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不同氮浓度对红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)生长、孢囊形成和生源要素组成的影响

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海洋与湖沼 2021年第3期52卷 665-672页

作者：王晓婷黄健刘云宋书群李才文中国海洋大学海洋生命学院青岛266003 中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室青岛266071 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室青岛266237 中国科学院海洋大科学研究中心青岛266071

为阐明红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)对氮营养条件的适应机制,本研究在不同氮浓度条件下对红色赤潮藻进行一次性培养,系统研究了氮浓度对红色赤潮藻生长、休眠孢囊形成和细胞生源要素组成的影响。结果显示,红色赤潮藻生长率随着初始... 详细信息

为阐明红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)对氮营养条件的适应机制,本研究在不同氮浓度条件下对红色赤潮藻进行一次性培养,系统研究了氮浓度对红色赤潮藻生长、休眠孢囊形成和细胞生源要素组成的影响。结果显示,红色赤潮藻生长率随着初始氮浓度的增加而增大,200μmol/L氮添加组生长率最大,为0.79/d。不同氮处理组细胞形态存在差异,低氮条件下藻细胞个体变小。培养第6天,各氮处理组均观察到休眠孢囊,且随着培养时间的延长,孢囊数量逐渐增多;50μmol/L氮添加组孢囊形成率最高,为2.95%±0.16%。氮浓度对红色赤潮藻细胞生源要素组成有显著影响,红色赤潮藻胞内碳、氮含量随氮浓度的升高而增加,其C:N:P也随氮浓度的增加而增加。红色赤潮藻生长过程中,加氮处理组细胞在指数期碳、氮、磷含量较低,稳定期含量较高;相关性分析表明,红色赤潮藻胞内碳、氮、磷含量与藻生长率之间呈显著负相关关系(P红色赤潮藻的生长、休眠孢囊形成和藻细胞生源要素组成有显著影响,为揭示红色赤潮藻对氮营养条件的适应机制提供参考。

关键词：红色赤潮藻氮浓度藻生长休眠孢囊生源要素组成

红色赤潮藻的毒性特征及其毒素的分离纯化研究

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红色赤潮藻的毒性特征及其毒素的分离纯化研究

作者：方婷暨南大学

学位级别：硕士

红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)在世界各地频繁形成有害藻华,导致海洋生物大量死亡,并造成严重的经济损失。本项目组前期研究显示,红色赤潮藻对多种水生动物具有不同程度的毒性效应,并且对多种浮游植物具有显著的化感效应。但红色赤潮... 详细信息

红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)在世界各地频繁形成有害藻华,导致海洋生物大量死亡,并造成严重的经济损失。本项目组前期研究显示,红色赤潮藻对多种水生动物具有不同程度的毒性效应,并且对多种浮游植物具有显著的化感效应。但红色赤潮藻的毒性机制及其毒素的组成仍不清楚。本文研究了红色赤潮藻的毒性特征,优化了毒素的提取与分离条件,并初步探讨了毒素的理化性质。主要研究结果如下:(1)不同生长阶段红色赤潮藻细胞的毒素粗提物均具有显著的溶血活性,但滤液中未检测出溶血毒性,表明毒素主要储存在藻细胞内。延滞期溶血活性显著低于其他生长阶段,表明随着藻细胞的生长不断产生和积累毒素。红色赤潮藻JX13、JX14藻细胞毒素粗提物对兔红细胞的溶血活性和对红胞藻的抑制作用均会随着营养盐浓度的升高而增强。红色赤潮藻会影响天然海水中浮游植物的群落结构,且其毒性效应具有物种特异性。(2)红色赤潮藻细胞的甲醇、丙酮和乙酸乙酯提取物均对兔红细胞显示溶血毒性,其毒性强弱表现为丙酮提取物≥乙酸乙酯提取物>甲醇提取物,表明丙酮是提取该藻毒素的良好溶剂。红色赤潮藻丙酮粗提物经SPE分离后得到5种组分,其中60%和80%丙酮洗脱组分对兔红细胞具有强烈的溶血毒性,表明红色赤潮藻的溶血毒素主要是一类低极性的化合物。5种SPE洗脱组分均对红胞藻有抑制作用,但60%和80%洗脱组分对红胞藻的抑藻效应显著高于20%和40%洗脱组分,表明红色赤潮藻的化感物质是由极性不同的化合物组成的混合物,其主要化感物质可能是低极性的。(3)对红色赤潮藻毒素的提取方法和毒性检测方法进行了优化。证实氮气吹干不会对红色赤潮藻毒素粗提物的溶血毒性造成显著影响。相对于二甲基亚砜(DMSO),乙醇是较好的重溶试剂。发现高强度光照可能会破坏红色赤潮藻毒素结构。(4)红色赤潮藻毒素具有热不稳定性。毒素粗提物经100°C水浴处理3 h后,溶血毒性低于检出限,而在-20°C保存120 h后,其溶血毒性下降了14%。粗提物样品储存在黑暗、冷冻(-20°C)条件下30天,溶血活性降低约50%。表明红色赤潮藻的溶血毒素是不稳定的。红色赤潮藻毒素丙酮粗提物的紫外-可见光谱分析表明,红色赤潮藻的溶血毒素可能具有与卟啉化合物类似的结构。

