要赤潮原因种之一。为研究该赤潮藻种对环境因子变化的响应,基于2019年5月浙江沿海赤潮发生区生态浮标和海洋台站的环境要素连续观测数据,结合主成分分析方法,对三次东海原甲藻赤潮生消过程及其成因进行了分析和讨论。结果表明,(1)持续的升温、降压、较高的湿度、较强的向岸风、充沛的营养盐以及海水盐度下降均是浙江沿海这几次东海原甲藻赤潮的重要诱发因素;(2)赤潮暴发期间偏弱的风速,缓慢升高的水温和气温均利于赤潮的维持;(3)溶解氧、pH与赤潮生物量呈显著正相关,亚硝氮与赤潮生物量呈显著负相关,三者的变化推测主要是赤潮生物光合作用产物和有机体分解产物的增加所引起;(4)赤潮后期偏高的pH、较强风速、盐度回升、气压升高以及水体营养盐含量的骤降均可加速赤潮的消亡。研究结果对认识东海原甲藻赤潮成因和生消机理有一定的指导意义,可为今后该种赤潮预警防控提供借鉴。

利玛原甲藻产毒差异及影响因素研究进展

利玛原甲藻(Prorocentrum lima,P.lima)是全球广泛分布的有害赤潮藻类,也是腹泻性贝毒(Diarrhetic Shellfish Toxins,DSTs)的主要产生藻之一,其产生的DSTs给海洋环境、渔业及人类健康带来了严重的危害。研究发现,全球范围内不同P.lima藻株的产毒能力具有显著差异,多种环境因子如营养盐、盐度、光照等因素均会对P.lima的产毒能力产生影响,从而决定了不同区域贝类中DSTs的风险。本文比较分析了全球范围内P.lima的产毒差异,并重点解析了环境因子对其产毒能力的影响,对于全球范围内P.lima产毒能力差异及影响因素形成了较为系统的科学认知,对未来开展P.lima海洋生态学及食品安全研究具有重要的借鉴意义。

^(13)C示踪技术在利玛原甲藻中腹泻性贝毒合成研究的应用

选取具有显著产毒差异的利玛原甲藻(Prorocentrum lima)SHG株与2XS株为研究对象,以2-^(13)C-甘氨酸为示踪原料结合高分辨质谱方法,为腹泻性贝类毒素及其酯化态毒素合成与代谢途径的研究提供新方法和思路。结果表明,两株藻共发现16种腹泻性贝毒及其酯化态毒素成分。对照培养条件下SHG株(大田软海绵酸毒素含量为7.88 pg/cell,鳍藻毒素1含量为4.35 pg/cell)的产毒能力高于2XS株(大田软海绵酸毒素5.70pg/cell),而甘氨酸作为氮源培养条件可显著提高两株藻的产毒总量(P<0.05)。^(13)C-甘氨酸标记组与甘氨酸培养组单细胞产毒量无显著变化(P>0.05)。腹泻性贝毒被标记后其同位素异构体丰度发生变化,其中酯化态受^(13)C标记的影响程度更高,二级质谱图清晰表示出其碎片离子及脱水峰的标记情况。该方法直观阐明了甘氨酸可作为P.lima标记原料的产毒供体,并使用稳定同位素标记方法首次实现了酯化态的同步标记,有助于腹泻性贝毒生成机制的进一步研究。

东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)和海洋原甲藻APBM(P.micans APBM)的5.8S rDNA及其转录间隔区(ITS)的克隆和序列分析

对东海原甲藻 (Prorocentrumdonghaiense)和海洋原甲藻APBM (P .micansAPBM)的5 8SrDNA及其转录间隔区 (ITS)序列进行了PCR扩增、克隆和序列测定 ,并分析了甲藻属 9株赤潮藻 ( 7株从GenBank获得 )的系统进化关系。结果表明 ,海洋原甲藻APBM的ITS片段 (含5 8S区 )为 631bp ,东海原甲藻的 (含 5 8S区 )为 5 5 2bp ;东海原甲藻与从GenBank中获得的微小原甲藻相似程度较高 ,与甲藻属其他原甲藻相似程度较低 ;本文研究的海洋原甲藻APBM的ITS序列与其他原甲藻相似程度都较低并且在进化树上距离也较远。用ITS1或ITS2序列构建的系统树与用ITS + 5 8SrDNA序列构建的系统树反映的结果基本一致 ,5

东海原甲藻的分子鉴定

采用nrDNA ITS序列及18S序列两种分子标记,对东海原甲藻和美国国家海洋藻种保藏中心(CCMP)的具齿原甲藻进行分子鉴定,结果表明,两者之间序列非常相似,两者的nrDNA ITS序列碱基差异值仅为0.002,nrDNA 18S序列的碱基差异值为0.000,根据分子数据,东海原甲藻和美国国家海洋藻种保藏中心的具齿原甲藻应为同一个种.从基因库获取原甲藻的另外3个种nrD-NA ITS序列和8个种的18S序列,用计算机软件进行分析和构建分子系统树,结果显示18S序列用于原甲藻的分子鉴定过于保守,而nrDNA ITS更适合于该种属界定的分子标准.

