浒苔对米氏凯伦藻生长的克生作用
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近几年来, 在我国黄海中、北 部海域爆 发了由 浒苔属 ( U lva)大型绿 藻引 发的 绿潮 灾害, 导 致了 一系 列的 环境 问题和经 济损 失, 甚至 影响 到了 奥帆 赛的 顺利 进行。目 前 对我国绿潮 的溯源、成因、过程和 对海洋生态 系统的影
收稿日期: 2010 01 26, 修订日期: 2010 03 18 基金项目: 国 家自 然 科 学 基 金 ( 2007AA 09Z406 ) ; 上 海 市 浦 江 人 才 计 划 项 目 ( 05PJ14086 ) ; 上 海 市 优 秀 学 科 带 头 人 计 划 项目 ( 08XD 14037 ); 上海市水生生物学重点学科资助项目 ( S30701) ; 上海高校选拔培养优秀青年教师科研专项基金 ( ssc08002) 作者简介: 霍元子 ( 1979 ) , 男, 辽宁海城人, 博士, 讲师, 从事海洋生态学研究, E m ai:l yzhuo@ shou. edu. cn 通讯作者: 何培民, E m ai:l pm he@ shou. edu. cn
浒苔经蒸馏水清 洗后, 于 60 % 恒 温干燥 3 d, 干物质 用研钵研 磨成 粉 末状。干 粉 末的 添加 浓 度 设定 为 0. 2、 0. 4、0. 6、1. 2和 2. 4 g /L, 以不 添加干 粉末的 米氏 凯伦藻 培养组为对照, 米氏凯 伦藻的 初始 浓度 为 1 # 104 /mL, 每 组均设 4个重复。实验在盛有 800 mL 培养液的 1 L 三角 瓶中进行。实验时 间 7 d, 每 次取 样结 束, 向各 体系 中补 充 1 mL 40倍 f/2营养液, 以保证实验 过程中不受 营养盐 限制。 1. 2. 3 浒苔培养滤液对 米氏凯伦藻生长的影响 1. 2. 3. 1 一次性培养
第 4期
霍元 子, 等: 浒 苔对米氏凯伦藻生长的克生作用
49 7
响等问题尚缺乏足够 的科学认识。因此, 本文 就浒苔 ( U. p rolifera)对米 氏凯伦藻的抑制效应进行了研究, 以期为评 价浒苔绿潮对近海海 洋生态系统 的影响和 生态修 复作用 提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 藻种和培养条件 漂浮浒苔于 2008年 7月采自 青岛第 一海 水浴场 , 米
实验在盛有 800 mL 培养液的 1 L 三角瓶中进行 。将 处于对数生长 期的 米氏 凯伦 藻接 种到 新鲜 培养 液中, 调 整初始密 度 约 为 1 # 104 /mL。浒 苔 起始 密 度 设 定为 0、 0. 5、1. 0、2 . 0、5. 0和 10 g /L。实验设 4个重复, 实验时间 7 d。每天每个培养瓶采样 1 mL, 用 L ugo l∃s 试剂固 定, 并 用血球计数板在 O lympus光 学显微 镜下计 数。每 次取样 结束, 向各体系中 补充 1 mL 40 倍 f/2 营养 液, 以保 证实 验过程中不受营养盐 限制。 1. 2. 2 浒苔干粉末对米 氏凯伦藻生长的影响
取新鲜浒苔 10 g, 加少许 蒸馏水 研磨成 浆, 用 消毒海 水 4 !C下以 6 000 r /m in离心 10 m in, 重复 3次, 收集上清 液共 100 mL 作为 母液, 再用 消毒 海水作 不同 稀释 倍率, 使其浓度分别为 0. 1、0. 2、0. 5、1. 0和 2. 0 g /L, 后用 40倍 f/2营养液重新加富, 立即接种处 于对数生 长期的 米氏凯 伦藻, 初始密度约为 1 # 104 /mL。以相同条件下培养于 f/ 2加富消毒海水中的 米氏 凯伦 藻为对 照组, 营 养水平、接 藻量与试验组一 致。 1. 3 数据处理
摘 要: 研究了浒苔 ( U lva prolifera )对赤潮微藻米氏凯伦藻 (K aren ia m ikim otoi )的克生 效应。结果表明, 浒苔 鲜组织对米氏 凯伦藻的生长具有强烈的克生效应; 一次性添加浒苔培养水过滤液 对米氏凯伦藻 生长没有显著的 抑制作用, 而 半连续添加 对米氏凯伦藻生长具有显著的克生作用; 浒苔干粉末和水溶性抽提液对米氏凯伦藻的生长产生显著的抑 制作用。实验结果 证明抑制米氏凯伦藻生长物质很可能更多地存在于浒苔组织内, 向 环境中分泌的 克生物质较少, 因 而克生物质 的连续分泌 是有效克制米氏凯伦藻生长的关键。同时, 克生作用存在着明显的 浓度效应, 当抑制 物浓度达到一定 阈值才表 现明显的克 生作用, 在阈值之上浓度越高克生作用越强。 关键词: 浒苔; 米氏凯伦藻; 克生效应; 绿潮 中图分类号: Q 143, Q 178, X 171 文献标识码: A 文章编号: 1007 6336 ( 2010 ) 04 0496 04
