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汾河(太原市景区段)微囊藻的分子多样性及产毒能力

汾河(太原市景区段)微囊藻的分子多样性及产毒能力

汾河(太原市景区段)微囊藻的分子多样性及产毒能力王捷;谢树莲;王中杰;徐瑶;李仁辉【摘要】对太原市汾河景区采集到的微囊藻进行分离纯化,得到7株微囊藻藻株,运用ITS、PC-IGS和gyrB基因序列构建系统树来研究其分子多样性.结果表明,太原市汾河景区微囊藻具有一定的分子多样性.采用mcyA基因和ELISA检测两种方法,即全细胞PCR测定微囊藻毒素合成酶基因A( mcyA),对这些藻株的微囊藻毒素进行测定,检测的7株微囊藻中有6株含有mcyA基因,ELISA检测微囊藻细胞干粉产毒量在0.003 -0.043 mg/g之间,属于产低毒藻种.本文是首次报道太原市汾河景区微囊藻产毒素,也为汾河水环境保护提出了更高的要求.%To study the molecular diversity of Microcystis in Fenhe River of Taiyuan, phylogenetic analyses based on ITS、PC-IGS and gyrB genes were performed from 7 isolated strains of Microcystis. These seven Microcystis strains formed distinct lineages, suggesting high diversity of Microcystis. ELISA and whole-cell PCR targeting microcystin synthetase gene (mcyA) were used to determine microcystin production. Results showed that six of the seven strains contain mcyA gene and the microcystin concentrations of the six Microcystis strains ranged from 0.003mg/g to 0.043mg/g. This is the first report of toxic Microcystis in Fenhe River, and it is urgent that more critical measures should be taken for the protection of Fenhe River.【期刊名称】《湖泊科学》【年(卷),期】2011(023)004【总页数】8页(P505-512)【关键词】汾河景区;微囊藻;分子多样性;毒素【作者】王捷;谢树莲;王中杰;徐瑶;李仁辉【作者单位】山西大学生命科学学院,太原030006;中国科学院水生生物研究所,武汉430072;山西大学生命科学学院,太原030006;中国科学院水生生物研究所,武汉430072;中国科学院水生生物研究所,武汉430072;中国科学院水生生物研究所,武汉430072【正文语种】中文水体的富营养化和蓝藻水华已成为全球关注的重要环境问题[1].研究表明蓝藻水华涵盖了许多种(属),如微囊藻属(Microcystis)、鱼腥藻属(Anabaena)、浮丝藻属(Planktothrix)、束丝藻属(Aphanizomenon)、拟柱胞藻属(Cylindrospermopsis)等,其中以微囊藻水华最为常见[2].微囊藻水华的形成给淡水环境带来了极大的影响.一些种类的微囊藻能产生次生代谢物微囊藻毒素(microcystin,MC),该毒素是富营养化水体中最主要的蓝藻毒素类型,直接威胁水中鱼类及其它生物的生存,引发中毒甚至死亡.饮用水源中的微囊藻毒素会对人类的肝脏造成损伤并会引起肝癌,影响人类的健康和生存[3].我国是微囊藻水华较为严重的国家,尤其是南方地区长江流域的大中型浅水湖泊是主要的微囊藻水华发生地,因此对微囊藻的多样性和分类及微囊藻毒素等研究大多集中在南方地区水体.近年来,虞功亮等[4-5]对昆明滇池微囊藻种类的多样性以及我国的微囊藻新类别进行了报道,吴忠兴[6]分析了中国中北部和南部20株微囊藻的多样性,刘海林等[7]对江苏太湖和潮州汤溪水库微囊藻的分子多样性进行了研究.但是,目前关于我国北方地区的蓝藻水华研究非常少,有关黄河流域水体中水华蓝藻的报道更少,这样的研究现状和格局对于我国水华蓝藻多样性的认识具有一定的局限性.太原市汾河景区,即汾河太原城区段治理美化工程,全长6km.它是集休闲、度假、观光旅游为一体的大型公园,也是太原市目前规模最大的公共绿地游乐场所[8].近年来,由于大量工业废水和生活污水的排入,致使汾河水污染日趋严重,微囊藻的数量也呈上升趋势.本文从该景区汾河水体中分离得到了微囊藻,并在实验室纯化培养,通过分子生物学的方法来研究微囊藻的分子多样性,并对其微囊藻毒素进行了分子生物学和化学分析.样品采于2009年8月,采用25号浮游生物网在位于太原市景区段的汾河水体中采集多次,置于5ml离心管中.采用经典的毛细管法,即用巴斯德吸管制作的毛细管(Pasteur Micropipette)在解剖镜下挑取单个群体,使用无菌纯水清洗6-8次,最后放入含有2ml MA培养基[9]的24孔培养平板中培养,4-5周便可得到单克隆藻种,纯化后的藻种编号分别为:TY001、TY002、TY003、TY004、TY005、TY006、TY007.显微观察和拍照的设备为Olympus BX51型光学显微镜,外接500万像素的数码相机(QIMAGING Micropublish 5.0 RTV),与台式计算机相连.用附带的图像分析软件(Image-proexpress 5.1)进行数码拍照和细胞直径测量,图像测量前,使用Olympus的10μm台测微尺校正检验,测量误差小于0.001μm.观察时取一滴水,置于载玻片上,盖上盖玻片,直接用于镜检和显微拍照.采用全细胞PCR对PC-IGS、gyrB和ITS(16S和23S rRNA基因的间隔区)序列进行扩增,PC-IGS基因的扩增引物包括正向引物PCβF(5'-GGCTGCTTGTTTACGCGACA-3')和反向引物PCαR(5'-CCAGTACCACCAG-CAACTAA-3')[10].gyrB基因的扩增引物为正向引物gyrBF(5'-CGATGAGGCCGTAGCGGGTTACTG-3')和反向引物 gyrBR(5'-CTCTTTCGCTACAATCAGCCA-3')[11].ITS基因的扩增引物为正向引物(5'-AAGGGAGACCTA-ATTCVGGT-3')和反向引物(5'-TTGCGGTCYTCTTTTTTGGC-3')[12],均由上海英骏生物技术有限公司合成.用 DNA 进行 PCR 扩增,PCR反应体系为20μl,包含200μM dNTPs,1.5mM MgCl2,10×buffer-PCR 缓冲液2μl,10mg/ml BSA 1μl,引物各 10pmol,1U TaqDNA聚合酶,微囊藻悬浮液(约3 ×105cells/ml)1μl,其余用双蒸水补足.20μl反应体系于 MJ Mini BioRad PCR 仪(BioRad,USA)上扩增,扩增条件为:94℃预变性3min;94℃变性30s,55℃退火30s,72℃延伸50s,共35次循环,72℃延伸10min.扩增产物用PCR纯化试剂盒(Qiagen,Germany)进行纯化.PCR测序由北京华大基因科技有限公司进行正、反向测序,将测序得到的序列整理拼接后,用Clustal X1.83软件对测得的基因序列和GenBank数据库中的微囊藻以及集胞藻(Synechocystis sp.PCC6803)的基因序列进行多序列对齐排列.运用分子进化遗传分析软件MEGA4.0中的Kimura2-parameter模型计算各序列间的距离和序列相似性等,采用邻接法(neighbor-joining method,NJ)构建NJ树,空位或缺失位点均当作配对删除(pairwise deletion)处理.构树方法用自举检验(bootstrap)估计系统树分支节点的置信度,自展数据集为1000,以集胞藻(Synechocystis sp.PCC6803)为外类群.各取1μl微囊藻细胞于PCR管中,用mcyA(上游引物:5'-AAAATTAAAAGCCGTATC AAA-3',下游引物:5'-AAAAGTGTTTTATTAGCGGCTCAT-3')[13],引物全细胞PCR检测微囊藻毒素合成酶基因A,实验设阳性对照(M.aeruginosa 7806)和阴性对照(加无菌纯水),PCR反应体系和条件同1.2所述.微囊藻总毒素的测定用微囊藻毒素ELISA[14]检测试剂盒(中国科学院水生生物研究所)进行检测.群体团块较大,自由漂浮.细胞球形,直径4.3-5.9μm,有气囊(gas vesicle).群体发育早期为球形或椭圆形,中实,为青绿色或黑绿色,随着生长群体不断增大,最终形成不规则形状,胶被破裂或穿孔,群体成为树枝状或似窗格的网状体.胶被不密贴细胞,距离2μm以上.胶被无色或微黄绿色,无折光,无分层,不明显.胶被内细胞排列较紧密.参照胡鸿钧和魏印心《中国淡水藻类——系统、分类及生态》[15]、虞功亮等[4]所描述铜绿微囊藻形态特征,可以确定7株微囊藻均为铜绿微囊藻.用于ITS基因序列研究的蓝藻共计30株,其中包含29株微囊藻,另外还有1株外类群集胞藻(Synechocystis sp.PCC6803).7株铜绿微囊藻经Clustal X1.83软件排序和手工调整后,得到序列矩阵总长度为320bp.用MEGA 4.0分析发现变异位点数(V)为28,简约信息位点数(Pi)为14,变异位点和简约位点分别占总位点的8.75%和4.38%.不同样品的碱基含量差异不大,碱基A、T、C和G的平均含量分别为33.8%、18.5%、21.1%和26.6%.G+C 的含量为 47.7%,A+T 的含量为52.3%,G+C 的含量稍低于 A+T 的含量.基于ITS基因构建的NJ树显示,TY001和两株日本藻种M.aeruginosa B-35、M.aeruginosa NIES298为一个聚类,说明TY001和这两株日本藻种亲缘关系较近.TY003、TY004、TY005、TY006、TY007为一个聚类,TY002单独为一个聚类,未与来自中国北部和中部的四株铜绿微囊藻(M.aeruginosa CC1,M.aeruginosa XW01,M.aeruginosa CL1,M.aeruginosa CL3)聚为一类(图1).用于PC-IGS基因序列研究的蓝藻共计44株,其中包含43株微囊藻.7株铜绿微囊藻经Clustal X1.83软件排序和手工调整后,得到序列矩阵总长度为626bp.用MEGA4.0分析发现变异位点数为72,简约信息位点数为47,变异位点和简约位点分别占总位点的11.5%和7.5%.不同样品的含量差异不大,碱基A、T、C和G 的平均含量分别为24.8%、24.2%、27.6%和23.4%.G+C的含量为51%,A+T 的含量为49%,G+C的含量稍高于A+T的含量.基于PC-IGS基因构建的NJ树显示(图2),用于本实验研究的7株铜绿微囊藻,有6株和GenBank数据库中的铜绿微囊藻和西班牙的三株水华微囊藻(M.flos-aquae UAM-FMF-1、M.flos-aquae UAM246 和 M.flos-aquae UAM-CMF-3)为一个聚类,它们是 TY001,TY003,TY004,TY005,TY006,TY007.这个聚类中的铜绿微囊藻有6株来自于中国的云南滇池FACHB940、中国武汉东湖、上海淀山湖、黑龙江五大连池药泉,其它中国藻株均来自于中部和南部地区,但是没有和这6株藻聚为一类.TY002和M.panniformis SPC702为一个聚类,分支支持率为62%,这表示它和巴西的这株微囊藻亲缘关系较近.用于gyrB基因序列研究的蓝藻共计26株,其中,包含25株微囊藻,另外还有1株是外类群,即集胞藻(Synechocystis sp.PCC6803).调整后的序列长度为960bp,用MEGA4.0分析发现变异位点数为22,简约信息位点数为10,变异位点和简约位点分别占总位点的2.29%和1.04%.不同样品的含量差异不大,碱基A、T、C和G的平均含量分别为29.3%、22.7%、23.4%和24.6%.G+C的含量为48%,A+T的含量为52%,G+C的含量稍低于A+T的含量.基于gyrB基因构建的NJ树显示(图3),本实验所用的7株铜绿微囊藻,TY002,TY003,TY004,TY005,TY006,TY007 和日本的 M.ichthyoblabe TAC125 聚为一类,说明这 6 株铜绿微囊藻和日本的这株鱼害微囊藻亲缘关系较近.TY001和三株日本藻种(克隆)M.aeruginosa clone:gy10380.icb、M.aeruginosa NIES-91和M.aeruginosa NIES-101聚在同一分支上,分支支持率为64%.微囊藻毒素采用mcyA基因和ELISA检测两种方法进行测定,mcyA基因PCR结果发现,除TY002外,其他6株微囊藻均扩增出290bp的目标条带(图4). ELISA检测实验室培养的铜绿微囊藻毒素浓度,结果显示,TY001,TY003,TY004,TY005和TY007产低浓度的毒素,毒素浓度分别为 0.043、0.003、0.004、0.018 和 0.008mg/g,TY006 虽含有产毒基因 mcyA,但是未检测出毒素.利用测序得到的TY001,TY003,TY004,TY005,TY006和TY007mcyA基因核苷酸序列推导出氨基酸序列,并和GenBank下载的有毒微囊藻M.aeruginosa 7806(GenBank登陆号AM778952)氨基酸序列进行比对,结果显示,TY006相当于M.aeruginosa 7806的两个氨基酸Leu-1608和Gln-1609分别变化为Tyr和Lys,即L、Q变为Y和K.到目前为止,在全球范围内已经报道了50多种微囊藻,但是微囊藻的分类还是比较混乱.造成这些混乱的原因主要有:1)室内培养和野外群体微囊藻种区别较大,同一微囊藻种有很高的生态表型多样性,不同的微囊藻有时会出现相同的生态表型和过渡类型.2)应用生理生化、分子生物学等方法显示,微囊藻属种类的基因型相似性较高[4].传统的分类学方法即通过显微镜观察细胞的形状、大小、细胞排列和胶鞘等特征来对微囊藻进行分类,但是细胞形态会随着生理生态等因素的影响而发生变化,出现复合型或过渡类型,如果仅依靠形态特征分类,会出现一些偏差.因此,通过形态、生理生化、分子生物学等综合方法对不同生境的微囊藻属种类进行系统研究,揭示微囊藻属的系统分类和多样性变得非常重要[4,11,13].目前为止,我国对于微囊藻分子多样性的研究还很少,尤其是中国北部地区.本研究从我国北方的黄河流域汾河中分离出了7株铜绿微囊藻,这也是首次得到黄河流域微囊藻藻种并对其多样性进行研究.一些研究者曾使用16S rRNA基因进行分类和分子多样性的研究,但是最近的研究发现,此基因比较保守而不宜作为种及种以下分类水平的分类[16].为了探明这些形态种的分子多样性,本文选用突变频率较高、含有丰富遗传信息的三个基因(ITS、PC-IGS、gyrB)作为研究的目标基因.近年来,国内外许多研究利用ITS序列的差异来探讨微囊藻种群之间的基因型以及种群之间的动态变化和演替[17-18].陈月琴等[19]报道不同微囊藻种间ITS序列相似性为94.8%,Otsuka等[20]报道的ITS序列相似性为93.3%-100%,铜绿微囊藻种内序列相似性为95.9%.Wu等[16]报道的微囊藻种间PC-IGS序列相似性为94.0%-99.8%.刘海林等[7]报道微囊藻 gyrB基因(974bp)种间序列相似性≥96.7%,铜绿微囊藻种内序列相似性为98.5%.本研究中,7株铜绿微囊藻ITS基因(320bp)序列相似性为97%-100%,PC-IGS基因(626bp)序列相似性为94%-100%,gyrB基因(960bp)种内序列相似性为97%-100%.比较这三个基因,我们可以判定PC-IGS序列的变异度要大于ITS和gyrB.基于ITS、PC-IGS基因构建的NJ树显示,山西汾河铜绿微囊藻具有一定的分子多样性,并且汾河的铜绿微囊藻与我国北部其它地区和中南部地区的铜绿微囊藻基因型存在差异.吴忠兴[6]通过对我国部分地区的微囊藻进行研究,表明中国中北部和南部地区的微囊藻有不同的基因型,这和本文结论一致.综合以上结果表明,中国不同地区分布的微囊藻具有较高的基因多样性.使用这三个基因构建的NJ树显示的结果不相同,说明同一地域表型相同的微囊藻,基因型可能不同,但基因型的聚类和表型没有直接关系. 淡水水华中发现的最常见蓝藻毒素是微囊藻毒素,它是一类具有强烈促癌作用的肝毒素,主要来自于微囊藻、浮丝藻和鱼腥藻等浮游性蓝藻[21-22].本研究在汾河中首次发现产毒微囊藻,分离纯化得到的7株铜绿微囊藻藻株中有5株为产毒微囊藻,但是其产毒素量较低,这远远低于一般微囊藻干粉产毒量0.30-2.00mg/g[23].有研究表明,环境因子对微囊藻毒素产生有很大的影响,这些环境因子主要包括光照、温度、pH值、氮元素、磷元素、溶解氧等,Watanabe等[24]发现,当光强增加时,M.aeruginosa M-228株的毒性逐渐增加,达到一定的强度后,毒性保持稳定.Wicks等[25]研究南非Hartbeespoort水库中的微囊藻毒素与环境因子的关系时发现,毒素浓度与太阳辐射呈正相关.何振荣等[26]在研究M.aeruginosa M 8641时,让它在温度分别为31℃、25℃和20℃条件下生长,发现25℃时毒性最低,细胞增长最快,低温有利于毒素的产生.连民等[27]研究不同浓度的氮、磷、锌、铁对HGZ培养基中的M.aeruginosa NIES-90产毒藻株的生长和产毒的影响时发现,藻毒素含量与氮、磷、锌、铁浓度呈正相关.本研究发现,TY006藻株含有mcyA基因,但是未检测出毒素.为了验证TY006藻株mcyA基因测序结果的准确性,分别由北京华大基因科技有限公司和上海美吉生物医药科技有限公司测序三次,得到的结果是相同的.基因比对结果显示,以已经报道的有毒微囊藻M.aeruginosa 7806的mcyA基因为参照,藻种TY006具有连续两个氨基酸的置换变化.Bozarth等[28]发现在加利福尼亚州Copco水库中的微囊藻mcyA氨基酸Lys-1610和Ser-1611中间插入了两个氨基酸Thr和Phe,本研究中铜绿微囊藻TY006中mcyA氨基酸并没有像Bozarth 发现的插入氨基酸,而是出现连续两个氨基酸的置换变化,这是本研究中首次发现的.当然,是否由于这种变化造成铜绿微囊藻TY006的微囊藻毒素未被检出还有待于进一步研究.Mikalsen等[29]也发现一些微囊藻藻株含有mcy基因,但是不产微囊藻毒素.Kaebernick等[30]推测,这可能是由于微囊藻在生长过程中,mcy基因簇突变.Kurmayer等[31]对Planktothix rubescens产毒基因和产毒能力进行研究发现,P.rubescens的产毒基因与产毒能力并不一致.致谢:感谢中国科学院水生生物研究所有害藻类学科组老师和同学们在实验中给予的宝贵意见和建议,保证实验顺利完成.在此向他们致以我最真挚的谢意.【相关文献】[1]施丽梅,蔡元锋,杨华林等.太湖梅梁湾水华微囊藻基因型组成和产毒微囊藻丰度的变化.湖泊科学,2009,21(6):801-805.[2]邵继海.生物源物质和溶藻菌对铜绿微囊藻抑制作用机理研究[学位论文].武汉:中国科学院水生生物研究所,2010.[3]Pouria S,Andrade A,Barbosa J et al.Fatal microcystin intoxication in haemodialysis unit in ncet,1998,352:21-26.[4]虞功亮,宋立荣,李仁辉.微囊藻属常见种类的分类学讨论——以滇池为例.植物分类学报,2007,45(5):727-741.[5]虞功亮,李仁辉.中国淡水微囊藻三个新记录种.植物分类学报,2007,45(3):353-358. 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(完整版)浮游藻类监测及分类

