CO_2加富对盐生杜氏藻(Dunaliella salina)叶绿素荧光参数的影响

大气中CO_2浓度不断升高导致的海水酸化,已经引起了广泛的环境、生态和气候问题。本实验采用实验生态学的方法,以盐生杜氏藻(Dunaliella salina)为研究对象,分析其在CO_2加富的条件下叶绿素荧光参数的变化。研究表明,CO_2加富对盐生杜氏藻光系统Ⅱ最大光化学量子产额(Fv/Fm)和最大相对电子传递速率(rETRmax)无显著影响(P0.05),显著促进了光系统Ⅱ实际光合效率(P0.05)和光能利用效率(α)(P0.05),并且降低了饱和光强(Ek)(P0.05)。然而,CO_2升高增加了盐生杜氏藻的光抑制参数(β)(P0.05)和非光化学淬灭(NPQ)(P0.05),这说明在光照充足的情况下,CO_2加富会对盐生杜氏藻产生负面效应,使其更容易受到光抑制。     

褐藻寡糖用于海水小球藻和盐生杜氏藻异养培养及其促生长作用机制

为评价酶解褐藻寡糖对海水小球藻(Chlorella sp.)和盐生杜氏藻(Dunaliella salina)的促生长作用。本文测定了50 mg·L~(-1)质量浓度褐藻寡糖用量对2种微藻的比生长速率、色素含量、光合放氧、呼吸耗氧速率和叶绿素荧光参数的影响。研究表明:光照下添加褐藻寡糖,2种微藻的细胞生长速率均明显提升,海水小球藻在兼养下的比生长速率分别是自养和异养下的2.4和2.6倍;而盐生杜氏藻在兼养下的比生长速率达0.259 d~(-1),是自养的1.9倍,异养的1.3倍。2种微藻均可利用寡糖进行异养生长,且在暗处利用褐藻寡糖作为有机碳源获得的生长速率与自养接近。异养下海水小球藻的呼吸耗氧速率显著高于自养和兼养,而盐生杜氏藻的呼吸耗氧速率在兼养下最高,自养下最低。兼养条件下,盐生杜氏藻的叶绿素含量、光合放氧速率、最大光化学效率F_v/F_m和光化学淬灭qP均显著高于自养条件,但海水小球藻未见显著变化。研究结果表明,褐藻寡糖促进海水小球藻生长主要通过提高其异养同化作用实现;促进盐生杜氏藻生长主要通过提高其异养同化和光合作用实现。     

不同营养方式下藻蓝蛋白对莱茵衣藻光合作用与生长的影响研究

藻蓝蛋白是光合蓝藻重要捕光天线藻胆体的主要组成部分,它能够帮助蓝藻吸收绿色光合生物难以利用的波长范围内的光,为了探究重组藻蓝蛋白对绿色植物光合作用的影响,本研究比较了在光合自养和混合营养两种营养方式下重组表达藻蓝蛋白的莱茵衣藻的光合作用与生长情况。结果表明：表达了藻蓝蛋白的莱茵衣藻中存在着从藻蓝蛋白到光合反应中心的光能传递。光合自养条件下,藻蓝蛋白能够显著促进莱茵衣藻的光合作用与生长;混合营养生长时,藻蓝蛋白也能够促进莱茵衣藻的光合作用,但效果不如光合自养条件下显著。     

湛江二叉刺藻的碳酸酐酶及其与光合作用的关系

湛江二叉刺藻(Dicrateria zhanjiangensis)细胞表面的碳酸酐酶(CA)活性占细胞全部碳酸酐酶活性的一半以上。匀浆经高速离心后,碳酸酐酶主要分布在上清液中,因此酶活性较高。 NO_3~-,NO_2~-和I~-三种阴离子对碳酸酐酶有抑制作用,其中以NO_2~-的抑制效果为最佳,0.5m mo1/L NO_2~-即能抑制酶活性61.01%。乙酰唑磺胺(AZM)和对氨基苯磺酰胺(SNM)对碳酸酐酶有很强的抑制作用,其半抑制浓度分别为1.5×10~(-5)mo1/L和2.3×10~(-5)mol/L。这两种抑制剂在低浓度下对光合作用有明显的抑制作用。乙酰唑磺胺、碳酸酐酶和NaHCO_3对完整细胞悬浮的光诱导pH变化有不同程度的抑制作用。乙酰唑磺胺通过抑制光合作用来阻碍光诱导pH上升。加入碳酸酐酶和NaHCO_3到细胞悬浮液中则通过加快大气CO_2补充和加大悬浮液的缓冲能力来抑制光诱导pH上升。 以上实验结果表明,湛江二叉刺藻的碳酸酐酶对维持藻细胞的正常光合作用起着非常重要的作用;湛江二叉刺藻可能属于能够利用HCO_3~-作光合碳源的微藻类型。     