米氏凯伦藻 (Karenia m ik im oto i)属 于裸甲 藻目 ( G ym
nod in ia les), 凯伦藻属 ( K eren ia), 能分 泌溶 血性 毒素 和鱼 毒素, 有溶解 鱼类 鳃组 织细 胞的 作用。米 氏凯 伦藻 分布 广 泛, 是近年 来常 见的赤 潮生 物, 并且已 经在 澳大 利亚、 北欧各国、日本、新西兰、南 美、北 非、我国香 港、浙 江海域 和福建沿海等 地引 发过 赤潮灾 害 [ 9~ 12] , 造成 了严重 的渔 业经济损失和海 洋生态问题。
将密度为 10 g /L 的浒 苔在 f/2 培养 液中培 养 3 d后 取出海藻, 将培 养液 经 高温 灭菌 的滤 膜过 滤。所得 滤液 用 40倍 f /2营养 液重新 加富, 立 即接种 处于 对数 生长期 的米氏凯伦藻, 初始密度约为 1 # 104 /mL。以相同条件下 培养于 f/2加富消毒海水中的米 氏凯伦藻为对照组, 营养 水平、接藻量与 实验 组一 致。实验 于盛 有 40 mL 培 养液 的 100 mL 三角烧瓶中进行, 每组均设 4个重复, 实验时间 7 d, 以下均同。 1. 2. 3. 2 半连续培养
按照上面的方法 将米氏凯伦 藻接种于 浒苔培 养水的 过滤液中。每天将每个培养瓶中的培养 液移出 10 mL, 然 后加入 10 mL 经营养加富的新鲜 浒苔培养 滤液以 保持培
养液体积的恒定 。对照组 添加 10 mL 营养 水平一致 的 f/ 2营养液。 1. 2. 3. 3 经高温高压处理的浒苔培养 滤液
氏凯伦藻购自中国科学 院海洋 研究所 藻种库。浒 苔培养 于 V SE海水培养 液中, 米氏 凯伦藻 培养于 f/2培养 液中。 藻种在 20 !C, 光照 60 m oL /m2∀ s, 光照 周期为 12 L: 12 D 下培养。每天定时晃动微藻培养瓶两次, 以防止附壁生 长。实验开始前 2 d, 用青霉素 ( 100 m g /L )、氯 霉素 ( 0. 75 m g /L) 、多粘菌素 ( 0. 75 mg /L ) 和新霉素 ( 0. 9 m g /L )的混 合溶液处理浒苔藻体 后备用。 1. 2 实验设计 1. 2. 1 浒苔鲜组织对米 氏凯伦藻生长的影响
按照 1. 2. 3. 1 的方 法制备 浒苔 培养滤 液, 于 121 !C 高压灭菌 20 m in后 冷却并 加富, 接 种米氏 凯伦 藻。以相 同条件下培养于 f /2 加富消 毒海 水中 的米氏 凯伦 藻为对 照组, 营养水平、接藻量与 实验组一致。 1. 2. 4 浒苔水溶性 抽提液对米氏凯伦藻生长的影响
第 29卷 第 4期 2 0 1 0年 8月
海洋环境科学 MAR INE ENV IRONM ENTAL SC IENCE
V o l. 2 9, N o . wenku.baidu.com A ugust . 2 0 1 0
浒苔对米氏凯伦藻生长的克生作用
霍元子, 田千桃, 徐栅楠, 王阳阳, 冯子慧, 房 毅, 何培民
( 上海海洋大学 水产与生命学院, 水域环境生态上海高校工程研究中心, 上海 201306)
A llelopathic effects of Ulva prolifera on grow th ofK arenia m ik im otoi
HUO Y uan z,i T IAN Q ian tao, XU Shan nan, W ANG Y ang yang, FENG Z i hu,i FANG Y ,i H E P e im in ( C ollege of F isheries and L ife S cien ces, W ater En vironm ent & E cology Engin eering R esearch Cen ter, Shanghai O cean U n iversity, Shangh ai 201306, C h ina)
大型海洋绿藻大 量增殖的现象, 被称为 绿潮 ( g reen tide) [ 1] 。自 20世纪 80年代以 来, 在 世界范 围内的 近海、 海湾 和 河 口 内, 绿 潮 已 成 为 一 类 频 发 的 生 态 异 常 现 象 [ 2~ 5] , 而 且 受 绿 潮 影 响 的 国 家 和 海 区 数 量 仍 在 增 加 [ 1, 6], 已经成 为 一个 严 重的 世 界 性生 态 问题。 另 一方 面, 大型绿藻大规 模生 长可 以吸 收过 量的 营养 盐和 一些 毒素, 扮演着重要的 反硝化反应器 的作用 [ 7] , 并且通过 相生相克作用 改变 水域生 态 系统 的结 构和 交替 顺序 [8] , 具有显著地生态修复 作用。