(完整版)浮游藻类监测及分类
副淀粉:裸藻特有的贮藏物,形态大小各异。
油:黄藻、金藻、硅藻的主要贮藏物,甲藻、隐藻中也有。
注:白糖素、副淀粉、油遇碘液不变色。
液泡和鞭毛
液泡:在细胞壁与细胞质间的空腔,空腔充满液体称为液腔,在调节滲透压,吸收水分等方面有重要作用。
鞭毛:除隐藻和红藻外,其他藻类几乎都有具鞭毛的种类。鞭毛的数量有一根、两根及多根,有两根以上鞭毛时,有的等长、有的不相等。鞭毛着生、有顶生、有侧生。
生物密度:
藻类个体数
划分标准:
贫营养型:<30万个/升
中营养型:30~100万个/升
富营养型:>100万个/升
藻类湿重
浮游藻类的比重近于1,其湿重相当于其体积。
划分标准:
贫营养型:<3mg/L
中营养型:3~5mg/L
富营养型:5~10mg/L
超富营养型:>10mg/L
藻类的分门:
藻类的分类有不同的看法,主要在分类地位,分类依据等方面
目前国内大多学者把常见淡水藻类分成11个门(即蓝藻门、隐藻门、甲藻门、金藻门、黄藻门、硅藻门、裸藻门、绿藻门、红藻门、褐藻门、轮藻门)。
注:红藻门、褐藻门不常见,轮藻门多为着生藻类,本课件不展开讨论。
红藻门、褐藻门在淡水中种类极少,而且不是浮游种类。
浮游藻类的基本特征:
基本定义:浮游藻类是指所有生活在水中营浮游生活方式的微小植物。
样品计数
显微镜的校准(需要好好学习)
将目(测微)尺放入10倍目镜内,应使用刻度清晰成像(一般刻度面应朝下),将台(测微)尺当作显微玻片标本,用20倍物镜进行观察,使台尺刻度清晰成像。台尺的刻度代表标尺上的实际长度,一般每小格0.01mm。转动目镜并移动载物台,使目尺与台尺平行,并且目尺的边沿刻度与台尺的0点刻度重合,然后数出目尺10格相当于台尺多少格,用这个格数去乘0.01mm,其积表示目尺10格代表标本上的长度多少。用台尺测出视野的直径,按πr2计算视野面积。