盐藻过氧化物酶的盐适应性及其与物质积累的关系

实验分析了不同浓度NaCl处理下,培养盐藻的过氧化物酶(POD)活性及其与细胞密度、β-胡萝卜素积累和蛋白质积累的关系.结果表明,盐藻过氧化物酶活性随盐度变化而改变:在适当盐度(60～90g/L)下,过氧化物酶活性很低;在较低盐度(30～60g/L)或较高盐度(90～150g/L)下,盐藻过氧化物酶活性均显著升高,说明盐藻过氧化物酶是一种盐度逆境适应酶.盐藻过氧化物酶活性与盐藻细胞密度及物质积累关系密切:盐藻过氧化物酶活性很低时,盐藻细胞密度大,同时β-胡萝卜素和蛋白质积累也多;随着盐藻过氧化物酶活性升高,盐藻细胞密度、β-胡萝卜素和蛋白质积累均逐渐降低,但盐藻过氧化物酶活性进一步升高时,盐藻蛋白质积累又有增加,可能在盐藻体内有逆境蛋白产生.     

大气CO2浓度升高对鳗草植株生长的影响

在人工模拟大气CO_2浓度升高的调节系统条件下,研究了4个不同大气CO_2浓度(380×10~(-6)(对照组,当前大气CO_2浓度)、750×10~(-6)(对应21世纪末大气CO_2浓度)、1 900×10~(-6)(对应23世纪末大气CO_2浓度)、变化组(CO_2浓度由380×10~(-6)逐步升高至1 900×10~(-6)))对鳗草(Zostera marina)存活、生长、光合色素含量、过氧化物酶(POD)活力、可溶性糖含量及叶片和茎节气道面积的影响,分析了鳗草植株应对大气CO_2浓度升高的生长响应和生理适应过程。研究显示,经过30 d培育实验,大气CO_2浓度升高对鳗草植株的存活率( 98%)、生产力和叶片光合色素含量等指标无明显影响;大气CO_2浓度升高显著提高了植株叶片延伸率和茎节直径,均在1 900×10~(-6)时达到最大值,分别是对照组的1.4和1.1倍;随大气CO_2浓度升高,鳗草植株的叶绿素a/叶绿素b、可溶性糖含量和气道面积等指标均呈现逐渐升高的趋势,在1 900×10~(-6)时达到最大值,显著高于对照组(P0.05)。研究结果表明,大气CO_2浓度升高对鳗草植株的生长、光合作用、物质代谢和气体交换等生理过程具有促进作用,且CO_2浓度越高促进作用越显著。     

潮间带大型海藻孔石莼和鼠尾藻对铜胁迫的生理响应

以潮间带大型海藻孔石莼(Ulvapertusa)及鼠尾藻(Sargassumthunbergii)为试材,研究了不同Cu~(2+)浓度(0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 mg/L)胁迫下海藻中叶绿素含量、光合特性和ATP酶活性的响应变化。结果表明,随Cu~(2+)浓度增加,孔石莼及鼠尾藻的光合色素含量、叶绿素荧光参数包括光能利用效率(alpha)、最大相对电子传递速率(rETRm)、半饱和光强(IK)及PSⅡ最大光能转化效率(F_v/F_m)随胁迫浓度升高均呈下降趋势,其中孔石莼F_v/F_m下降幅度更大;2种海藻中Na~+K~+-ATP及Ca~(2+)Mg~(2+)-ATP酶活性总体上随Cu~(2+)浓度的升高亦呈降低趋势,且孔石莼降低幅度尤为显著。这些结果表明,随胁迫程度加剧,孔石莼及鼠尾藻光合作用受抑,代谢酶活性降低,藻体遭受不可逆的严重损伤,处理体现出较明显的剂量效应;二者相比,鼠尾藻相比孔石莼对铜胁迫具更强的耐受性;叶绿素荧光参数F_v/F_m测定结果极其稳定且与胁迫程度相关极显著,可作为海藻生长及生理代谢对重金属耐受性的有效评价指标。     