关键词：有害藻华红色赤潮藻藻毒素溶血活性光敏性

四种海洋藻华甲藻与红色赤潮藻的化学互感作用(allelopathy)初步研究

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海洋科学 2017年第9期41卷 94-101页

作者：王欢胡章喜唐赢中中国科学院海洋生态与环境科学重点实验室中国科学院海洋研究所山东青岛266071 中国科学院大学北京100049 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室山东青岛266071

化学互感作用或化感作用(allelopathy)在浮游植物的种群相互作用及动力学过程中起着重要的调节控制作用,已经成为有害藻华生态学研究中的重要领域。但在被研究的种类和化感作用的规律等方面还存在众多空白。本研究选取分离自中国和美国... 详细信息

化学互感作用或化感作用(allelopathy)在浮游植物的种群相互作用及动力学过程中起着重要的调节控制作用,已经成为有害藻华生态学研究中的重要领域。但在被研究的种类和化感作用的规律等方面还存在众多空白。本研究选取分离自中国和美国近海的重要藻华甲藻多环旋沟藻(Cochlodinium polykrikoides)、米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)、剧毒卡尔藻(Karlodinium veneficum)、短沟别什莱藻(Biecheleria brevisulcate),在相同的试验条件下(72 h共培养)观察其与另一种常见的藻华甲藻红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)的化感作用。实验结果显示化感效应随种类和特别是起始细胞密度比率而分别表现为抑制或促进共存种的生长。与起始细胞密度为500个/m L的红色赤潮藻共培养时,多环旋沟藻起始密度为250个/m L时促进红色赤潮藻生长,米氏凯伦藻苏澳株和短沟别什莱藻在细胞密度低于1 000个/m L时促进红色赤潮藻生长,同时起始密度为5 000~50 000个/m L的剧毒卡尔藻被红色赤潮藻促进生长。但是,米氏凯伦藻深圳湾株在细胞密度500个/m L以上时均抑制红色赤潮藻生长,多环旋沟藻在起始密度大于250个/m L时开始抑制红色赤潮藻生长,且抑制效应在起始密度2 500个/m L时接近100%。米氏凯伦藻的化感作用在不同株系间表现出显著差异。结果说明有害藻华甲藻之间的化感作用表现出复杂的形式,随着作用的种类和互相之间的密度比率变化而有互相促进、抑制或一方抑制(或促进)另一方等作用,这对进一步认识藻华甲藻的种群动力学具有重要意义。

关键词：化感作用红色赤潮藻多环旋沟藻剧毒卡尔藻米氏凯伦藻短沟别什莱藻

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红色赤潮藻对球形棕囊藻的化感作用研究

广西科学院学报 2024年第1期40卷 66-71页

作者：苏芯莹马青龙李菲陈波董德信覃仙玲广西科学院广西海洋科学院(广西红树林研究中心)广西近海海洋环境科学重点实验室广西南宁530007

红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)和球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)都是近年来在我国近岸海域频繁引发赤潮的藻类。为了探索红色赤潮藻和球形棕囊藻之间是否存在化感作用及作用方式,本研究采用不同起始密度培养红色赤潮藻与球形棕囊藻... 详细信息