微囊藻——精选推荐

微囊藻——精选推荐

微囊藻微囊藻属于蓝藻门蓝藻纲⾊球藻⽬微囊藻科。

本属是形成⽔华的主要种类之⼀。

若没有控制好藻相平衡,极易引起⽔华。

微囊藻的细胞形态细胞球形,由多细胞聚集在⼀起形成团块或丝状体,群体球形、椭圆形或不规则形,微观或⾁眼都可见。

群体胶被⽆⾊透明,少数有颜⾊。

群体中细胞极多,排列规律⽽紧密;原⽣质体呈蓝绿⾊。

单细胞呈球形或椭圆形;具假空泡。

微囊藻繁殖⽅式⽆性繁殖,通过细胞分裂繁殖,只有⽔华微囊藻产⽣微孢⼦。

微囊藻常见种类微囊藻属共有25种,在中国有18种。

其中常见的种有假丝微囊藻、边缘微囊藻、华美微囊藻、不定微囊藻、粗⼤微囊藻、⽔华微囊藻和铜绿微囊藻。

假丝微囊藻多细胞聚集形成团块,呈蓝绿⾊;群体呈细长的假丝状,⼤⼩差别较⼤;丝体每隔⼀段距离会出现缢缩,使藻丝体似⼀个分节的串联体;群体具总胶被;细胞球形,直径为2.5~6.5 µm;原⽣质体蓝绿⾊,具⽓囊。

边缘微囊藻多细胞聚集形成团块状胶群体,胶被宽厚坚硬且⽆⾊,边缘明显;细胞球形,直径为3-6 µm;群体内细胞排列紧密;原⽣质体蓝绿⾊,具⽓囊。

华美微囊藻群体球形、椭圆形或不规则的扁平状群体,多个⼩群体聚合成⼤群体,蓝绿⾊或橄榄绿⾊。

细胞长圆形,直径2-4µm,长4-8.5µm。

原⽣质体蓝绿⾊,具假空泡。

不定微囊藻群体球形或椭球形,团块群体较⼤,总胶被柔软、透明;细胞球形,直径为1~2µm,紧密排列,位于群体中央;细胞蓝绿⾊,原⽣质体均匀、⽆⽓囊。

粗⼤微囊藻多细胞聚集形成团块状胶群体,幼时群体球形、长圆形或哑铃形,直径为70~80µm,后期不规则时会破裂成碎⽚;群体胶被⽆⾊透明,均匀,分层;细胞球形,直径6~9 µm;幼时群体中的细胞排列紧密,后期离散在胶被中;原⽣质体蓝绿⾊或橄榄绿⾊,⽆⽓囊。

⽔华微囊藻由多个群体集合⽽成,⿊绿⾊或碧绿⾊,微观或⾁眼可见;群体球形、椭圆形或不规则形,成熟的群体不穿孔,不开裂;群体具⽆⾊柔软的胶被,不明显;细胞球形,直径为3~7µm,排列密集;原⽣质体蓝绿⾊,多数有⽓囊。

微囊藻

微囊藻

微囊藻水华及其危害业务发展中心黄海平陈根源1. 铜绿微囊藻的分类及特征铜绿微囊藻(Microcysis aeruginosa)属于蓝藻门色球藻科微囊藻属。

微囊藻对磷酸盐的吸收和累积研究表明,某些藻类在吸收磷酸盐时具积累性,藻类能吸收过量的磷酸盐并以多聚磷酸颗粒的形式储存于体内[25]。

高学庆等[26]的研究发现,当外界环境中营养磷浓度较高时,细胞过量吸收磷可以成为微囊藻种群增长的加速剂(这一点对藻类种群在竞争中的生存是有利的)。

较大的生长速率可以使得种群尽可能快地占据较多的生存空间,而能排斥来自其它种群的竞争压力。

当环境中营养磷浓度较低时,过量积累在细胞中的营养磷含量就可以维持种群度过一个较长的时期,以保证种群个体数量不因外界环境中营养磷浓度波动而产生很大的起伏。

从而可以看出,铜绿微囊藻对水体中营养磷过量积累的特点,对微囊藻成为淡水湖泊富营养化发展过程中的一种重要优势种是具有极为重要的作用。

微囊藻内部生理结构水华的形成和扩散也是蓝藻生理生态策略的表现。

其一,形成水华的蓝藻,它们特有的异形胞能够将大气氮固定为可利用氮源,供给其它营养细胞,因此在环境中的当外来氮源不足而水体磷充足时,它们比其它生物更具有竞争优势,容易周期性的大量生长形成水华;其二,水华蓝藻另一个特点是:它们都具有一种调节细胞沉浮的结构体一伪空胞。

伪空胞是中空的蛋白质细胞内含物,气体可透过但不透过水。

当伪空胞以足够的浓度存在时可为细胞提供浮力。

在光学显微镜下可观测到大的伪空胞聚集体,这种伪空胞被称作为气囊。

而气囊的破裂与组装,为微囊藻提供了一个潜在的浮力调节机制[50]。

伪空胞在蓝藻水华的发生、扩散和消失过程中起到非常重要的作用,已有大量的文献报道伪空胞的合成条件和调节与蓝藻水华发生的关系[51-52]。

其三,水华蓝藻具有高效吸收利用外源无机碳的功能—无机碳浓缩机制(CCM)。

在低浓度的二氧化碳介质中,蓝藻可以通过高效地主动吸收浓缩外源无机碳,在细胞内积累比介质高几百到几千倍的二氧化碳浓度,由此能够在其所栖息的环境中最大限度地竞争利用有限的无机碳,保持持续稳定的生长。

微拟球藻文档

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微拟球藻微拟球藻(学名:Microcystis)是一种常见的淡水藻类,属于蓝藻门(Cyanobacteria)。

