塔玛亚历山大藻和赤潮异弯藻对几种渔业生物早期发育的影响

塔玛亚历山大藻和赤潮异弯藻对几种渔业生物早期发育的影响

梁忠秀[1]2004年在《塔玛亚历山大藻和赤潮异弯藻对几种渔业生物早期发育的影响》文中认为塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)和赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)是两种常见的有毒赤潮藻。本文在室内应用半静水试验方法研究了这两种藻对3种鱼(牙鲆,鳀鱼,鲈鱼),1种贝类(栉孔扇贝),1种虾(日本对虾)早期发育阶段的影响及致毒途径,通过直线回归法,计算得出相应时间的EC_(50),LC_(50)值,建立有毒藻类密度对上述海洋生物早期发育毒性效应的定量关系,主要内容如下: 1.塔玛亚历山大藻和赤潮异弯藻的生物毒性评价 本文以卤虫为标准实验生物,应用卤虫标准法(ARCtest)评价塔玛亚历山大藻和赤潮异弯藻藻的生物毒性。 2、6、12和24h时赤潮异弯藻藻液对卤虫的半影响浓度EC_(50)值分别为3492 cells/ml,4630 cells/ml,5495 cells/ml,10658cells/ml。藻液和藻细胞碎片对卤虫运动有显着的抑制作用(P<0.05),而藻细胞内容物和去藻过滤液对卤虫运动影响不显着(P>0.05)。 暴露在浓度为5000 cells/ml的塔玛亚历山大藻藻液,藻细胞内容物,藻细胞碎片中24h后卤虫的存活率分别为82.2%,89%,94.6%,显着低于去藻过滤液中卤虫的存活率(P<0.05)。 2.塔玛亚历山大藻和赤潮异湾藻对渔业生物早期发育阶段的影响及致毒途径 塔玛亚历山大藻和赤潮异湾藻对牙鲆、鳀鱼、鲈鱼、栉孔扇贝和日本对虾早期发育阶段影响的研究结果表明:(1)在本实验设置的条件下,塔玛亚历山大藻对实验所用生物均有显着影响(P<0.05)。赤潮异弯藻对牙鲆、鳀鱼和鲈鱼的早期发育阶段有显着影响(P<0.05),而对日本对虾,栉孔扇贝的早期发育阶段无显着影响(P>0.05)。(2)塔玛亚历山大藻和赤潮异湾藻不同组分对生物影响程度不同:两种藻的去藻过滤液对实验所用生物均无显着影响(P>0.05),藻液,藻细胞内容物和藻细胞碎片对生物影响程度因种而异。(3)生物不同发育阶段对毒物的敏感性不同:一般来说原肠期(包括原肠期)之前的胚胎对毒物较敏感。栉孔扇贝早期D形幼塔玛亚历山大藻和赤潮异弯藻对几种渔业生物早期发育的影响虫比胚胎发育阶段对毒物较敏感。而牙坪,鳗鱼,妒鱼胚胎出膜前对毒物的敏感性相对较低,而出膜后则相对上升。(4)两种藻对渔业生物的致毒不只是通过摄食藻细胞,导致藻毒素在体内累积引起,藻细胞与受精卵和幼体的直接接触或藻细胞产生的毒素分泌于海水中,通过海水介质而产生毒性作用也可能是是一方面原因。塔玛亚历山大藻细胞表面或胞外的可能存在一类未知毒素。