A bstract: A llelopath ic effects of U lva prolifera on the harm ful algaeK aren ia m ikim otoi w ere stud ied in laboratory. The results show ed that the grow th ofK. m ikimotoi w as s ign ifican tly ( P > 0. 05 ) low ered by fresh t issue ofU. prolif era; The grow th ofK. m ikimotoi w as n ot s ign if ican tly ( P > 0. 05) low ered by U. prolif era cu lture m ed ium f iltrate under in it ial f iltrate add it ion, but, the grow th ofK. m ikim otoi w as strongly inh ib ited by m acroalga cuhu re m ed ium f ihrate under sem icont inuous f iltrate add it ion. The grow th of K. m ikim otoi w as s trongly inh ib ited by dry pow der and aqu eous extract of U. p rolif era. The resu lts show ed that al lelochem icals w erem ore existed in the tissue of U. prolif era than excreted to the m ed ium and cont inuou s addit ion of allelochem icals w as im portan t to effect ively con trol the grow th ofK. m ikim otoi. Th e Concen tration effect of antagon ist ic relat ion sh ip w as ex isted betw een U. prolifera and K. m ikim otoi. K ey words: U lva prolif era; K aren ia m ikim otoi; allelopath ic effects; green t ides
收稿日期: 2010 01 26, 修订日期: 2010 03 18 基金项目: 国 家自 然 科 学 基 金 ( 2007AA 09Z406 ) ; 上 海 市 浦 江 人 才 计 划 项 目 ( 05PJ14086 ) ; 上 海 市 优 秀 学 科 带 头 人 计 划 项目 ( 08XD 14037 ); 上海市水生生物学重点学科资助项目 ( S30701) ; 上海高校选拔培养优秀青年教师科研专项基金 ( ssc08002) 作者简介: 霍元子 ( 1979 ) , 男, 辽宁海城人, 博士, 讲师, 从事海洋生态学研究, E m ai:l yzhuo@ shou. edu. cn 通讯作者: 何培民, E m ai:l pm he@ shou. edu. cn
浒苔经蒸馏水清 洗后, 于 60 % 恒 温干燥 3 d, 干物质 用研钵研 磨成 粉 末状。干 粉 末的 添加 浓 度 设定 为 0. 2、 0. 4、0. 6、1. 2和 2. 4 g /L, 以不 添加干 粉末的 米氏 凯伦藻 培养组为对照, 米氏凯 伦藻的 初始 浓度 为 1 # 104 /mL, 每 组均设 4个重复。实验在盛有 800 mL 培养液的 1 L 三角 瓶中进行。实验时 间 7 d, 每 次取 样结 束, 向各 体系 中补 充 1 mL 40倍 f/2营养液, 以保证实验 过程中不受 营养盐 限制。 1. 2. 3 浒苔培养滤液对 米氏凯伦藻生长的影响 1. 2. 3. 1 一次性培养
第 4期
霍元 子, 等: 浒 苔对米氏凯伦藻生长的克生作用
49 7
响等问题尚缺乏足够 的科学认识。因此, 本文 就浒苔 ( U. p rolifera)对米 氏凯伦藻的抑制效应进行了研究, 以期为评 价浒苔绿潮对近海海 洋生态系统 的影响和 生态修 复作用 提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 藻种和培养条件 漂浮浒苔于 2008年 7月采自 青岛第 一海 水浴场 , 米