它是一种单细胞藻类,通常以形成球状团块的方式生长。

微拟球藻广泛分布于全球的淡水湖泊、池塘和河流中,也可以在高盐度的水域中发现。

特征和生物学特性微拟球藻的细胞呈圆形,直径约为2-15微米。

细胞以胶质囊包裹,在团块中密集聚集。

团块的大小和形状可随环境条件而变化。

微拟球藻具有较厚的外壁,这使得它们对环境中的逆境具有较强的耐受性。

微拟球藻主要通过光合作用进行能量和有机物质合成。

它们含有叶绿素a和b,能够利用阳光将二氧化碳转化为有机物,并释放出氧气。

微拟球藻是一种好氧生物,但在水体富营养化的情况下,它们也可以进行厌氧代谢,产生大量硫化氢等有毒气体。

繁殖和生命周期微拟球藻的繁殖方式多样,包括二分裂、芽裂和孢子形成等。

在适宜的生长条件下,微拟球藻的繁殖能力很强,可以快速增殖。

它们通常以团块的形式聚集在一起,形成绿色或蓝绿色的藻华。

微拟球藻的生命周期中包含两个阶段:有性生殖和无性生殖。

有性生殖发生在逆境时,通过产生配子进行受精交配。

无性生殖则是常见的繁殖方式,通过细胞分裂或孢子形成产生新的细胞。

环境影响和生态意义微拟球藻是淡水生态系统中重要的一环,它们在能量转化和营养物质循环中发挥着重要作用。

通过光合作用,微拟球藻能够吸收二氧化碳,释放氧气,并将阳光能转化为有机物质。

然而,当水体富营养化时,微拟球藻的过度生长可能引发一系列问题。

过多的微拟球藻可以消耗水体中的氧气,导致水体富氧,从而对水生生物造成危害。

此外,微拟球藻还可以产生毒素,对鱼类、动物和人类造成健康风险。

控制和管理为了控制微拟球藻的过度生长和藻华的形成,必须采取措施来管理水体的养分含量。

减少农业和工业废水的排放,合理利用化肥等措施可以降低水体中的营养负荷,从而减少微拟球藻的生长。

此外,物理和化学方法也可以用于微拟球藻的控制。

例如,利用超声波、紫外线照射或氧化剂处理水体可以破坏微拟球藻的细胞结构和降解毒素。

巢湖市水源地铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)藻团粒径时空分布规律

巢湖市水源地铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)藻团粒径时空分布规律

巢湖市水源地铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)藻团粒径时空分布规律范帆;李文朝;柯凡【摘要】于2011年4-8月按月对巢湖市水源保护湖区不同水深及不同区位的铜绿微囊藻藻团粒径进行抽样调查,利用统计分析方法,归纳了巢湖水源保护湖区铜绿微囊藻藻团粒径的时空分布规律.湖区铜绿微囊藻藻团出现在4月中旬至5月中旬之间,S1与S2点位表层的藻团粒径与中、底层的均存在显著差异.粒径小于200 μm的藻团在各水深的分布都比较均匀,没有明显的趋向性;粒径在200~800μm 范围内的藻团更易集中在湖水表层;粒径超过800 μm的藻团更易集中在湖水底层.各月份外湖区S2点位藻团粒径水平均高于内湖湾S1点位.由于易受短时气象条件的影响,藻团粒径按月时间尺度变化的规律性不强.藻团形状在整个空间分布上没有显著差异性,但随着季节变化,逐渐由狭长形向规则形变化.藻团粒径的分布范围表明,大型仿生式蓝藻清除设备的过滤筛网对水源湖区铜绿微囊藻藻团的理论过滤效率为99.81%.%An investigation of Microcystis aeruginosa colony diameters in different water depths and locations was carried out monthly in the protection zone of water source region of Chaohu City from April to August, 2011. The spatio-temporal distribution characteristics of the colony diameter were summarized using statistical analysis. The M. aeruginosa colony appeared between mid-April and mid-May, there was significant difference between the surface layer and lower-middle layers on colony diameters at both sampling sites of SI and S2. Colonies with diameters less than 200 (i.m distributed vertically homogeneously in the water column, colonies with diameters between 200 Ltn and 800 μmtended to gather in the water surface, and colonies with diameters greater than 800 μm were apt to aggregate in the bottom layer. The lev el of colony diameter of outer sampling site (S2) was higher than that of inner sampling site ( SI ) in each month. Because the colony diameters were easily affected by the short-term meteorological condition, the variance of colony diameters didn't show conspicuously regular monthly. There was no significant difference in the spatial distribution of colony shape, while it shifted graduelly from elongated to regular with seasons changing. The distribution range of colony diameters indicated that, in theory, 99.81% of the total M. aeruginosa colonies can be fdtered by the large bionic equipment for clearing cyanobaeteria.【期刊名称】《湖泊科学》【年(卷),期】2013(025)002【总页数】8页(P213-220)【关键词】铜绿微囊藻;藻团粒径;形状因子;分布;巢湖【作者】范帆;李文朝;柯凡【作者单位】中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室,南京210008【正文语种】中文巢湖位于安徽省中部,是我国第五大淡水湖,湖泊面积约780 km2,平均水深4.5 m.巢湖不仅是安徽省重要的渔业基地和航运通道,也是巢湖市及周边地区重要的饮用水水源地.自1970s 以来,巢湖富营养化程度日益加剧,夏、秋季蓝藻水华肆虐,严重影响了当地工业生产用水以及城市居民供水[1].大部分可以形成水华的蓝藻种群易在水体中聚集成藻团,以藻团形式存在的蓝藻占据了整个种群的大部分比例.清除蓝藻藻团可以有效减少水华蓝藻的总生物量,从而降低蓝藻水华的危害程度甚至预防水华的暴发.根据蓝藻上述特性成功研制的大型仿生式水面蓝藻清除设备,能汲取5 cm 富含蓝藻水层,通过高密度超低孔径筛网对湖水中蓝藻进行藻水分离,对肉眼可见蓝藻分离率达100%,处理流量可达1000 m3/h.铜绿微囊藻是巢湖水华蓝藻主要优势种群之一,由于其在水体中分布范围广、持续周期长[2]以及产藻毒素的特性[3],危害性远高于其他藻类.因此,本文着重考察巢湖水源地铜绿微囊藻藻团粒径季节性发育及分布状况,为设备对铜绿微囊藻藻团的过滤效率研究提供科学的理论依据.1 材料与方法1.1 湖区简介巢湖市水源保护湖区位于巢湖东北角(30°34'31″~31°36'45″N,117°47'8″~117°50'54″E),西至龟山,东至裕溪河口.整个湖区是一个西宽东窄的湖湾,面积大约10 km2,平均水深2.7 m,西部湖界横断面长约2.5 km.湖区西部水面开阔,与外湖湖水交换频繁,湖东呈“Y”型岔口,岔口北段为封闭水湾,内有一个小型码头,供渔政船停靠,水深较大,最深处达5 m 左右,南段为裕溪河口.建于河口上的巢湖闸是调节巢湖水量的关键性水利工程,闸门未开时,水源湖区呈半封闭状态.水源地南岸多丘陵,北岸地势较为平坦.巢湖水源保护湖区是整个巢湖目前唯一的水源地,湖区内设有巢湖市第一和第二自来水厂的取水口.该水源地不仅为巢湖市居民提供饮用水水源,同时也为周边企业生产用水以及居民生活用水提供水源,因此水源地水质的优劣对巢湖市的经济与民生有着重大影响.1.2 采样点设置在水源湖区设置2 个采样点(图1),采样点S1(31°35'31″N,117°51'7″E)位于内湖湾内,平均水深约为4.5 m.采样点S2(31°35'59″N,117°45'36″E)位于湖区西部大湖面上,平均水深约为3.4 m.由于南岸丘陵、湖岸大坝以及河口大桥等建筑物的阻隔,内湖湾受风浪的扰动较小,特别是南岸丘陵对西至西南风风力有明显的削弱作用,相比开阔湖面,前者受到的水力扰动明显低于后者.图1 巢湖市水源保护湖区地理区位及采样点位置Fig.1 Location of water protection zone of Chaohu City and sampling sites1.3 水样采集与处理2011年 4-8月,每月中旬分别在 S1、S2点位采集表层(S1:水下0.5 m,S2:水下0.5 m)、中层(S1:水下 2.0 m,S2:水下1.5 m)和底层(S1:水下4.0 m,S2:水下3.0 m)水样.用有机玻璃采水器(容量2.5 L)在每个深度取样多次,倒入大桶(容量10 L)中混合搅匀,再用采样瓶采集1 L 水样,目的是尽量减小因采样不均导致的系统误差.在水样采集后现场加入15 ml 鲁哥试剂固定,用作后续的藻团计数以及粒径测量.用Kestrel 4500 型便携式气象仪测量采样时的瞬时风速,用采水器自带的温度计测量水温.1.4 样品分析与数据采集经鲁哥试剂固定后的1 L 水样在实验室静置24 h 后浓缩至30 ml,转入定量瓶待测.用于藻团计数与粒径测量的仪器为Nikon Ts100 型光学倒置显微镜,显微镜摄像头为DS-Fi1 型.首先进行铜绿微囊藻的鉴别和藻团计数,藻种的鉴别参照文献[4-5],藻团的计数参照文献[6].通过该显微镜自带测量软件(NIS-Elements D,图2)在一定放大倍数(40 ~200 倍)下对各样品中铜绿微囊藻藻团粒径进行测量.测量工作开始之前,先用测微台尺定标各个放大倍数下象素对应的实际长度.每次测量样品时,将定量瓶充分摇匀,从中央部分吸取0.1 ml 样品于0.1 ml 计数框内,随机测量出现在视野中的藻团100 个.在手动测量每个藻团的二维投影面积(S)和拟合椭圆的长短轴(A 轴、B 轴)后,软件会自动生成等圆直径(d)和长短轴比(A 轴/B 轴),在后文中前者简称为粒径,后者的倒数简称为形状因子.形状因子(shape factor)是图像分析以及显微镜检中用来数值化描述颗粒形状的无量纲量,常用来表示微粒形状与理想形状(如圆形、球形、等多边体形)之间的差异,与颗粒大小无关[7].椭圆轴比(axial ratio of an ellipse)是常用的形状因子之一,被大多数图像分析系统所采用,其值为拟合椭圆的短长轴比,比值范围为0 ~1,比值越接近0 颗粒越狭长,越接近1 颗粒越规则、越接近理想形状.计算该量时,对轴的定义有两种:一为颗粒二维投影轮廓的最长轴与最短轴,两轴不一定垂直;二为与颗粒二维投影面积相差最小的理想椭圆的长短轴,两轴相互垂直[8],本实验中对藻团形状因子的测量采用的是后者.采样期间各月份的每日气象数据资料由巢湖气象监测台站(58326)提供.由于5月份内湖湾进行航道疏浚,考虑到扰动底泥及水层对实验结果的影响,未采集S1 的水样.同时因为在4月份水样中没有观测到铜绿微囊藻藻团,因此实际只测量了5月份S2 点位,6、7、8月份S1 和S2 点位的藻团参数.图2 显微镜测量软件工作界面Fig.2 Working interface of the measurement software1.5 实验数据分析用SPSS 17.0 统计分析软件分别对各月份S1、S2 点位3 个水深的藻团粒径和形状因子进行单因素方差分析(One-way ANOVA,α=0.05),比较水源湖区不同水深藻团粒径和形状因子的分布差异.分别对各月份S1、S2 点位的藻团粒径总样本及形状因子总样本(将3 个不同水深的样本混合)进行独立样本t 检验,比较水源湖区各月份下内湖湾与外湖区藻团粒径和形状因子的分布差异.2 结果与分析2.1 铜绿微囊藻藻团粒径的统计描述铜绿微囊藻藻团之间的大小差异很大,小到只有若干个单藻构成,大到肉眼可见.粒径变化范围为20.54 ~1620.28 μm,大部分粒径分布在 30 ~300 μm 范围内,占样本总数的 96.25%,粒径小于30 μm 的藻团占样本总数的0.19%,粒径大于400 μm 的藻团占样本总数的3.56%.由图3、4 可以看出,S1、S2 各月份下不同水深的藻团粒径样本分布均呈正偏态.对各水深粒径样本分布正态性进行单样本K-S 检验的结果显示P 值均小于0.05,即粒径样本不服从正态分布.2.2 不同水深藻团粒径分布的统计分析对7 组不同水深粒径样本进行单因素方差分析的结果显示,6月份S1(df =2297,P <0.05)、8月份S1(df=2297,P <0.01)、5月份 S2(df=2305,P <0.01)和 6月份 S2(df=2297,P <0.01)不同水深的藻团粒径分布差异显著.对7 组不同水深的藻团粒径样本进行多重比较(最小显著差数,LSD)的结果显示,在上述出现显著分布差异的月份及采样点,表层与中层、表层与底层的粒径分布差异显著高于中层与底层,因此水源湖区藻团粒径在水柱中的分布差异主要来自表层与中、底层的差异.