基于核糖体DNA大亚基片断序列探讨中国东海海域赤潮原甲藻的分子分类

采用PCR扩增技术对分类上有争议的中国东海赤潮原因种(被称为东海原甲藻,本文简称:东海株系)的基因组DNA进行了核糖体DNA大亚基片断(LSU rDNA)的扩增和测序,并与一同扩增的来自美国CCMP的被称为具齿原甲藻(本文简称:CCMP株系)的同源序列进行分析比较.结果表明,两者710 bp的LSU rDNA同源序列中仅存在7个碱基的差异,遗传相似度高达99.01%,遗传差异为0.99%.进一步与Genebank其他3种原甲藻即P.mexicanum、P.micans和P.minimum的同源序列进行比较,发现其他3种原甲藻两两间的种间遗传相似度在91.1%～95.5%之间,而P.micans和P.minimum种内不同株系的遗传相似度为99.4%～99.9%,均为99%以上.综合这些数据说明东海株系与CCMP株系之间的0.99%的遗传差异应视为种内差异,原甲藻的东海株系与CCMP株系当属异名同种.因此本试验结果从分子水平支持了被称为东海原甲藻的原甲藻与被称为具齿原甲藻(P.dentatum)的原甲藻同为一种的观点.

慢原甲藻--南海热带附生甲藻新记录

从海南陵水新村港分离出1株附生原甲藻,在光学显微镜和扫描电子显微镜下进行形态学特征分析,并结合核糖体18S rRNA基因序列分析,鉴定为慢原甲藻(Prorocentrum rhathymum),为国内首次报道。国内曾将该种与墨西哥原甲藻(Prorocentrum mexicanum)归为同种异名。

我国东海赤潮原甲藻应属哪种 ?

阐述并讨论了中国东海长江口外经常发生的原甲藻赤潮原因种的种类认知问题 .论述了自从Stein提出具齿原甲藻 (ProrocendrumdentatumStein)新种后迄今中外专家报告该种的描述及分布 ,并对比了具齿原甲藻与长江口的原甲藻的异同 .研究证实我国东海的原甲藻与具齿原甲藻有较大的差别 ,主要表现在体积大小、藻体末端形态以及藻体前端突起的大小和形态等方面 .本文汇集了国内外对具齿原甲藻与我国原甲藻的研究成果 ,对比认为 ,我国长江口外经常发生赤潮的原甲藻为东海原甲藻 (ProrocendrumdonghaienseLu) .文中还讨论了由陆斗定发表的东海原甲藻需要补充修正的观点 .在过去的数年中 ,我国东海长江口海域频繁爆发大面积的原甲藻赤潮 ,但对于赤潮原因种原甲藻 (Prorocentrum)的定种问题存在两种不同的观点 ,一种观点认为本种是具齿原甲藻 ,另一种观点认为是东海原甲藻 .为了阐明此种原甲藻的命名问题 ,于 2 0 0 2年 11月在深圳召开了题为“我国东海赤潮原因种原甲藻分类学国际研讨会” .认为是P .dentatum的依据是长期以来国际上通常把类似我国东海的原甲藻定为P .dentatum ,其根据是它的前端有突起等 .而持不同观点的专家认为我国东海的这种原甲藻在细胞长度上与Stein描述的原P .den tatum差异很大 ,并且除少?

不同温度下东海原甲藻的细胞死亡

东海原甲藻赤潮是我国最常见的赤潮,已经给我国海洋生态带来了严重后果,研究其赤潮消亡过程非常重要。本文主要利用流式细胞技术来测定东海原甲藻在不同温度下(16、20、24℃)的细胞生长、死亡率及与死亡相关蛋白caspases-like的活性。结果表明:20℃下东海原甲藻细胞总数和存活细胞数量最多,但死亡率和其他2个温度没有显著差异,且有caspases-like活性的细胞比例和16℃组也无明显差异。可见,东海原甲藻caspases-like蛋白在低温条件下不全是执行PCD的功能,可能有辅助东海原甲藻适应低温的功能。

东海原甲藻修订及与相关原甲藻的分类学比较

分析了东海原甲藻 (ProrocentrumdonghaienseLu)显微结构 ,并与具齿原甲藻 (Prorocentrumden tatumStein)模式种和Schiller的钝头原甲藻的描述等进行了比较 ,结果表明 ,它们之间的形态结构和个体大小具有很大的差别 ,这些差异远超出了同种个体因环境不同所造成的形态变化范围 .从细胞形态及其表面结构可以判断 ,日本、韩国海区所记录并报道的“P .dentatum”与我国东海的东海原甲藻应属同一种 .因此可以认为 ,我国东海赤潮高发区以及在韩国、日本海区的出现的高生物量 (highbiomassbloom formingspecies)赤潮原甲藻不是Stein所发表的具齿原甲藻 ,而是东海原甲藻 ,并对其进行了进一步修订 ,其种名应为东海原甲藻ProrocentrumdonghaienseLu .