四氯化碳对杜氏盐藻的毒性实验

按等浓度对数间距0．2设置毒物四氯化碳(CCl4)浓度对杜氏盐藻进行了毒性实验，根据细胞的生长以及β-胡萝卜素含量的变化，观察CCl4,对盐藻的毒性效应。结果表明，CCl4浓度小于0．13％时对盐藻生长及β-胡萝卜素累积几乎没有影响。盐藻对CCl4的最大耐受浓度为0．20％。CCl4浓度达到0．32％时，5天之后造成细胞全部死亡和β-胡萝卜素累积消失。     

盐胁迫对盐生杜氏藻生长及叶绿素荧光特性的影响3期王帅,等:盐胁迫对盐生杜氏藻生长及叶绿素荧光特性的影响35

以盐生杜氏藻(Dunaliella salina)为实验材料,研究在不同盐度(5,10,20,30,40,50,60,70,80,90,100,110,120,130)下处理不同时间后(12、24和48h),该藻的生长及叶绿素荧光特性的变化情况。结果表明,盐生杜氏藻生长和进行光合作用的最适盐度为100,适宜盐度范围为20~110。在盐度过低(20)和过高(110)的胁迫条件下,盐生杜氏藻PSII的荧光指标(Fv/Fm、ΦPSII、Fv/Fo和rETR)显著降低。该藻的细胞密度和叶绿素含量均在盐度100时达到最大值。相关性分析结果表明,盐生杜氏藻的荧光指标(Fv/Fm、ΦPSII、Fv/Fo和rETR)与细胞密度呈极显著的正相关性,因此可通过PSII荧光指标的变化来反映该藻对盐胁迫的耐受性。本文还对盐胁迫下盐生杜氏藻的响应机制和叶绿素荧光技术在筛选耐盐微藻品种中的应用进行了初步探讨。     

海水酸化对米氏凯伦藻和盐生杜氏藻种群增长和种间竞争的影响

大气中CO_2浓度升高导致的海水酸化改变了海洋生物赖以生存的化学环境,将对其生长、繁殖和代谢产生深远影响。本研究采用实验生态学的方法,以米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)和盐生杜氏藻(Dunaliella salina)为研究对象,探究在海水酸化条件下两种微藻种群增长和种间竞争关系的变化。结果发现:(1)在单培养体系中,随着二氧化碳浓度升高,米氏凯伦藻的环境负载能力(K)升高,而对其生长率进入拐点的时间(T_p)、内禀增长率(r)、进入指数增长期(T_(Ep))和静止期的时间(T_(Sp))均无显著性影响;对盐生杜氏藻而言,二氧化碳浓度升高显著降低了盐生杜氏藻的T_p和r值,而对其K、T_(Ep)、T_(Sp)均无显著性影响;(2)在共培养体系中,两种微藻的K值均受到显著抑制,与单培养体系相比差异显著(P0.05);二氧化碳升高改变了两种微藻的竞争关系,微藻之间的竞争表现为向有利于米氏凯伦藻的方向发展。(3)米氏凯伦藻去藻过滤液对盐生杜氏藻产生抑制作用,二氧化碳浓度升高加剧了这种抑制作用。     

Appraisal of gas-hydrate/free-gas from VP/VS ratio in the Makran accretionary prism

Existence of gas-hydrate in the marine sediments elevates both the P- and S-wave seismic velocities, whereas even a small amount of underlying free-gas decreases the P-wave velocity considerably and the S-wave velocity remains almost unaffected. Study of both P- and S-wave seismic velocities or their ratio (V_P/V_S) for the hydrate-bearing sediment provides more information than that obtained by the P- or S-wave velocity alone for the quantitative assessment of gas-hydrate. We estimate the P- and S-wave seismic velocities across a BSR (interface between gas-hydrate and free-gas bearing sediments) using the travel time inversion followed by a constrained AVA modeling of multi channel seismic (MCS) data at two locations in the Makran accretionary prism. Using this V_P/V_S ratio, we then quantify the amount of gas-hydrate and free-gas based on two rock-physics models. The result shows an estimate of 12–14.5% gas-hydrate and 4.5–5.5% free-gas of the pore volume based on first model, and 13–20% gas-hydrate and 3–3.5% free-gas of the pore volume based on the second model, respectively.     