图3 6-8月S1 点位不同水深的铜绿微囊藻藻团粒径分布Fig.3 Distribution of M.aeruginosa colony diameter in different depths at S1 site from June to August图4 5-8月S2 点位不同水深的铜绿微囊藻藻团粒径分布Fig.4 Distribution of M.aeruginosa colony diameter in different depths at S2 site from May to August不同粒径水平的铜绿微囊藻藻团在不同水深的分布存在差异,3 组不同粒径水平的藻团在不同水深的比例分布(图5)表明,粒径小于200 μm 的藻团在各水深的分布都比较均匀,在整个水柱中的分布没有明显的趋向性.粒径大于200 μm 的藻团在表层水中的分布比例明显高于中、底层,说明粒径较大的藻团易于在水柱表层聚集.同时也发现,在7、8月S2 采样点,无论是粒径小的藻团还是粒径较大的藻团,在各水深的分布都比较均匀.图5 3 组不同粒径范围的铜绿微囊藻藻团在不同水深的比例分布Fig.5 Ratio distribution of M.aeruginosa colonies in three ranges in different water depths2.3 不同湖区藻团粒径分布的统计分析分别对6、7、8月S1 和S2 采样点整个水柱的粒径样本(将3 个水深的藻团粒径样本混合,作为采样点的月粒径样本)进行独立样本t 检验,检验结果(表1)显示:两个采样点的藻团粒径分布存在显著差异,各月份下S2 的藻团粒径均值均大于S1.两个采样点藻团粒径随月份的变化趋势基本一致,6月份藻团粒径均值明显高于其他月份.粒径处于100 ~200 μm 区间的藻团占总样本比例最高,为44.6%,大于400μm 的藻团占总样本比例最低,为4%,上述两个区间的藻团粒径在S1 和S2 的分布比例大致相当,分别为21.3%和23.3%,1.7%和2.3%.两个采样点粒径分布差异主要来自小于100 μm 和200 ~400 μm 两个区间的藻团,前者在S1 和S2的比例分别为21.2%和11.9%,后者比例分别为5.9%和12.5%(图6).表1 各月份下S1、S2 藻团粒径样本的独立t 检验显著性及均值比较*Tab.1 Significance of independent t-test and comparison of mean values between colony diameter samples at S1 and S2 sites in each month* 显著性水平α=0.05.采样点 5月 6月 7月 8月<0.001 <0.001 <0.001粒径/μm S1- 195.8139 106.3039 114.6498粒径/μm S2 127.3384 249.4594 138.4981145.1884 P-2.4 藻团形状因子的统计分析藻团形状因子最小值为 0.14,最大值为 1.00,形状因子在 0 ~0.50、0.51 ~0.80、0.81 ~1.00 范围内的藻团占总样本比例分别为14.00%、54.63%和31.37%.对各组不同水深藻团形状因子的方差分析以及各月份下S1 与S2 采样点间形状因子的t 检验结果表明,湖区藻团形状在空间分布上没有显著差异.但形状因子均值随月份的增加逐渐增大,S1 点6-8月均值分别为0.6479、0.7400、0.7559,S2 点5-8月份均值分别为0.6439、0.6572、0.7094 和 0.7422.2.5 铜绿微囊藻藻团计数图6 铜绿微囊藻藻团各粒径区间占6-8月份粒径总样本的比例及分别在S1 和S2 的比例Fig.6 Ratios of each diameter interval against the June-to-August diameter sample and their respective ratios at S1 and S2 sites在最早观测到藻团的5月份,S2 水柱表、中、底层藻团数量分别为1545、1077、1114 个/L.6月份S1 的藻团数量略高于S2,自7月份后,S2 的藻团数量开始明显高于S1,两个采样点水柱中藻团的平均数量分别为2515、5137 个/L,这一差距在8月份进一步扩大,两个采样点藻团的平均数量分别为 4060、10183 个/L.3 讨论湖水中的微囊藻藻团不仅来自水体中微囊藻细胞的分裂增殖,同时也来自底泥中过冬藻团的补充[9].当沉积在湖底的微囊藻藻团接受到足够阳光时,细胞开始进行不产氧光合作用并生成气囊,使得藻团能够漂浮[10].水温升高也是促进微囊藻气囊生成的重要条件,当水温超过20℃时,处在黑暗环境下的非漂浮藻团能迅速重新获得浮力[11].水源湖区4月份的平均气温为17.2 ± 0.9℃,采样水温为15.3℃,低水温既不利于湖水中微囊藻的分裂繁殖[12-13],也不利于过冬藻团从底泥向湖水中迁移,因此在4月份较难观测到铜绿微囊藻藻团.水源湖区铜绿微囊藻藻团粒径在水柱中分布的差异性主要来自表层与中、底层的差异,而中层与底层之间的差异并不显著.表层的藻团粒径通常较大,不仅因为表层光照充足,利于藻团细胞的光合作用,还因为粒径大的藻团更容易克服紊流对藻团的裹挟力,从而使其能停留在水体表层[14].水源湖区粒径大于200 μm的藻团在表层的比例明显高于中、底层,因此可以将200 μm 理解为导致水柱中藻团粒径分布存在显著差异的较大藻团的粒径下限.也有研究表明粒径大于120 μm 的藻团较易集中在表层[15],两个结论的差异可能来自对藻团粒径定义的不同.Wallace 等通过模型模拟,认为粒径达到400 μm 的铜绿微囊藻藻团使自己变得足够重后沉入水底,从而能接触到泥水界面[14].Rabouille 等通过模型模拟分析后也认为粒径大于600 μm 的藻团更容易停留在深水层.当大藻团沉入湖底时,由于底层缺少光照和水温较低,减缓了藻团细胞对糖原的消耗,从而延迟了藻团向表层的回迁[16].尽管如此,长时间停留在底层也会为藻团提供一些其他优势,比如能使藻团接触到更多从沉积物中释放出来的营养物质[14,16].本实验中,在各月份下2 个采样点的表层和中层均未观测到粒径超过800 μm 的藻团,这些超大粒径藻团全都出现在底层.因此,水源湖区不同粒径范围的铜绿微囊藻藻团在各水深分布的一般规律是:粒径小于200 μm 的藻团在各水深的分布都比较均匀,没有明显的趋向性;粒径在200 ~800 μm 范围内的藻团更易集中在湖水表层;粒径超过800 μm 的藻团更易集中在湖水底层.大量研究表明风对藻类在水体中的分布有着极其重要的影响.George 等认为当风速大于3.7 m/s 时,紊流会代替层流,导致水柱中藻类趋于均匀性分布[17].Webster 通过构建模型从理论上将该临界值缩小为2 ~3 m/s[18].Cao 等通过在太湖的野外观测,得出的实际临界值为3.1 m/s[19].湖区铜绿微囊藻藻团在水柱中的分布对风速的响应十分敏感,在7月份S1、S2 点位,8月份S2 点位采样时测得的瞬时风速分别为3.6、5.3和4.6 m/s,此时风浪扰动对藻团在水柱中分布的影响已经远大于藻团自身的垂直迁移运动,因此,上述月份和采样点的藻团粒径和数量在整个水柱中的分布都趋向均匀.6月份采样前5 d(6月8-12日)湖区平均气温为26.5℃,平均风速为2.7 m/s,温度较高、风速较小的天气是导致6月份水样的藻团粒径相比5月份有显著增加的一个重要因素.从野外观测和实验模拟都证实风浪的扰动会造成粒径较大的微囊藻藻团破裂[20-21],湖区藻团粒径总体水平在6月份之后显著下降与风浪的扰动密切相关,这也说明藻团粒径的变化易受短时气象条件的影响.O'Brien 等通过实验模拟发现,在经历不同强度扰动后铜绿微囊藻藻团存在一个最大稳定粒径,大小在220 ~420 μm 之间,大于该粒径的藻团易在扰动中破裂[21].在本实验中,大部分藻团粒径分布在300 μm 以内,占粒径总样本的91.17%,粒径在300 ~400 μm 的藻团占总样本的5.27%,而大于400 μm 的藻团仅占总样本的3.56%,属于小概率事件,因此可以认为水源湖区铜绿微囊藻藻团最大稳定粒径在300 ~400 μm 范围内.外湖区的藻团粒径均值在各月份下均高于内湖湾,说明风浪扰动在显著降低湖区水体中藻团粒径总体水平的同时,也会对一定范围内藻团粒径的发育有促进作用,该范围的上限即为最大稳定粒径.这种促进作用可能是因扰动导致的水体中营养盐浓度、光照条件等环境因子变化协同作用的效果,对此机理的探讨需更深入的研究.狭长形藻团其表面积与体积的比率较大,有利于藻团对光的吸收[10],这样有助于处于复苏阶段的铜绿微囊藻提高自身对光的利用效率.而在夏季,过高强度的光照反而会抑制微囊藻的生长,此时较规则形藻团可以减少受光面积.此外,对称形状的藻类在下沉时所受阻力明显大于非对称形状藻类[22],在风浪扰动频繁的夏季,规则形状有利于增加藻团的漂浮能力.以上假设可能是引起湖区藻团形状变化的原因,但对此现象的解释还需要结合更多生物以及非生物因素的影响.大型仿生式水面蓝藻清除设备其筛网的平均孔径为30 μm,仅从藻团粒径大小的角度考虑,该设备对铜绿微囊藻藻团的理论过滤效率达到99.81%.但本文所定义的藻团粒径是对藻团实际大小的一个近似表征,当藻团近似球形时,粒径值与藻团实际大小吻合程度较高,而当藻团呈不规则形态时,上述方法的表征效果较差.这种差别会影响对筛网实际过滤效率的评估,比如两个等二维投影面积且等圆直径大于30 μm 的藻团,一个为理想球形,一个为狭长形,后者在通过筛网表面时可能会穿过网眼.尽管如此,筛网对藻团分离的实际效率仍然保持在一个相当高的水平. 研究藻团粒径分布不仅可以为相关工程应用提供科学的理论支撑,同时也在一些理论研究领域发挥重要作用,比如:在构建模拟微囊藻垂直迁移模型时需要准确的藻团粒径分布数据来支撑[21].尽管与用藻细胞数量来表征微囊藻藻团大小的方法[23]相比,本实验中所使用的图像测量技术更快速、更直观,但这种广泛应用于材料学领域的微粒粒径测量方法应用到微囊藻藻团粒径测量上,仍然存在很大的局限性.因为有的微囊藻藻团呈枝杈状,在水样中不同的悬浮姿态在显微镜视野下对应有不同的二维轮廓,并且在不同的焦距下所观测到的轮廓也不同,因此给实际测量带来相当大的难度.日臻完善的显微三维测量技术有望解决上述问题,同时精确可靠的图像自动识别分析系统也期待在藻类识别和测量领域得到进一步发展[24].4 结论1)巢湖水源湖区铜绿微囊藻藻团最早出现于4月中旬至5月中旬之间.藻团粒径分布范围为20.54 ~1620.28 μm,其中大部分粒径分布在30 ~300 μm 范围内,占总群体的96.25%.2)湖区铜绿微囊藻藻团粒径在各水深的分布差异主要来自表层与中、底层差异.粒径小于200 μm 的藻团在各水深的分布都比较均匀,没有明显的趋向性;粒径在200 ~800 μm 范围内的藻团更易集中在湖水表层;粒径大于800 μm 的藻团更易集中在湖水底层.外湖区藻团数量及藻团粒径较内湖湾均具有明显优势,两者粒径分布差异主要来自小于100 μm 和200 ~400 μm 区间段.3)风浪的扰动不仅对藻团有破坏作用,使藻团粒径整体水平显著降低,而且使藻团粒径以及数量在整个水柱中的分布趋于均匀.湖区藻团最大稳定粒径在300 ~400 μm 之间.4)铜绿微囊藻藻团形状在空间分布上没有显著差异.但随季节变化,藻团形状逐渐从狭长形向规则形演变.5)大型仿生式蓝藻清除设备对湖区铜绿微囊藻藻团的理论过滤效率可达99.81%.5 参考文献【相关文献】[1]殷福才,张之源.巢湖富营养化研究进展.湖泊科学,2003,15(4):277-283.[2]闫海,潘纲,张明明.微囊藻毒素研究进展.生态学报,2002,22(11):1968-1975.[3]Deng DG,Xie P,Zhou Q et al.Studies on temporal and spatial variations of phytoplankton in Lake Chaohu.Plant Biology,2007,49(4):409-418.[4]黎尚豪,毕列爵.中国淡水藻志.北京:科学出版社,1998.[5]Doers MP,Parker DL.Properties of Microcystis aeruginosa and M.flos-aquae (Cyanophyta)in culture:taxonomic impli-cations.Journal of Phycology,1988,24(4):502-508.[6]国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法:第4 版.北京:中国环境科学出版社,2002.[7]Friel JJ,Grande JC,Hetzner D et al.Practical guide to image analysis.Ohio:ASM International,2000.[8]Nafe R,Schlote W.Methods for shape analysis of two-dimensional closed contours-a biologically important,but widely neglected field in histopathology.Electronic Journal of Pathology and Histology,2002,8.2:022-02.[9]Tsujimura S,Tsukada H,Nakahara H et al.Seasonal variations of Microcystis populations in sediments of Lake Biwa,Japan.Hydrobiologia,2000,434(1/2/3):183-192.[10]Naselli-Flores L,Barone R.Steady-state assemblages in a Mediterranean hypertrophic reservoir.The role of Microcystis ecomorphological variability in maintaining an apparent 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滇池蓝藻