蒋红[2]2006年在《赤潮异弯藻和塔玛亚历山大藻营养需求及对鱼类毒性效应的研究》文中研究说明赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)和塔玛亚历山大藻(Alexandriumtamarense)均是主要有害赤潮藻种,本文针对这两种有害赤潮藻展开了研究,主要研究内容为赤潮异弯藻、塔玛亚历山大藻对营养(氮、磷、铁)的需求及对海洋鱼类的毒性效应,这对评估海洋有毒赤潮对生物资源的危害,减少渔业生产损失,避免对人类的健康造成危害具有十分重要的意义,并对有毒赤潮藻类可能对海水养殖环境造成的影响作出更为准确的预测和早期预警信号,为有害赤潮的爆发及其对鱼类产生毒性效应的研究提供科学依据。主要研究内容:1赤潮异弯藻和塔玛亚历山大藻对氮、磷营养盐及微量元素铁的需求通过氮、磷营养盐对赤潮异弯藻生长影响的单因子实验表明,赤潮异弯藻适合生长的氮、磷营养盐浓度范围分别为882~3528μmol/L和72.4~289.61.μmol/L;通过进一步的实验表明适合其生长的最佳N/P比值为24。通过微量元素铁对塔玛亚历山大藻生长影响的单因子实验表明,该藻适合生长的铁浓度范围为0~5.8μmol/L(培养液中铁的本底值为20.4.3g/L);通过进一步的氮、磷、铁对该藻生长影响的正交实验表明,适合该藻生长的最优组合为硝酸钠(NO3—N)浓度为441μmol/L,磷酸二氢钠(PO4-P)浓度为18.1μmol/L,氯化铁(Fe3+)浓度为5.8μmol/L,叁因素中NaH2PO4对塔玛亚历山大藻生长的影响最大。2赤潮异弯藻和塔玛亚历山大藻及其各组分对牙鲆不同发育阶段(仔鱼、稚鱼、幼鱼)的毒性效应赤潮异弯藻和塔玛亚历山大藻对牙鲆不同发育阶段均有显着的毒害作用(P<0.05),但有毒藻类对牙鲆不同发育阶段的毒性是不同的,藻类对牙鲆生命早期的毒性较大,随着牙鲆的生长对有毒藻的抵抗力也越来越强。通过该两种有害赤潮藻各组分对牙鲆不同发育阶段的毒性效应实验结果表明,赤潮异弯藻对牙鲆的致毒作用不只是通过摄食藻细胞,导致藻毒素在体内累积引起,藻细胞的表面及藻细胞产生的毒性分泌物也均能导致牙鲆的死亡。塔玛亚历山大藻对牙鲆的毒害作用很可能就是由该藻产生的PSP毒素和与藻细胞表面相关的未知毒素共同作用引起的。