海底环境促使C4, C5异构体分异因素的研究

模拟海底微环境,研究促使C4,C5异构体分异的因素。39 d后,i-C4/n-C4变化率:灭菌固液混合组为1.67%,灭菌固液分离组为7.96%,未灭菌固液混合组为2.54%,未灭菌固液分离组为14.21%;i-C5/n-C5变化率:灭菌固液混合组为1.19%,灭菌固液分离组为8.18%,未灭菌固液混合组为2.26%,未灭菌固液分离组为10.19%。表明海底环境对烷烃组分产生复杂的溶解、吸附和生物降解作用,使异构体产生分异效应;碳原子数增加,综合作用相对减弱;同碳原子数,对正构烷烃的作用效果更显著。碳同位素分析发现:i-C4,n-C4,i-C5,n-C5的δ13C均有微弱的变重趋势,CO2的δ13C则发生明显的变轻趋势,并且未灭菌组比灭菌组变化大。表明海底环境使烷烃组分发生了碳同位素分馏,生物降解作用显著。     

2017年绿潮浒苔(Ulva prolifera)生理特征及孢子囊形成情况分析

近几年来在我国青岛海域连续暴发的浒苔绿潮造成了巨大的经济损失并且破坏了近海海洋生态系统平衡。因此,浒苔绿潮受到了越来越多的关注。本研究重点关注了绿潮暴发期间不同海域浒苔藻体生理特征和孢子囊形成情况。研究发现,不同海域里浒苔藻体生理特征差异显著,孢子囊比例显著不同,并且观察到漂浮浒苔的原位萌发。2017年5月中旬,我们在苏北浅滩紫菜养殖区域(33.78°N,121.29°E)对筏架绠绳上生长的绿藻,退潮后滩涂散落的绿藻和涨潮时海面上漂浮的绿藻进行为期5天的野外采集。另外,在2017年6月随科考船对浒苔暴发海域的浒苔样本进行采集。采集范围在(33.5°—36.5°N, 120°—124°E)。结果表明,从低纬度到高纬度,浒苔F_v/F_m(光系统Ⅱ最大光化学量子产量)值从0.65逐渐降低至0.3左右;YⅡ(光系统Ⅱ实时光化学量子产量)值也从最高0.5左右降低至最低0.1。此外,定生浒苔F_v/F_m值为0.6—0.8左右,明显高于漂浮浒苔; YⅡ值也有类似趋势。在孢子囊形成比例方面,定生浒苔约有5%藻体形成了孢子囊,而漂浮浒苔中孢子囊形成比例达到20%。数据表明,低纬度区域为浒苔来源地,浒苔生理活性良好,孢子囊形成比例低。随着浒苔往北漂移,其生理活性降低。并且,漂浮浒苔孢子囊形成比例显著性高于定生浒苔。本文认为,浒苔脱离来源区后,孢子囊的快速形成、成熟和孢子释放以及孢子的原位萌发是浒苔生物量激增的重要原因。     

CO2加富培养对鼠尾藻克制赤潮异弯藻效果的影响

采用实验生态学的方法,研究了大型海藻鼠尾藻(Sargassum thunbergii)对赤潮微藻中肋骨条藻(Skeletonema costatum)的克生效应及其对 CO2加富的响应变化.结果表明,正常培养的鼠尾藻新鲜组织、干粉末和水溶性抽提液能够导致中肋骨条藻的细胞密度显著降低(P<0.05), CO2加富培养的鼠尾藻新鲜组织、干粉末和水溶性抽提液能够更加明显地抑制中肋骨条藻种群生长(P<0.01).实验结果证实鼠尾藻对中肋骨条藻具有克生效应,而 CO2加富培养引起了鼠尾藻对中肋骨条藻克生效应的变化,使其对中肋骨条藻生长的抑制作用显著加强.正常培养的鼠尾藻培养水过滤液能够显著抑制中肋骨条藻的生长(P<0.05),而 CO2加富培养的鼠尾藻培养水过滤液对中肋骨条藻的生长没有表现出明显的影响(P>0.05),因此推测 CO2加富培养可能改变了鼠尾藻对中肋骨条藻克生作用的方式,作用方式由分泌克生物质转变为细胞直接接触转递.     