红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)和球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)都是近年来在我国近岸海域频繁引发赤潮的藻类。为了探索红色赤潮藻和球形棕囊藻之间是否存在化感作用及作用方式,本研究采用不同起始密度培养红色赤潮藻与球形棕囊藻,并将前者的完整细胞培养液、无细胞滤液、藻液超声破碎液分别与球形棕囊藻进行混合培养,分析红色赤潮藻对球形棕囊藻细胞生长的影响。结果显示,在红色赤潮藻细胞起始密度保持5×10^(5)cells/L的混合培养条件下,起始密度分别为5×10^(5)、1×10^(6)、2×10^(6)、1×10^(7)cells/L的球形棕囊藻生长均受到明显的抑制;无论是含有红色赤潮藻完整细胞的培养液,还是其无细胞滤液或藻液超声破碎液,均对球形棕囊藻的生长具有显著抑制作用(P藻液超声破碎液;相反,球形棕囊藻的存在对红色赤潮藻细胞的生长无显著影响(P>0.05)。因此,红色赤潮藻具有抑制球形棕囊藻生长的化感作用,其化感物质主要分泌于细胞外。

关键词：赤潮红色赤潮藻球形棕囊藻化感作用混合培养

混合营养型甲藻—红色赤潮藻对水生动物的毒性效应研究

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混合营养型甲藻—红色赤潮藻对水生动物的毒性效应研究

作者：丁西飞暨南大学

学位级别：硕士

红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)是一种混合营养型甲藻,近年来在世界各地频繁爆发藻华,并且造成严重的经济损失。本项目组前期研究已经表明,红色赤潮藻对水生生物有明显的致害作用,如对共存浮游植物包括锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoi... 详细信息

红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)是一种混合营养型甲藻,近年来在世界各地频繁爆发藻华,并且造成严重的经济损失。本项目组前期研究已经表明,红色赤潮藻对水生生物有明显的致害作用,如对共存浮游植物包括锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea)、球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)和红胞藻(Rhodomonas salina)的生长均具有明显的抑制效应;此外,红色赤潮藻对文蛤(Meretrix meretrix)、凡纳对虾(Litopenaeus vannamei)和两种鲻鱼(Mugil cephalus和Mugilidae sp.)也有不同程度的致死效应。但目前红色赤潮藻对水生动物的毒性效应及机制还尚不明确,尤其是其藻毒素在这一过程中的作用仍有待进一步探究。本文研究了4株有毒红色赤潮藻对2种模式生物海洋青鳉鱼(Oryzias melastigma)和褶皱臂尾轮虫(Brachionus plicatilis)的毒性效应,探讨了藻毒素的作用机制以及营养盐条件对藻毒素的调控机制。主要研究结果如下:(1)红色赤潮藻JX14的毒素粗提物会对2种典型的模式生物海洋青鳉鱼(***)和褶皱臂尾轮虫(***)产生毒害效应,且致死率随着毒素含量的增加以及作用时间的延长而升高。红色赤潮藻毒素剂量达到一定浓度时仔鱼会立即出现逃逸反应,随后产生明显的致死效应。红色赤潮藻毒素对褶皱臂尾轮虫的致死效应更加强烈,这表明不同的物种对同一种藻毒素的敏感性可能不同。(2)营养盐组成和比率对红色赤潮藻的产毒具有十分重要的调控作用。不同氮源条件下培养的红色赤潮藻对2种水生动物的致死效应显著不同,4株有毒红色赤潮藻(JX14、JX13、ASNP6、CCMA256)的致死效应均表现为尿素组>铵盐组>硝酸盐组,表明以尿素为氮源培养的红色赤潮藻会产生更多的藻毒素。值得注意的是,尿素为氮源条件下培养的红色赤潮藻对青鳉鱼仔鱼有最强的致死效应,同时,该实验组中红色赤潮藻的比生长速率也达到最高,显著高于尿素为氮源时单培养的比生长速率。营养盐比率失衡也会促进红色赤潮藻毒素的产生,4株红色赤潮藻对2种水生动物的致死率均表现为氮磷比为10:1>氮磷比为30:1>氮磷比为20:1,表明在氮、磷比率失衡时红色赤潮藻的毒性会增加。氮磷比为10:1条件下培养的红色赤潮藻对青鳉鱼仔鱼有最大致死率的同时,红色赤潮藻的比生长速率也达到最高,显著高于对应氮磷比条件单培养的比生长速率。这一结果表明红色赤潮藻在特定营养环境下对水生动物产生毒害效应将其杀死的同时,可能会利用环境中的营养物质提高自身的比生长速率从而大量增殖。(3)4株红色赤潮藻(JX14、JX13、ASNP6、CCMA256)的四种藻液组分对海洋青鳉鱼仔鱼和褶皱臂尾轮虫的致死率均表现为超声波破碎液最强,超声破碎滤液和完整细胞次之(二者无显著差异),完整细胞滤液的致死率几乎为零。这表明红色赤潮藻的毒素多存在于细胞内部,当藻细胞破裂后大量藻毒素释放出来从而对水生生物起到毒害作用。研究结果表明,混合营养型甲藻红色赤潮藻对2种模式海洋动物具有显著的毒害效应,藻毒素在此过程中发挥着至关重要的作用;环境中的营养盐组成和比率对于藻毒素的产生有十分重要的调节作用;红色赤潮藻在特定营养环境下增强毒性杀死水生动物的同时促进了自身的生长。研究结果有助于理解红色赤潮藻藻华的爆发机制及其对海洋生态系统的影响。