周媛[3]2009年在《指状许水蚤与赤潮微藻相互作用的实验生态学研究》文中认为浮游动物作为浮游植物和渔业生产的中间连接环节在海洋生态系统中扮演着重要的角色。海洋浮游动物对于赤微潮藻具有一定的潜在调控作用,浮游动物的摄食和数量变化将直接影响到浮游植物的种类、生长和数量,对有害赤潮的发生、发展过程有着重要的影响作用;反过来,有害赤潮微藻又会影响浮游动物的存活、生殖、生长和摄食等生理过程,从而对浮游动物的种群数量和发展产生不利作用。研究浮游植物和浮游动物的相互作用对揭示海洋生态系统的物质循环和能量流动过程有着重要意义。本文以海洋桡足类生物指状许水蚤(Schmackeria inopinus Burckhardt,1913)以及四种海洋赤潮微藻--塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)、东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense Lu)、赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)和中肋骨条藻(Skeletonema costatum)为实验生物,在实验生态条件下系统的研究了二者之间的相互作用,并对可能的作用机理进行了探讨,结果发现:1.指状许水蚤对四种赤潮微藻的摄食作用指状许水蚤对四种赤潮微藻:塔玛亚历山大藻、东海原甲藻、赤潮异弯藻和中肋骨条藻的摄食率呈现出一定的差异性:指状许水蚤对中肋骨条藻的摄食率相对较大,对塔玛亚历山大藻和东海原甲藻具有一定的摄食潜力,对赤潮异弯藻基本不摄食。按摄食率的高低排序依次为:中肋骨条藻>塔玛亚历山大藻>东海原甲藻>赤潮异弯藻。指状许水蚤雌体和雄体对四种赤潮微藻摄食率同样体现出一定差异性:雌体对塔玛亚历山大藻、东海原甲藻和中肋骨条藻的摄食率明显高于雄体,但二者对于赤潮异弯藻的摄食率差异不明显。2.指状许水蚤对四种赤潮微藻种群动态的影响指状许水蚤的加入能明显改变共培养体系中东海原甲藻、塔玛亚历山大藻和中肋骨条藻的种群增长规律:与对照组相比,叁种微藻种群进入指数生长期和稳定期的时间延迟,种群最大细胞密度降低(P<0.05),这种影响随着指状许水蚤数量的增加而愈加明显;指状许水蚤对赤潮异弯藻种群动态没有明显的影响,与对照组相比,赤潮异弯藻种群密度变化较小(P>0.05),种群增长规律也基本类似。3.赤潮微藻对指状许水蚤生殖、生长和发育的影响四种赤潮微藻:赤潮异弯藻、东海原甲藻、塔玛亚历山大藻和中肋骨条藻均能够延迟指状许水蚤的抱卵时间和降低抱卵率,延长其卵囊发育所需要的时间和抱卵间隔(P<0.05)。与对照组相比,四种赤潮微藻对指状许水蚤的生长没有明显的影响(P>0.05),但是明显抑制了指状许水蚤发育的进程,延长了指状许水蚤从NⅡ期到成体所需的整个发育时间和每个发育阶段所需的时间(P<0.01)。四种赤潮微藻相比,赤潮异弯藻对指状许水蚤生殖和发育的抑制作用最明显,其次是东海原甲藻和塔玛亚历山大藻,中肋骨条藻相对不明显。赤潮异弯藻的四种组分:藻细胞破碎液、藻细胞过滤液、藻细胞再悬液和藻细胞液不但能够延迟指状许水蚤的抱卵时间,还能抑制其抱卵率,与对照组相比差异显着(P<0.05);藻细胞过滤液、藻细胞再悬液和藻细胞液能显着延长指状许水蚤卵囊发育所需时间和抱卵间隔时间(P<0.05),但藻细胞破碎液的作用并不明显(P>0.05)。四种组分对指状许水蚤生长的影响作用不明显(P>0.05),但对指状许水蚤的发育影响显着(P<0.05):一方面抑制了指状许水蚤发育的进程;另一方面延长了从一个时期发育到下一个时期所需的时间,其中藻细胞液对生殖和发育的抑制作用最明显,其次是藻细胞再悬液和藻细胞过滤液,藻细胞破碎液的影响相对较小。4.赤潮微藻对指状许水蚤种群数量的影响单养条件下,塔玛亚历山大藻和东海原甲藻能够抑制与其共培养的指状许水蚤的种群增长,与对照组相比种群数量增加缓慢,藻密度越高,抑制作用越明显,呈现出较明显的密度依赖性;中肋骨条藻对指状许水蚤种群数量的增长有一定的抑制作用,在2x104 cells mL-1--20x104 cells mL-1密度范围内,随着中肋骨条藻密度的增加,抑制作用减弱,当密度达到30x104 cells mL-1时,抑制作用明显增强。与上述叁种微藻不同,在不同藻密度的赤潮异弯藻作用下,指状许水蚤种群数量不但没有增加,反而出现了降低的现象,并且随着藻密度的提高,种群数量降低越明显,显示赤潮异弯藻对指状许水蚤有较明显的致死效应。在塔玛亚历山大藻和东海原甲藻的混养体系中,二者起始密度比例的不同(8:5、1:1和5:8)并没有引起指状许水蚤种群数量的变化;随着培养时间的延长,叁个起始密度比例下指状许水蚤种群数量均持续增加,但不同密度比例组之间种群数量的差异不显着(paired r-test, P> 0.05)。在中肋骨条藻和赤潮异弯藻的混养体系中,二者的起始接种密度比例对指状许水蚤实验种群数量的影响具有明显的差异,体系中中肋骨条藻所占的比例越高,对指状许水蚤种群的增长越有利。5.赤潮异弯藻对指状许水蚤抗氧化活性的影响赤潮异弯藻可使共培养体系中指状许水蚤的超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽还原酶(GR)和谷胱甘肽过氧化物酶(Gpx)的活性降低,而且,随着藻密度的提高,其活性下降愈加明显,与对照组比较差异显着(P<0.05);赤潮异弯藻还能够导致指状许水蚤的二种抗氧化因子类胡萝卜素(CAR)和谷胱甘肽(GSH)含量的下降(P<0.05),总抗氧化活性(Total antioxidant, TA)与对照组相比也有显着的降低(P<0.05)。同期对活性氧(ROS)的检测结果表明,赤潮异弯藻作用能导致指状许水蚤体内ROS含量的增高并贯穿于整个实验过程中;随着起始微藻密度的提高,指状许水蚤体内的ROS明显提高,并且膜脂过氧化程度(MDA含量)也有相应的升高,与对照组比较差异显着(P<0.05),说明在此条件下指状许水蚤体内产生了氧化胁迫(oxidative stress)。6.赤潮异弯藻对指状许水蚤生殖、发育和种群数量影响的机制分析综合分析本文的研究结果,我们推测赤潮异弯藻对指状许水蚤的生殖、发育和种群数量影响的机制可能为,在培养体系中,赤潮异弯藻分泌了某种有毒物质(他感物质),有毒物质一方面直接对蚤体产生毒害作用,另一方面,在有毒物质的胁迫作用下,指状许水蚤的抗氧化系统的活性下降,引起指状许水蚤ROS清除能力的降低,打破了其体内活性氧产生和清除之间的动态平衡,使得ROS在指状许水蚤体内大量积累;大量积累的ROS引起了膜脂过氧化作用加强,进一步对生物体的各项生理功能产生伤害。这种直接和间接伤害作用共同导致了指状许水蚤生理机能的异常,最终表现为生殖、发育和种群发展的抑制。