大型海藻龙须菜与东海原甲藻间的营养竞争

生物方法作为一种新兴的赤潮防治方法,因为其作用的专一性及较少的负效应,越来越受到人们的重视。研究了龙须菜(G racilaria lem aneif orm is)与东海原甲藻(P rorocentrum d ongha iense)之间营养盐NO3-、PO43-竞争的情况。结果显示,两者共培养时,龙须菜对营养盐的快速吸收利用,使得共培养体系中营养盐迅速降低,最终导致东海原甲藻消亡,而东海原甲藻对于龙须菜的生长不构成明显的影响。在营养盐充分的条件下,1g鲜重的龙须菜对NO3-的吸收能力相当于6.0×107个东海原甲藻细胞,对PO43-的吸收相当于2.4×107个东海原甲藻细胞。相对于东海原甲藻,龙须菜对营养盐的吸收利用更具有优势。龙须菜可作为有效吸收营养盐的大型海藻,用以降低近海水域富营养化程度及有害赤潮发生的几率。

新洁而灭对海洋原甲藻赤潮生物的灭杀与抑制

研究了十二烷基二甲基卞基溴化铵(新洁而灭)和戊二醛对赤潮生物的灭杀和控制作用。结果表明,新洁而灭可以有效地杀灭海洋原甲藻,浓度0.10mg/L时,可以控制海洋原甲藻的增长,浓度大于0.15mg/L时,除藻率可达到90%以上。戊二醛也具有除藻效果,但作用浓度较高,浓度大于3.0mg/L,除藻率可达到50%以上。戊二醛与新洁而灭复配时具有协同作用,可提高除藻能力。当戊二醛与新洁而灭配比为10:1时,协同指数小于1,协同作用比较明显,戊二醛与新洁而灭可复配使用。

不同氮磷水平下微小原甲藻对营养盐的吸收及光合特性

研究了微小原甲藻对无机氮、磷的吸收特性和在室内批量培养条件下,无机氮、磷浓度对微小原甲藻生长和光合作用的影响. 结果表明,低氮(0.0882 mmol/L NaNO3)条件下,微小原甲藻具有最高的比生长速率,为0.46 d-1,而中氮(0.882 mmol/L NaNO3)条件下具有最大的细胞密度,为54900个/mL,分别比低氮和高氮(2.646 mmol/L NaNO3)下增加7.2%和20.1%. 随着培养基中磷浓度的升高,最大细胞密度和比生长速率也增加,在高磷(0.108 mmol/L KH2PO4)条件下达到最大值,分别为57400个/mL和0.45 d-1. 高营养源(高氮或高磷)状态下生长的藻细胞具有更高的单位细胞和单位叶绿素a表示的光饱和的光合作用速率(Pmchl a和Pmcell)和光饱和点. 低氮和高氮条件下的藻细胞同样具有高的单位细胞和单位叶绿素a表示的光合效率(achl a和acell),而单位叶绿素a表示的光合效率(achl a)则在高磷下最大. 在氮源充足条件下,低的N/P有利于微小原甲藻细胞的生长.

缓释铜离子法去除海洋原甲藻赤潮生物的研究

赤潮灾害日趋严重 ,用硫酸铜去除赤潮是国际上仍在使用的最有效方法 .但直接使用硫酸铜易对渔业造成危害 .在研究高岭土、蒙脱土、硫酸铜和可溶玻璃粉去除赤潮藻的基础上 ,提出并研究了可溶玻璃载体缓释 Cu2 +的方法去除赤潮藻 ,并对其凝聚和 Cu2 +除藻模型进行了初步研究 .结果表明 ,可溶玻璃为载体的含铜除藻剂 TB对海洋原甲藻 ( Prorocentrum micans)有明显的去除效果 ,可以极大地减少除藻剂的用量 .含铜越高 ,除藻能力越大 .当含 Cu SO41 5%的 TB用量为 3.5mg/ L时 ,藻细胞去除率在 1 2 h内可达到 96.2 %.由于其缓释 Cu2 +的作用 ,能维持 7d时间藻细胞数目没有明显增加 .TB较硫酸铜减轻了投药过程中易造成局部 Cu2 +浓度过高而伤害鱼类的缺点 .