滇池蓝藻

滇池蓝藻云南滇池的水华样品中, 微囊藻显示出很高的多样性和代表性。

微囊藻属隶属于蓝藻门色球藻目微囊藻科。

其中又以铜绿微囊藻占绝大多数,铜绿微囊藻细胞为球形, 直径 3.8–6.3 μm, 平均为5.3±0.59 μm。

脱水技术方法1、蓝藻脱水浓缩藻浆分别采用卧螺离心机或旋振筛脱水浓缩成藻泥,该方法为预处理过程。

2、包埋脱水冰冻保存技术就是采用一种细胞固定化方法,将生物材料包埋在褐藻胶基质中,使其胶囊化(固定化),在适度脱水后再进行超低温保存。

3、直接干化法利用烘干机或太阳能(塑料大棚内挂晒)在高温作用下将藻泥中的水分被蒸发干燥成藻块,然后通过粉碎机粉碎成蓝藻粉。

4、间接干化法与直接干化法相对应的是间接干化法,由加热设备提供的蒸汽或热油首先加热容器,再通过容器表面将热传递给藻泥,使藻泥中的水分蒸发。

5、干燥剂吸附脱水干燥剂吸附脱水是利用物理吸附干燥剂通过物理方式将水分子吸附在自身的结构中或化学吸附干燥剂通过化学方式吸收水分子并改变其化学结构,变成另外一种物质的方法。

固定化方法藻类固定主要采用吸附法和包埋法。

两种方法均操作简便, 对细胞活性影响小吸附法可固定细胞量有限, 固定的细胞易脱落, 因此, 包埋法成为目前应用最广泛的藻类固定化方法。

理想的固定化载体是:(1)、对藻类无毒;(2)、透光性和透气性良好;(3)、传质性能良好, 包括营养盐及毒物;(4)、性质稳定, 不易被生物分解并能耐受由于藻(5)、细胞生长分裂引起的破裂(6)、强度高, 寿命长;(7)、价格低廉。

目前, 吸附法常采用的载体有聚氨基甲酸乙脂及聚乙烯醇等高分子泡沫。

也有文献报道, 用各种玻璃珠作为吸附法的载体。

包埋法固定化载体可分为两大类一是天然高分子凝胶载体, 如海藻酸钙、琼脂、角叉菜胶等。

二是有机合成高分子凝胶载体,如聚丙烯酞胺聚乙烯醇、多孔硅胶和聚氨基甲酸乙脂等。

天然高分子凝胶一般对生物无毒,传质性能好, 但强度较低, 在厌氧条件下易被生物分解。

太湖水环境中微囊藻毒素的分布与来源

太湖水环境中微囊藻毒素的分布与来源

太湖水环境中微囊藻毒素的分布与来源太湖是中国最大的淡水湖,也是世界上最为古老、最具代表性的大型浅水湖泊之一。

然而,太湖自20世纪初以来,由于城市工业化、农村化、城乡人口增长等多种因素影响,水环境受到了严重的污染,成为了中国五大污染物超标最为严重的湖泊之一。

近年来,随着人们对湖泊水环境的关注度提高,太湖水环境中微囊藻毒素的分布和来源也成为了热门话题。

一、微囊藻毒素的分布情况微囊藻毒素是一种产生于蓝藻中的毒素,由多种不同的微囊藻属产生。

太湖中常见的微囊藻属包括微囊藻和弯曲菌藻等,它们可以通过水体自我复制和传播,在水域中大面积繁殖,导致水质恶化和生态环境受损。

太湖微囊藻毒素的分布具有季节性和空间性,夏季水体表层浓度高,秋季则下降;同时,根据太湖各水域水位、水温、光照等生态因素变化,不同村域的污染状况也存在明显差异,一些特定地区的微囊藻毒素含量较高。

例如,上海周边地区的太湖出现了近年来最严重的微囊藻毒素大面积暴发(称为“草坪效应”),缺乏有效的环境治理控制,给当地居民生活和产业发展造成了极大威胁。

二、微囊藻毒素的来源(一)城市污水处理厂的排放城市污水处理厂是太湖微囊藻毒素的一个重要来源。

当废水中的营养物质(例如氨氮、磷酸盐等)超过一定的浓度,容易引起湖泊水环境中微囊藻的过度生长和繁殖,进而在水中产生微囊藻毒素。

而目前中国城市污水处理厂所能处理水量只占总量的20%左右,大量未经处理的城市污水对太湖水体的污染贡献非常巨大。

(二)农业活动的污染农业活动也是太湖水环境中微囊藻毒素的一个重要来源。

典型的例子是太湖流域的种植业和养殖业,其中包括了过度的化学品使用(如化肥、杀虫剂等)、跑农药等导致的污染、农业非点源污染和垃圾污染等。

(三)工业生产活动的污染太湖流域的工业污染也是太湖水环境中微囊藻毒素的一个重要来源。

一些工业厂家在排放废水时,过度含有有机物等污染物,这些有机物被水中的微生物降解后,会成为微囊藻等藻类细胞生长的营养物质,从而导致藻类的大量繁殖和微囊藻毒素的产生。

蓝藻的分类以及对养殖的影响

蓝藻的分类以及对养殖的影响

席 藻 属 Phormidium( 胶 鞘 藻 ) : 丝状体顶端 稍尖细或大体是等 粗的圆筒状.顶端 细胞圆锥形。藻丝 外有胶质衣鞘。常 见种类见图2—12。
鞘丝藻属 Lyngbya : 植 物体为不分枝的单列丝状 体,或聚集成或厚或薄的 团块,以基部着生。丝状 体呈螺旋形弯曲,或弯曲 成弧形而以中间部分着生 在他物上,少数以整个丝 状体着生。有的营漂浮生 活。胶质鞘坚固,无色、 黄色至褐色或红色,分层 或不分层。丝状体直或有 规则螺旋形缠绕。细胞内 含物均匀,或具假空泡和 颗粒,亮绿色或灰绿色。 海水、淡水、半咸水中皆 有分布。海生种类是紫菜 养殖上的主要害藻之一。
色球藻属Chroococcus (蓝球藻): 细胞球形、半球形。一般由2、4、 8、16或更多细胞(很少超过64或 128个细胞)所组成的群体,单个的 较少见。每个细胞内含有均匀的或 作不规则的小颗粒体。假空泡或有 或无。细胞的色素区的色彩白灰色 以至淡蓝绿色、蓝绿色、橄揽绿色、 橙黄或蓝紫色等。每个细胞外都被 有质地均匀,具有层理的个体衣鞘, 借此与群体中的各细胞相互分开; 群体的胶质衣鞘较厚,均匀或有层 理,坚固或因含多量水分而柔弱透 明。细胞分裂面有三个。在群体中 的有些细胞,有时两细胞的相贴靠 处大多平直呈现棱角,因此细胞往 往呈半球形。常见的种类有湖沼色 球藻C. limneticus、束缚色球藻C. tenax、小形色球藻C. minor和微小 色球藻C. minutus。
微囊藻属 Microcystis (微胞 藻) (图2—9): 群体呈球形团块 状或不规则形成穿孔的网状团块。 公共胶被均匀无色。细胞球形或 长圆形,互相贴靠,一般不易见 到两两成对的情况。细胞内含物 在浮游种类中,常有无数颗粒状 泡沫形的假空泡。在一些非浮游 种类中,内含物则均匀无假空泡, 内含物淡蓝绿色、亮蓝绿色或橄 榄绿色或玫瑰色。细胞分裂面3个。 常见的有铜绿微囊藻Microcystis aeruginosa、水华微囊藻M. flesaquae、具缘微囊藻M. marginata 和不定微囊藻M. incerta等。微囊 藻多生长在湖泊、池塘等有机质 丰富的水体中,营浮游生活。PH 值以8-9.5为宜。温暖季节水温在 28~32℃时繁殖快,生长旺盛,使 水体呈灰绿色,形成水华,肉眼 可见,其浮膜似铜绿色油漆,有 臭味。人们通常把微囊藻水华统