赵光强[4]2008年在《藻间相互作用及其对CO_2加富的响应研究》文中指出利用藻间相互作用进行赤潮的防治工作是目前赤潮研究工作的热点之一,而研究藻间相互作用对CO2加富的响应变化对揭示全球气候变化对海洋生态系统的影响有重要意义。本文在实验室条件下研究了大型海藻:石莼(Ulva pertusa)和江蓠(Gracilaria lemaneiformis)与赤潮微藻间的相互作用及其对CO2加富的响应变化,初步探讨了藻间相互作用及其对CO2加富响应的可能机理,阐明了利用这两种大型海藻进行赤潮防控的可能性和局限性;另一方面,微藻间的相互作用在赤潮的生消过程中同样具有重要作用,本文同时研究了微藻间的相互作用,并利用数学模型对其相互作用进行了实验室条件下的模拟。实验结果表明:1.石莼和江蓠对东海原甲藻、塔玛亚历山大藻、锥状斯氏藻和强壮前沟藻生长的影响石莼和江蓠的新鲜组织、培养液滤液能明显影响共培养体系中四种赤潮甲藻:东海原甲藻,塔玛亚历山大藻,锥状斯氏藻以及强壮前沟藻的生长。与培养液滤液相比,新鲜组织的作用更明显,它能有效抑制甚至在短时间内完全灭杀与之共培养的赤潮微藻,石莼的作用强于江蓠的作用。结果初步表明,石莼和江蓠可能分泌某种相生相克类化合物影响赤潮微藻的生长。2.石莼和江蓠对赤潮异弯藻生长的影响以赤潮异弯藻为目标微藻,在实验室条件下研究了大型海藻对它的作用,结果发现:在共培养体系中(一种大藻和一种微藻组成)石莼和江蓠的新鲜组织、培养液滤液、鲜组织匀浆和干粉末均能显着抑制甚至灭杀共培养体系中的赤潮异弯藻,其中新鲜组织的作用最强。环境因子,如温度、光照、环境微生物、培养体系pH以及碳限制等都不能导致上述现象的发生。在对共培养体系中营养盐的跟踪调查结果显示,当共培养体系中的赤潮异弯藻被完全灭杀时,石莼体系中还剩有足够的营养盐,不会限制微藻的生长;而江蓠培养体系中的营养盐几乎消耗殆尽。当向江蓠体系中补充f/2营养盐后发现,充足的营养盐能够减轻但不能完全消除江蓠对赤潮异弯藻生长的影响。另外,不同浓度的石莼新鲜组织、匀浆和培养液滤液与其对赤潮异弯藻的生长影响之间存在明显的正相关性,即起始浓度越高,对赤潮异弯藻的影响越明显。因此,石莼可能通过相生相克作用影响共培养体系中赤潮异弯藻的生长,而相生相克和营养竞争的共同作用是导致江蓠作用的根本原因。3.石莼和江蓠与5种赤潮甲藻的相互作用对CO2加富的响应变化CO2加富培养后,石莼和江蓠新鲜组织对5种赤潮微藻的影响作用分别作出了不同的响应。有的没有明显变化,有的抑制作用或杀灭作用增强,有的抑制作用或杀灭作用减弱。石莼正常新鲜组织对5种赤潮微藻的杀灭或抑制效应由强到弱的顺序是东海原甲藻>赤潮异弯藻>亚历山大藻>锥状斯氏藻>强壮前沟藻,而CO2加富培养后,其对5种赤潮微藻的杀灭或抑制效应由强到弱的顺序变化为锥状斯氏藻>赤潮异弯藻>亚历山大藻>东海原甲藻>强壮前沟藻。江蓠正常新鲜组织对5种赤潮微藻的杀灭或抑制效应由强到弱的顺序是赤潮异弯藻>东海原甲藻>亚历山大藻和锥状斯氏藻>强壮前沟藻,而CO2加富培养后,其对5种赤潮微藻的杀灭或抑制效应由强到弱的顺序变化为锥状斯氏藻>赤潮异弯藻、亚历山大藻和东海原甲藻>强壮前沟藻。CO2加富培养后,石莼和江蓠培养液滤液对5种赤潮微藻的影响作用分别作出了不同的响应。其响应变化规律与新鲜组织的变化规律相类似。这进一步充分证实,石莼和江蓠都可以通过分泌相生相克类化合物来影响共培养体系中赤潮微藻的生长。