海洋赤潮生物原甲藻对重金属的富集机理

为了探讨海洋赤潮生物原甲藻及其藻壁多糖的重金属富集机理 ,用赤潮生物海洋原甲藻Prorocentrummicans活藻体和甲醛杀死的藻体分别进行重金属离子Cu2 +、Pb2 +、Ni2 +、Zn2 +、Ag+、Cd2 +的生物吸附实验 .重金属生物吸附动力学研究表明 ,吸附过程可在 3 0min内完成 ,pH对吸附的影响较大 ,适宜范围是 5 0以上 .用热水法提取的藻体多糖对上述 6种离子的混合液吸附量约为藻体的 5倍 ,比较藻体与多糖对 6种离子的吸附结果可知 ,藻体对金属离子的吸附主要是藻壁多糖的作用 ,红外研究表明 ,—OH和—CONH2 基是吸附的活性中心 .机理研究对于利用赤潮生物进行重金属废水处理。

掺铜可溶玻璃微粒去除海洋原甲藻赤潮生物的研究

在研究高岭土、蒙脱土、CuSO4 和可溶玻璃粉的基础上提出并研究了掺铜和铜银混合可溶玻璃微粒对赤潮生物的去除。结果表明 ,对于海洋原甲藻 (Prorocentrummicans)体系 ,在含铜可溶玻璃中引入一定量的Ag2 O ,可以减少除藻材料中CuSO4 的用量。由于其具有同时缓释Cu2 + 、Ag+ 的作用 ,用量为 2 .0mg/L时 ,藻细胞的去除率在 12h内可达到 96 .8% ,并维持 7d以上时间藻细胞数目没有明显增加。掺铜可溶玻璃除藻剂较CuSO4 避免了投药过程中易造成局部Cu2 + 浓度过高而伤害鱼类的缺点。

光照在东海近海东海原甲藻赤潮发生中的作用

利用船基现场培养实验和模型计算的方法,通过对东海原甲藻生长的光照效应和海水中光照最适宜生长水层的分析,研究了光照在东海近海东海原甲藻赤潮孕育和发生中的作用.结果表明,东海原甲藻生长与光照的关系可用Steele方程描述,其生长的最适光照强度（Iopt）为（38.2±3.8）W·m^-2,比其它几种常见赤潮藻的Iopt（40～133 W·m^-2）低,适应低光照的能力使东海原甲藻在高混浊海水中形成赤潮更具优势.东海近海光照最适宜东海原甲藻生长的水层厚度,由近岸向远岸逐渐增加,在赤潮高发区一般在5～10 m,而且位于水深3～15 m的次表层水层内.赤潮在“赤潮高发区”这个特定海域发生是水体光照和营养盐权衡的结果,而次表层光照最适的特性是导致春季次表层孕育赤潮的重要因素之一.

温度、盐度、光照强度和pH对海洋原甲藻增长的效应

采用微量移液稀释法对海洋原甲藻进行无菌培养，以研究温度、盐度、光照强度和pH对海洋原甲藻增长的效应。结果表明，海洋原甲藻最大增殖速率发生在温度为(25±1)℃、盐度为31、光照强度为3000lx、pH为8.0的环境条件下。海洋原甲藻在温度18—28℃、盐度为25—34、光照强度为1000—6500lx、pH为7.5—8.3范围内适宜生长。这一结果与观测到的海洋原甲藻赤潮发生时环境条件相近，其中温度的效应最为明显。

Cu、Pb、Zn和Cd对东海原甲藻的生态毒性效应

采用现场调查、现场培养实验和模型分析的方法,研究长江口及邻近海域重金属Cu、Pb、Zn、Cd对东海原甲藻的生态毒性效应.结果表明,东海原甲藻在重金属浓度较低时处于非检测毒性生长状态,在重金属浓度较高时处于毒性生长状态,毒性效应随重金属浓度的升高而增大,重金属离子与生物活性离子的竞争吸附是造成2种不同生长状态的原因.建立非检测毒性效应模型,获得Cu、Pb、Zn、Cd对东海原甲藻的非检测毒性浓度（NDEC）分别为4.1,45.2,131.7,138.9μg/L.2003年5月调查海区溶解态Cu、Pb、Zn、Cd浓度范围分别为1.0～5.8,0.10～0.57,3.8～7.5,0.01～0.05μg/L,Cu浓度超过其NDEC的面积达49%,估计造成东海原甲藻生物量降低5%,浓度最高的海区降低24%,Pb、Zn、Cd等对东海原甲藻的NDEC高于调查海区的浓度,不会对其生长造成影响.