实验在盛有 800 mL 培养液的 1 L 三角瓶中进行 。将 处于对数生长 期的 米氏 凯伦 藻接 种到 新鲜 培养 液中, 调 整初始密 度 约 为 1 # 104 /mL。浒 苔 起始 密 度 设 定为 0、 0. 5、1. 0、2 . 0、5. 0和 10 g /L。实验设 4个重复, 实验时间 7 d。每天每个培养瓶采样 1 mL, 用 L ugo l∃s 试剂固 定, 并 用血球计数板在 O lympus光 学显微 镜下计 数。每 次取样 结束, 向各体系中 补充 1 mL 40 倍 f/2 营养 液, 以保 证实 验过程中不受营养盐 限制。 1. 2. 2 浒苔干粉末对米 氏凯伦藻生长的影响
取新鲜浒苔 10 g, 加少许 蒸馏水 研磨成 浆, 用 消毒海 水 4 !C下以 6 000 r /m in离心 10 m in, 重复 3次, 收集上清 液共 100 mL 作为 母液, 再用 消毒 海水作 不同 稀释 倍率, 使其浓度分别为 0. 1、0. 2、0. 5、1. 0和 2. 0 g /L, 后用 40倍 f/2营养液重新加富, 立即接种处 于对数生 长期的 米氏凯 伦藻, 初始密度约为 1 # 104 /mL。以相同条件下培养于 f/ 2加富消毒海水中的 米氏 凯伦 藻为对 照组, 营 养水平、接 藻量与试验组一 致。 1. 3 数据处理
摘 要: 研究了浒苔 ( U lva prolifera )对赤潮微藻米氏凯伦藻 (K aren ia m ikim otoi )的克生 效应。结果表明, 浒苔 鲜组织对米氏 凯伦藻的生长具有强烈的克生效应; 一次性添加浒苔培养水过滤液 对米氏凯伦藻 生长没有显著的 抑制作用, 而 半连续添加 对米氏凯伦藻生长具有显著的克生作用; 浒苔干粉末和水溶性抽提液对米氏凯伦藻的生长产生显著的抑 制作用。实验结果 证明抑制米氏凯伦藻生长物质很可能更多地存在于浒苔组织内, 向 环境中分泌的 克生物质较少, 因 而克生物质 的连续分泌 是有效克制米氏凯伦藻生长的关键。同时, 克生作用存在着明显的 浓度效应, 当抑制 物浓度达到一定 阈值才表 现明显的克 生作用, 在阈值之上浓度越高克生作用越强。 关键词: 浒苔; 米氏凯伦藻; 克生效应; 绿潮 中图分类号: Q 143, Q 178, X 171 文献标识码: A 文章编号: 1007 6336 ( 2010 ) 04 0496 04
米氏凯伦藻 (Karenia m ik im oto i)属 于裸甲 藻目 ( G ym
nod in ia les), 凯伦藻属 ( K eren ia), 能分 泌溶 血性 毒素 和鱼 毒素, 有溶解 鱼类 鳃组 织细 胞的 作用。米 氏凯 伦藻 分布 广 泛, 是近年 来常 见的赤 潮生 物, 并且已 经在 澳大 利亚、 北欧各国、日本、新西兰、南 美、北 非、我国香 港、浙 江海域 和福建沿海等 地引 发过 赤潮灾 害 [ 9~ 12] , 造成 了严重 的渔 业经济损失和海 洋生态问题。
将密度为 10 g /L 的浒 苔在 f/2 培养 液中培 养 3 d后 取出海藻, 将培 养液 经 高温 灭菌 的滤 膜过 滤。所得 滤液 用 40倍 f /2营养 液重新 加富, 立 即接种 处于 对数 生长期 的米氏凯伦藻, 初始密度约为 1 # 104 /mL。以相同条件下 培养于 f/2加富消毒海水中的米 氏凯伦藻为对照组, 营养 水平、接藻量与 实验 组一 致。实验 于盛 有 40 mL 培 养液 的 100 mL 三角烧瓶中进行, 每组均设 4个重复, 实验时间 7 d, 以下均同。 1. 2. 3. 2 半连续培养
按照上面的方法 将米氏凯伦 藻接种于 浒苔培 养水的 过滤液中。每天将每个培养瓶中的培养 液移出 10 mL, 然 后加入 10 mL 经营养加富的新鲜 浒苔培养 滤液以 保持培
养液体积的恒定 。对照组 添加 10 mL 营养 水平一致 的 f/ 2营养液。 1. 2. 3. 3 经高温高压处理的浒苔培养 滤液
氏凯伦藻购自中国科学 院海洋 研究所 藻种库。浒 苔培养 于 V SE海水培养 液中, 米氏 凯伦藻 培养于 f/2培养 液中。 藻种在 20 !C, 光照 60 m oL /m2∀ s, 光照 周期为 12 L: 12 D 下培养。每天定时晃动微藻培养瓶两次, 以防止附壁生 长。实验开始前 2 d, 用青霉素 ( 100 m g /L )、氯 霉素 ( 0. 75 m g /L) 、多粘菌素 ( 0. 75 mg /L ) 和新霉素 ( 0. 9 m g /L )的混 合溶液处理浒苔藻体 后备用。 1. 2 实验设计 1. 2. 1 浒苔鲜组织对米 氏凯伦藻生长的影响
按照 1. 2. 3. 1 的方 法制备 浒苔 培养滤 液, 于 121 !C 高压灭菌 20 m in后 冷却并 加富, 接 种米氏 凯伦 藻。以相 同条件下培养于 f /2 加富消 毒海 水中 的米氏 凯伦 藻为对 照组, 营养水平、接藻量与 实验组一致。 1. 2. 4 浒苔水溶性 抽提液对米氏凯伦藻生长的影响