石莼正常培养液滤液对5种赤潮微藻的抑制效应由强到弱的顺序是亚历山大藻和锥状斯氏藻>东海原甲藻和赤潮异弯藻>强壮前沟藻,而CO2加富培养后,其对5种赤潮微藻的抑制效应由强到弱的顺序变化为锥状斯氏藻>亚历山大藻>强壮前沟藻和赤潮异弯藻>东海原甲藻。江蓠正常培养液滤液对5种赤潮微藻的抑制效应由强到弱的顺序是锥状斯氏藻和强壮前沟藻>赤潮异弯藻、东海原甲藻和亚历山大藻,而CO2加富培养后,其对5种赤潮微藻的抑制效应由强到弱的顺序变化为锥状斯氏藻和强壮前沟藻>亚历山大藻>赤潮异弯藻和东海原甲藻。4.东海原甲藻和塔玛亚历山大藻的相互作用研究在东海原甲藻—塔玛亚历山大藻的双藻培养体系中,当二者的初始密度/体积比为1:1时,东海原甲藻的生长被完全抑制,最终被完全灭杀,而塔玛亚历山大藻的生长几乎未受影响;当密度/体积比升至10:1时,东海原甲藻和塔玛亚历山大藻的生长均受到抑制,但是没有灭杀现象发生。相同条件下的微藻的培养液滤液试验显示了与双藻培养体系类似的试验结果,说明微藻同样能分泌相生相克类化合物影响培养体系中其它微藻的生长。对于塔玛亚历山大藻滤液的相生相克试验进一步证明了塔玛亚历山大藻能够通过分泌克生类化合物影响体系中东海原甲藻的生长;这种物质的分泌与塔玛亚历山大藻的生长阶段之间有密切关系,稳定期的塔玛亚历山大藻对东海原甲藻的抑制作用强于指数生长期的作用。同时在实验室条件下模拟了共培养体系中两种微藻的生长。当东海原甲藻与塔玛亚历山大藻的密度/体积比分别为1:1和10:1时,塔玛亚历山大藻对东海原甲藻的抑制作用分别是其被后者抑制作用的17倍和8倍。与东海原甲藻相比,塔玛亚历山大藻在双藻培养体系中具有竞争优势。实验同时说明,塔玛亚历山大藻可能分泌毒素以外的其它物质影响共培养体系中其它微藻的生长。5.东海原甲藻和塔玛亚历山大藻的相互作用对CO2加富的响应变化共培养体系中2种赤潮微藻的竞争关系对CO2的加富培养作出了响应性变化。CO2加富培养后,使东海原甲藻对塔玛亚历山大藻的相对竞争能力增强,而使塔玛亚历山大藻对东海原甲藻的相对竞争能力减弱。在培养液滤液中的实验结果也充分证实了这一结论。通过培养液滤液对海原甲藻和塔玛亚历山大藻生长的影响作用证实2种赤潮微藻间的相互作用是通过分泌克生物质产生克生效应来完成的。CO2加富培养后,培养液滤液对海原甲藻和塔玛亚历山大藻生长影响作用的变化也进一步验证了克生物质及其产生的克生效应的存在,同时表明2种赤潮微藻克生活性对CO2加富培养的响应变化是引起二者相对竞争能力发生变化的主要原因。

参考文献:

[1]. 塔玛亚历山大藻和赤潮异弯藻对几种渔业生物早期发育的影响[D]. 梁忠秀. 中国海洋大学. 2004

[2]. 赤潮异弯藻和塔玛亚历山大藻营养需求及对鱼类毒性效应的研究[D]. 蒋红. 中国海洋大学. 2006

[3]. 指状许水蚤与赤潮微藻相互作用的实验生态学研究[D]. 周媛. 中国海洋大学. 2009

[4]. 藻间相互作用及其对CO_2加富的响应研究[D]. 赵光强. 中国海洋大学. 2008

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塔玛亚历山大藻和赤潮异弯藻对几种渔业生物早期发育的影响
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