提醒珍藏高清藻类图谱精修订

提醒珍藏高清藻类图谱精修订

提醒珍藏高清藻类图谱 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#提醒珍藏!史上最全高清藻类图谱文/水产前沿杂志李钒频道独家报道,天天看水色,到底看出什么东东来没有藻类虽小,但静下心来看一看,池塘里的微观世界原来是那么的绚丽多姿。

福利来了,今天小编为您整理了各种常见藻类的高清图谱,点击收藏,你值得拥有。

蓝藻门微囊藻(学名:Microcystis,来自拉丁文的mikros(小)与kystis(囊状物))是淡水中常见的一个蓝菌的属,其中包含会造成有害藻华的铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa),其毒素会导致肝脏、胆囊病变。

如命名所显示,微囊藻的特征是小型的细胞且没有鞘的包覆。

细胞常聚集成大至肉眼可见的群落,本为圆形,但随细胞数增多会逐渐出现孔洞并变不规则。

其原生质体的颜色为浅蓝绿色,但充满气体的囊泡常会呈暗色,这是在光学显微镜下用来鉴别微囊藻的特征之一。

色球藻色球藻(Chroococcus)藻体多数为2、4、6或更多一些细胞组成的群体,少数为单细胞。

单细胞时细胞球形,群体中的细胞为半球形或四分之一圆形。

细胞均具明显胶被,群体者既具群体胶被,其内的细胞也各具胶被,有的种类胶被还明显分层。

细胞仅具原核。

细胞蓝绿色、淡蓝绿色或灰色或黄色等。

色球藻为淡水常见种类,常见于有机质丰富的水体或潮湿的土壤和花盆壁上。

螺旋藻螺旋藻(学名:Spirulina),亦称“节旋藻”,是一类低等生物,原核生物,由单细胞或多细胞组成的丝状体,体长200-500μm,宽5-10μm,圆柱形,呈疏松或紧密的有规则的螺旋旋形弯曲,形如钟表发条,故而得名。

胶质鞘无或只有极薄的鞘,并有规则螺旋状,以形成藻殖段繁殖。

无异形胞和后壁孢子。

约38种,多数生长在碱性盐湖。

目前国内外均有大规模人工培育,主要为钝顶螺旋藻、极大螺旋藻和印度螺旋藻三种。

可食用,营养丰富,蛋白质含量高达60%-70%。

常见藻类形体特征及图谱

常见藻类形体特征及图谱

常见藻类形体特征及图谱一、基本介绍藻类是原生生物界一类真核生物(有些也为原核生物,如蓝藻门的藻类)。

主要水生,无维管束,能进行光合作用。

体型大小各异,小至长1微米的单细胞的鞭毛藻,大至长达60公尺的大型褐藻。

一些权威专家继续将藻类归入植物或植物样生物,但藻类并没有真正的根、茎、叶,也没有维管束。

这点与苔藓植物相同。

在中国现代的植物学中,仍然将一些水生高等植物的名称中贯以“藻”字(如金鱼藻、黑藻、茨藻、狐尾藻等),也可能来源于此。

与此相反,人们往往将一些水中或潮湿的地面和墙壁上个体较小,粘滑的绿色植物统称为青苔,实际上这也不是现在所说的苔类,而主要是藻类。

藻类植物并不是一个纯一的类群,各分类系统对它的分门也不尽一致,一般分为蓝藻门、眼虫藻门、金藻门、甲藻门、绿藻门、褐藻门、红藻门等。

二、常见藻类介绍及图谱2.1 蓝藻门蓝藻门是一门藻类植物,能进行光合作用放氧的原核生物。

也有人把蓝藻划为生物的一界-蓝菌界。

单细胞个体或群体,或为细胞成串排列组成藻丝(细胞列)的丝状体,不分枝、假分枝或真分枝。

具核质,无核膜;色质区主要由类囊体及其有关结构,藻胆体和糖原颗粒等所组成,具叶绿素a、藻胆素、胡萝卜素、类胡萝卜素等光合色素,但无叶绿体膜,不形成叶绿体;具细胞壁。

已知蓝藻约2000种,中国已有记录的约900种。

蓝藻有极大的适应性,分布很广。

(1)微囊藻微囊藻是淡水中常见的一个蓝菌的属,其中包含会造成有害藻华的铜绿微囊藻,其毒素会导致肝脏、胆囊病变。

微囊藻的特征是小型的细胞且没有鞘的包覆。

细胞常聚集成大至肉眼可见的群落,本为圆形,但随细胞数增多会逐渐出现孔洞并变不规则。

其原生质体的颜色为浅蓝绿色,但充满气体的囊泡常会呈暗色,这是在光学显微镜下用来鉴别微囊藻的特征之一。

(2)色球藻色球藻藻体多数为2、4、6或更多一些细胞组成的群体,少数为单细胞。

单细胞时细胞球形,群体中的细胞为半球形或四分之一圆形。

细胞均具明显胶被,群体者既具群体胶被,其内的细胞也各具胶被,有的种类胶被还明显分层。

最详尽最清楚的藻类图谱(强烈建议收藏)

最详尽最清楚的藻类图谱(强烈建议收藏)

最详尽最清楚的藻类图谱(强烈建议收藏)qdgenyuanshuichan众所周知,在⽔产养殖过程中,养鱼就是养⽔。

养⽔就是培养良好的藻类,对养殖动物起到供氧或者作为⽣物饵料的作⽤。

在这⾥我们将⽔产养殖过程中的常见藻类做了⼀个统计,并且将其在显微镜下的特点整理出来,⽅便⼤家对藻类的学习(部分图⽚来⾃⽹络)。

蓝藻门蓝藻门的藻类多数属于害藻。

蓝藻是⼀种浮游⽣物,有单细胞的,也有多细胞的。

容易在富营养化的⽔中⼤量爆发。

池塘中出现蓝藻时就应该提⾼警觉,可以通过在早期换掉上层⽔除去蓝藻。

如果使⽤了杀死蓝藻的药物,切记使⽤解毒药!蓝藻死后是有毒的,产⽣的毒素将会对养殖动物构成威胁。

蓝藻门由蓝藻纲组成,这⾥为⼤家介绍的常见藻类包括⾊球藻⽬的蓝纤维藻(指杆藻)、⾊球藻(蓝球藻)、平裂藻和微囊藻;颤藻⽬的颤藻、螺旋藻、席藻(胶鞘藻)和鞘丝藻;念球藻⽬的拟鱼腥藻、鱼腥藻和念珠藻。

⾊球藻⽬1、蓝纤维藻(指杆藻)群体胶被⽆⾊透明;淡蓝绿⾊⾄亮蓝绿⾊。

2、⾊球藻(蓝球藻)群体胶被厚,且单独都有⾐鞘,背靠背的两个⼩球。

与平裂藻相⽐,排列较为散乱。

3、平裂藻每两个细胞两两成对,2对为⼀组,4组成⼀⼩群;个体胶被不明显。

4、微囊藻具伪空泡颤藻⽬1、颤藻没有胶质鞘或有极薄胶质鞘;以段殖体进⾏繁殖。

2、螺旋藻呈螺旋弹簧状3、席藻(胶鞘藻)群体分布。

与颤藻对⽐,有胶质⾐鞘。

4、鞘丝藻有⼀段空的胶鞘念珠藻⽬1、拟鱼腥藻异形胞两端各⼀个2、鱼腥藻异形胞间⽣单个穿插3、念珠藻异形胞间⽣,长成串。

硅藻门硅藻门中的常见藻类⽐较多,⽽且多为益藻。

包括中⼼硅藻纲(中⼼纲)和⽻纹硅藻纲(⽻纹纲)。

⼀、中⼼硅藻纲(中⼼纲)圆筛藻⽬1、直链藻两细胞间有假环沟,两边具棘2、圆筛藻孔纹3、⼩环藻常见于淡⽔分外围和中央区4、漂流藻圆盘形,壳环⾯四周有薄⽽透明的翼状突,翼上有许多射出肋。