第 29卷 第 4期 2 0 1 0年 8月
海洋环境科学 MAR INE ENV IRONM ENTAL SC IENCE
V o l. 2 9, N o . wenku.baidu.com A ugust . 2 0 1 0
浒苔对米氏凯伦藻生长的克生作用
霍元子, 田千桃, 徐栅楠, 王阳阳, 冯子慧, 房 毅, 何培民
( 上海海洋大学 水产与生命学院, 水域环境生态上海高校工程研究中心, 上海 201306)
A llelopathic effects of Ulva prolifera on grow th ofK arenia m ik im otoi
HUO Y uan z,i T IAN Q ian tao, XU Shan nan, W ANG Y ang yang, FENG Z i hu,i FANG Y ,i H E P e im in ( C ollege of F isheries and L ife S cien ces, W ater En vironm ent & E cology Engin eering R esearch Cen ter, Shanghai O cean U n iversity, Shangh ai 201306, C h ina)
大型海洋绿藻大 量增殖的现象, 被称为 绿潮 ( g reen tide) [ 1] 。自 20世纪 80年代以 来, 在 世界范 围内的 近海、 海湾 和 河 口 内, 绿 潮 已 成 为 一 类 频 发 的 生 态 异 常 现 象 [ 2~ 5] , 而 且 受 绿 潮 影 响 的 国 家 和 海 区 数 量 仍 在 增 加 [ 1, 6], 已经成 为 一个 严 重的 世 界 性生 态 问题。 另 一方 面, 大型绿藻大规 模生 长可 以吸 收过 量的 营养 盐和 一些 毒素, 扮演着重要的 反硝化反应器 的作用 [ 7] , 并且通过 相生相克作用 改变 水域生 态 系统 的结 构和 交替 顺序 [8] , 具有显著地生态修复 作用。
A bstract: A llelopath ic effects of U lva prolifera on the harm ful algaeK aren ia m ikim otoi w ere stud ied in laboratory. The results show ed that the grow th ofK. m ikimotoi w as s ign ifican tly ( P > 0. 05 ) low ered by fresh t issue ofU. prolif era; The grow th ofK. m ikimotoi w as n ot s ign if ican tly ( P > 0. 05) low ered by U. prolif era cu lture m ed ium f iltrate under in it ial f iltrate add it ion, but, the grow th ofK. m ikim otoi w as strongly inh ib ited by m acroalga cuhu re m ed ium f ihrate under sem icont inuous f iltrate add it ion. The grow th of K. m ikim otoi w as s trongly inh ib ited by dry pow der and aqu eous extract of U. p rolif era. The resu lts show ed that al lelochem icals w erem ore existed in the tissue of U. prolif era than excreted to the m ed ium and cont inuou s addit ion of allelochem icals w as im portan t to effect ively con trol the grow th ofK. m ikim otoi. Th e Concen tration effect of antagon ist ic relat ion sh ip w as ex isted betw een U. prolifera and K. m ikim otoi. K ey words: U lva prolif era; K aren ia m ikim otoi; allelopath ic effects; green t ides