鳗弧菌(Vibrio anguillarum)对青蛤(Cyclina sinensis)的毒性及半致死浓度研究

利用不同浓度的鳗弧菌对青蛤进行了急性毒性实验,观察青蛤在菌液胁迫下的存活情况,进一步统计得到鳗弧菌对青蛤的半致死浓度。结果表明,青蛤在鳗弧菌液浓度OD600为1.0—2.2范围内,胁迫96h以内死亡率呈逐渐上升趋势,并且在OD600=2.2时所有受试个体全部死亡。在相同的胁迫时间内,受试个体死亡率与胁迫浓度均呈正相关。经SPSS16.0软件分析后,最终得到鳗弧菌对青蛤的半致死浓度(LC50)为OD600=1.57,说明鳗弧菌对青蛤有明显的毒害作用。     

盐度对拟穴青蟹幼蟹存活、生长和Na+/K+-ATP 酶活性的影响

研究了盐度(6、13、20、27和33)对拟穴青蟹(Scylla paramamosain)幼蟹生长发育和Na+/K+-ATP酶活性的影响。结果表明,盐度对拟穴青蟹幼蟹甲宽和体质量特定生长率、C3蜕壳间期、甲宽增量(C1至C2和C2至C3)及Na+/K+-ATP酶活性有显著影响(P<0.05),但对幼蟹存活率、C2蜕壳间期及C3至C4甲宽增量无显著影响(P>0.05)。盐度13处理组特定生长率最高、蜕壳间期最短,盐度6处理组特定生长率最低,但与盐度20、27和33处理组无显著差异(P>0.05),而盐度33处理组蜕壳间期最长;第一次蜕壳后盐度20处理组甲宽增量最大,后两次蜕壳盐度13处理组均是最大;盐度处理0.5、4、7和11 d时,Na+/K+-ATP酶活性分别表现为盐度6>13>20>27>33、6>13>27>20>33、6>13>20>27>33和6>13>33>20>27的趋势,低盐环境下Na+/K+-ATP酶活性的升高有助于拟穴青蟹幼蟹对低渗环境的适应。     

哈维氏弧菌对泥蚶的毒性及半致死浓度研究

为构建泥蚶感染弧菌标准技术体系,本研究采用哈维氏弧菌浸泡感染和注射胁迫两种攻毒方式对泥蚶进行了急性毒性实验,观察泥蚶在菌液胁迫下的存活情况,分析哈维氏弧菌对泥蚶的半致死浓度。浸泡感染实验结果表明,随着感染水体中弧菌升高,泥蚶死亡起始时间和最大日死亡率时间均有所提前,泥蚶死亡情况呈现上升趋势,当浸泡浓度超过2×10⁷CFU/mL,泥蚶15 d累计死亡率接近100%。注射胁迫实验结果表明,泥蚶死亡率与弧菌注射浓度呈显著正相关(r=0.964,P<0.01)。Probit回归分析结果显示,哈维氏弧菌浸泡感染泥蚶7 d后停止实验,15 d的半致死浓度(LC₅₀)为1.35×10⁷CFU/mL;注射胁迫下的96 h半致死剂量(96 h LD₅₀)为2.12×10⁷CFU/g,说明哈维氏弧菌对泥蚶有明显的毒害作用。研究结果为泥蚶对哈维氏弧菌耐受性提供数据参考,并且为泥蚶弧菌病防治提供了理论基础。     

高盐胁迫对缢蛏幼贝存活和三种酶活性的影响

为探讨高盐胁迫对壳长约2 cm缢蛏(Sinonovacula constricta)幼贝存活和酶活性的影响,本研究设置盐度分别为20‰(S₂₀)、25‰(S₂₅)、30‰(S₃₀)、35‰(S₃₅)、40‰(S₄₀)和45‰(S₄₅)6个组别胁迫缢蛏,测定各组幼贝死亡率,并计算不同胁迫时间的半致死盐度(LC₅₀);同时研究了S₂₀、S₃₀和S₄₀组幼贝软体部Na⁺-K⁺-ATP酶(NKA)、酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)三种酶在不同胁迫时间的活性变化特征。结果表明,实验处理120 h后,各组死亡率分别为0、(2.17±0.85)%、(9.50±0.82)%、(30.67±3.70)%、(73.50±7.08)%和(94.67±3.06)%,168 h时S₄₅组的缢蛏幼贝全部死亡;直线内插法计算...     

相变存储材料Ge1Sb2Te4和Ge2Sb2Te5薄膜的结构和电学特性研究

采用射频磁控溅射方法制备了两种用于相变存储器的Ge₁Sb₂Te₄和Ge₂Sb₂Te₅相变薄膜材料,对其结构、电学输运性质和恒温下电阻随时间的变化关系进行了比较和分析.X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)的结果表明:随着退火温度的升高,Ge₁Sb₂Te₄薄膜逐步晶化,由非晶态转变为多晶态,表面出现均匀的、