关键词：红色赤潮藻混合营养型藻毒素营养盐有害藻华

混合营养型甲藻红色赤潮藻对共存浮游植物的毒性效应

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混合营养型甲藻红色赤潮藻对共存浮游植物的毒性效应

作者：黄博珠暨南大学

学位级别：硕士

混合营养型甲藻红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)在世界各地沿海频繁暴发藻华,并造成大量水生动物死亡。我们的前期研究表明,红色赤潮藻对多种水生动物具有显著的毒性效应,但其对浮游植物的影响目前仍不清楚。本文研究了红色赤潮藻对共... 详细信息

混合营养型甲藻红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)在世界各地沿海频繁暴发藻华,并造成大量水生动物死亡。我们的前期研究表明,红色赤潮藻对多种水生动物具有显著的毒性效应,但其对浮游植物的影响目前仍不清楚。本文研究了红色赤潮藻对共存浮游植物的毒性效应,并探讨了毒素的作用方式及营养条件对其毒性的调控机制。论文主要研究结果如下:(1)红色赤潮藻能够抑制红胞藻、锥状斯氏藻和球形棕囊藻等多种浮游植物的生长,抑制率与红色赤潮藻密度呈正相关。观察到与红色赤潮藻共培养条件下,浮游植物发生快速裂解现象。红色赤潮藻对浮游植物生长的抑制效应存在株间差异。在2000 cells/mL细胞密度下,厦门株(CCMA256)对红胞藻的抑制率最大(94%),其次是大亚湾株(JX13抑制率为81%、JX14抑制率为54%),而美国株(AS2)对红胞藻无显著抑制效应。相反,共培养条件下的红胞藻能够显著促进红色赤潮藻JX13、JX14株的生长,其比生长速率随红胞藻密度的升高而逐渐增大;但对AS2株的生长没有显著促进作用。(2)红色赤潮藻JX14株毒素粗提物能够快速裂解红胞藻细胞,且对红胞藻的抑制效应随着毒素粗提物添加量的增加而增强。红色赤潮藻的4种藻液组分均能显著抑制红胞藻的生长,抑制率由强至弱依次为细胞超声破碎液、细胞超声破碎滤液、完整细胞藻液、完整细胞藻液滤液。表明有毒物质不仅存在于红色赤潮藻细胞内,也能够分泌到细胞外部起作用。(3)红色赤潮藻的毒性受营养条件的调控。随着氮磷浓度的升高,红色赤潮藻的毒性增强,表明高的氮磷含量可能促进红色赤潮藻毒素的产生。红色赤潮藻在氮磷比10:1和30:1时的毒性显著高于氮磷比20:1的毒性,表明氮磷比失衡条件能够促进红色赤潮藻的毒性增强。研究结果显示,混合营养型甲藻红色赤潮藻能够利用毒素裂解共存浮游植物细胞从而获取其种群生长的重要营养来源。红色赤潮藻的异养能力可能是它重要营养竞争策略,在红色赤潮藻藻华的形成和维持中发挥重要作用。