5、海链藻以⼀条胶质线相连成串,有的壳缘有刺。

6、⾻条藻胞间以细刺连接7、冠盖藻胞间管状短链相连,胞壁有明显的六⾓形孔纹。

微囊藻的分类鉴定

微囊藻的分类鉴定

微囊藻的分类鉴定微囊藻(Microcystis)是一类原生生物,属于蓝藻门(Cyanobacteria),也被称为蓝藻。

微囊藻广泛分布于淡水和海水环境中,是一种重要的浮游植物。

其分类鉴定主要从形态特征、生态特征和分子生物学等方面进行。

形态特征是微囊藻分类鉴定的重要依据之一。

微囊藻细胞呈圆形或椭圆形,直径一般在2-60微米之间。

细胞组织结构为原生质体,细胞壁由多层复合物组成。

在显微镜下观察,可以看到微囊藻的细胞有一个或多个气囊,这些气囊帮助细胞浮在水面上。

此外,微囊藻的细胞内还含有多个色素体,使其呈现不同的颜色。

生态特征也是微囊藻分类鉴定的重要依据之一。

微囊藻主要生活在淡水环境中,如湖泊、河流等,也有少数种类可以生活在盐水环境中。

它们通常生长在水体表层,形成绿色或蓝绿色的水华。

微囊藻具有较强的适应性和竞争力,能够在富含营养物质的水体中迅速繁殖。

它们通过光合作用吸收二氧化碳,并释放氧气。

微囊藻的生长能力强,可以迅速占据水体生态系统,对水生生物和水质造成一定的影响。

分子生物学是现代微囊藻分类鉴定的重要手段之一。

通过分析微囊藻的遗传物质,如DNA序列,可以确定其亲缘关系和物种分类。

分子生物学方法可以帮助科学家更准确地鉴定微囊藻的种类,并研究其进化关系和遗传多样性。

此外,分子生物学还可以研究微囊藻的毒素合成基因和毒素分泌途径,对微囊藻引起的水华和水质问题进行预测和防控。

微囊藻的分类鉴定对于了解其生物学特性、生态学作用和毒素产生机制等具有重要意义。

科学家们通过不断深入研究,可以更好地认识微囊藻的多样性和分布规律,为保护水生生态系统和维护水质安全提供科学依据。

在未来的研究中,还需要进一步完善微囊藻分类鉴定的方法和技术,以应对不断变化的环境和水质问题。

通过深入研究微囊藻的分类鉴定,可以更好地认识和管理这一重要的浮游植物。

lwb浮游动植物的分类和特点

lwb浮游动植物的分类和特点

几个典型浮游植物的图片
浮游植物种群的季节变化
• (1)春季:冰溶后,水对流和风混合,产生水层的 垂直环流,营养物质从底层上升,加上光照和温度的 增高,为浮游植物的大量繁殖创造了良好条件。常出 现硅藻种群的高峰,通常由1-2个优势种组成,常为直 链藻、小环藻、冠盘藻、星杆藻等。一般高峰不超过3 个月。 • (2)夏季:硅藻种群数量降低,占优势的是绿藻, 特别是绿球藻目的种群(盘星藻、卵囊藻等)。有时 飞燕角甲藻也占优势。硅藻水华引起的水化学条件的 改变(如溶解有机质和含氮量的增高)以及初夏光照 和温度(20-25℃)等条件都适合绿藻种群的增长,使 水中含氮量降得极低,因此能固氮的蓝藻在仲夏取代 绿藻而急剧增长。蓝藻占优势还与高温(>25℃)强光 照、长日照、高pH值及较少被浮游动物滤食有关。如 夏季大量出现的枝角类善于利用小型的绿藻,而难以 利用大型的蓝藻
生殖方式
• 1营养生殖 细胞分裂 • 2复大孢子 硅藻细胞经多次分裂后,个体逐渐缩小,到一个限度,这 种小细胞不再分裂,而产生一种孢子,以恢复原来的大小,这种孢子 称为复大孢子。复大孢子的形成方式有无性和有性两种。 (1)无性方式 是由营养细胞直接膨大而成,如中心纲的变异直链藻 (2)有性方式 通过接合作用,借助运动或分泌胶质使个体接近,然 后包围于共同胶质膜内,进行接合。 • 3小孢子 多见于中心硅藻的一种生殖方式,细胞核和原生质多次分裂, 形成8、16、32、64、128个不等小孢子,每个小孢子具1- 4条鞭毛, 长成后成群逸出,相互结合为合子,每个合子再萌发成新个体。 • 4休眠孢子 是沿海种类在多变的环境中的一种适应方式。休眠孢子的 产生常在细胞分裂后,原生质收缩到中央,然后产生厚壁,并在上、 下壳分泌很多突起和各种棘刺。当环境有利时,休眠孢子以萌芽方式 恢复原有形态和大小。

水生总结(1)

水生总结(1)

一个水体可划分为若干生物区:水体中最大的生物区:水底区、水层区、水面区。

浮游生物:生活在水层区,体小,不能作主动远距离移动,没有或只有弱的游泳能力。

底栖生物:水底区生活的生物。

藻类主要特征:1、藻类是低等植物,分布广,绝大多数生活于水中。

2、个体大小相差悬殊,小球藻3-4μm,巨藻长60m。

3、具叶绿素,能进行光合作用的自养型生物。

4、没有真正的根、茎、叶的分化,又称叶状体植物。

5、繁殖器官简单,以单细胞的孢子或合子进行繁殖,无胚,又叫孢子植物。

裸藻、隐藻,少数甲藻和金藻--无细胞壁细胞壁的构造:绿藻和蓝藻——纤维素(内)和果胶质(外);硅藻——SiO2(外)和果胶质(内);红藻——琼胶类;褐藻——褐藻胶;黄藻——果胶质无细胞壁的种类有以下三种类型:1)体全裸露,表层不特化为周质体(也叫表质),细胞可变形。

2)表层特化成为坚韧有弹性的周质体,形态较稳定。

周质体表面平滑或具纵走条纹或具螺旋绕转的隆起,或附有硅质或钙质小板,有的硅质板上还有刺。

3)某些藻类还具特殊的细胞壁状的构造——囊壳。

所有藻类都有的色素是:叶绿素a和β-胡萝卜素。

色素体是藻类光合作用,有杯状,盘状,星状,片状,板状和螺旋带状等。

除蓝藻和原绿藻外,色素均位于色素体内。

除蓝藻和红藻外,其余各门藻类营养细胞和生殖细胞均具鞭毛或仅生殖期具鞭毛的种类。

藻类繁殖方式与生活史:其繁殖方式可分为3种:营养繁殖;无性繁殖;有性繁殖;无性有性生殖混合型。

蓝藻细胞构造:1.细胞壁纤维素(内层):薄而坚固果胶质(外层):胶被或胶鞘、厚度,层理,不易观察无色素体和细胞核等细胞器。

蓝藻的繁殖:没有有性生殖,也没有具鞭毛的生殖细胞。

1、细胞分裂:最常见的繁殖方法2、段殖体3、孢子繁殖4、丝状蓝藻有异形胞。

色球藻、微囊藻、平裂藻、螺旋藻、颤藻属、鱼腥藻、念珠藻硅藻门.细胞壁:具硅质细胞壁,内层果胶质,外层硅质细胞壁:上下两壳,大-上壳,小-下壳。

上下壳:壳面、壳套、相连带羽纹纲硅藻有壳缝或假壳缝;菱形藻的壳缝呈管状,称为管壳缝。

常见微囊藻大小

常见微囊藻大小

滇池常见微囊藻属种类的分类检索表1. 细胞直径多数小于3.5 µm。

2. 细胞直径为 2.0–3.5 µm; 群体紧密结实, 边缘平滑; 胶被不密贴群体细胞边缘…………………………………………………………………………………………………………坚实微囊藻M. firma2. 细胞直径为 1.7–3.3 µm; 群体疏松, 海绵状, 边缘不规则; 胶被密贴群体细胞边缘………………………………………………………………………………………………鱼害微囊藻M. ichthyoblabe1. 细胞直径多数大于3.5 µm。

3. 群体中空; 胶被明显、边界清晰、坚固、有折光; 细胞较大, 直径4.5–8.1 µm, 沿胶被单层排列, 有时也充满胶被……………………………………………………………惠氏微囊藻M. wesenbergii3. 群体胶被可见、边界模糊、坚固、无折光。

4. 群体常由亚单位组成。

5. 亚单位立方形, 有独立的胶被; 群体细胞的数量一般为4的倍数…………………………………………………………………………………………………………绿色微囊藻M. viridis5. 亚单位球形或近球形, 外层细胞呈放射状排列。

6. 排列较紧密, 呈放射状……………………………………………放射微囊藻M. botrys 6. 排列不紧密, 少数细胞散离群体………………………………挪氏微囊藻M. novacekii 4. 群体没有亚单位, 群体内细胞聚集在一个共同的胶被。

7. 群体不形成穿孔, 不分枝。

8. 群体椭圆形或不规则, 细胞排列紧密; 胶被密贴细胞群体边缘…………………………………………………………………………………………………水华微囊藻M. flos-aquae8. 群体球形; 细胞排列稀疏, 间距远大于细胞直径, 细胞直径2.5–6.0 µm; 胶被离细胞边缘远, 达5 µm以上……………………………………………………史密斯微囊藻M. smithii 7. 群体成熟常穿孔, 甚至形成网格状或树枝状。

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滇池常见微囊藻属种类的分类检索表
1. 细胞直径多数小于3.5 µm。

2. 细胞直径为 2.0–
3.5 µm; 群体紧密结实, 边缘平滑; 胶被不密贴群体细胞边缘…………………………………………………………………………………………………………坚实微囊藻M. firma
2. 细胞直径为 1.7–
3.3 µm; 群体疏松, 海绵状, 边缘不规则; 胶被密贴群体细胞边缘…………………
……………………………………………………………………………鱼害微囊藻M. ichthyoblabe
1. 细胞直径多数大于3.5 µm。

3. 群体中空; 胶被明显、边界清晰、坚固、有折光; 细胞较大, 直径
4.5–8.1 µm, 沿胶被单层排列, 有
时也充满胶被……………………………………………………………惠氏微囊藻M. wesenbergii
3. 群体胶被可见、边界模糊、坚固、无折光。

4. 群体常由亚单位组成。

5. 亚单位立方形, 有独立的胶被; 群体细胞的数量一般为4的倍数…………………………………………………………………………………………………………绿色微囊藻M. viridis
5. 亚单位球形或近球形, 外层细胞呈放射状排列。

6. 排列较紧密, 呈放射状……………………………………………放射微囊藻M. botrys 6. 排列不紧密, 少数细胞散离群体………………………………挪氏微囊藻M. novacekii 4. 群体没有亚单位, 群体内细胞聚集在一个共同的胶被。

7. 群体不形成穿孔, 不分枝。

8. 群体椭圆形或不规则, 细胞排列紧密; 胶被密贴细胞群体边缘……………………………
……………………………………………………………………水华微囊藻M. flos-aquae
8. 群体球形; 细胞排列稀疏, 间距远大于细胞直径, 细胞直径2.5–6.0 µm; 胶被离细胞边缘远, 达5 µm以上……………………………………………………史密斯微囊藻M. smithii 7. 群体成熟常穿孔, 甚至形成网格状或树枝状。

9. 群体不定形, 呈球状、椭圆形或树枝状等, 细胞分布均匀…………………………………………………………………铜绿微囊藻M. aeruginosa
9. 群体细长, 呈带状, 藻体有间隔收缢, 细胞分布不均匀, 在收缢处细胞密度较低………
…………………………………………………………假丝微囊藻M. pseudofilamentosa
采集表层水样1L左右
用冰盒冷藏后带回实验室
无菌水反复冲洗2-3次
5μm孔径滤膜
滤液
0.45μm孔径滤膜
细胞室专用刮刀
含无菌水的小型培养皿。

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