关键词：有害藻华红色赤潮藻混合营养毒性营养

深圳海域红色赤潮藻赤潮在线监测数据变化及其成因分析

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海洋技术学报 2018年第4期37卷 54-61页

作者：马方方郭翔宇徐丽君桓清柳深圳市朗诚科技股份有限公司广东深圳518029 深圳市海洋监测预报中心广东深圳518067

对2016年深圳大鹏湾海域红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)赤潮过程的浮标数据进行分析,赤潮期间叶绿素a最高达到123.0μg/L,DO和pH在赤潮期间显著升高,最高值分别达到19.78 mg/L和8.78;赤潮期间水温相对较低,变化范围为14.48~20.34℃。... 详细信息

对2016年深圳大鹏湾海域红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)赤潮过程的浮标数据进行分析,赤潮期间叶绿素a最高达到123.0μg/L,DO和pH在赤潮期间显著升高,最高值分别达到19.78 mg/L和8.78;赤潮期间水温相对较低,变化范围为14.48~20.34℃。本次赤潮始发于盐田至大梅沙附近海域,并随潮流扩散至其他海域,前期水温升高对赤潮起到了促进作用,2016年2月营养盐(特别是氨氮)突然升高是本次赤潮的直接诱因。结合广东省近10年的赤潮发生情况,发现红色赤潮藻近几年已成为深圳及广东省海域的赤潮优势种。

关键词：红色赤潮藻浮标大鹏湾赤潮

2021~2022年荣成海域多相赤潮的分子鉴定

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海洋与湖沼 2023年第6期54卷 1645-1655页

作者：刘奎艳王洪淑刘峰陈楠生中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室山东青岛266071 崂山实验室山东青岛266237 中国科学院海洋大科学研究中心山东青岛266071 中国科学院大学北京100049

山东半岛濒临渤海和黄海,海岸带复杂,海岸线长,近岸海域赤潮事件频发。然而,由于部分赤潮物种的形态难以识别,或易降解不稳定,加上形态鉴定专业要求高,导致致灾赤潮物种未得到准确鉴定。2021年11月至2022年4月间山东荣成海域海带养殖区... 详细信息

山东半岛濒临渤海和黄海,海岸带复杂,海岸线长,近岸海域赤潮事件频发。然而,由于部分赤潮物种的形态难以识别,或易降解不稳定,加上形态鉴定专业要求高,导致致灾赤潮物种未得到准确鉴定。2021年11月至2022年4月间山东荣成海域海带养殖区暴发严重赤潮事件,面积达1440 km2,导致海带白化、溃烂,造成严重经济损失。对该海域水样固定样本的观察鉴定到两种致灾赤潮物种,红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)和多纹膝沟藻(Gonyaulax polygramma),二者均为山东近海常见的致灾赤潮物种。该研究通过对赤潮样本中活体单细胞的显微观察和单细胞测序分析,根据藻细胞形态特征与分子标记序列相似性鉴定到三种优势致灾赤潮物种,包括红色赤潮藻、多纹膝沟藻和灰白下沟藻(Katodinium glaucum)。其中灰白下沟藻由于在固定过程中不稳定而较少得到鉴定。对该赤潮海域水样开展宏条形码分析,除了发现上述三种致灾赤潮物种外,还发现了另外一个致灾赤潮物种纺锤环沟藻(Gyrodinium fusiforme)。纺锤环沟藻也由于在固定过程中不稳定而较少得到鉴定。由此可见,宏条形码分析方法更加准确系统地鉴定了该赤潮事件的致灾赤潮物种。由于宏条形码分析流程比较便于规范化,并且该方法可以获得比仅利用细胞形态特征进行鉴定,或兼用基于形态特征和分子标记方法进行鉴定更加全面的结果,研究表明宏条形码分析可以准确系统地鉴定组成较为复杂的多相赤潮事件的致灾赤潮物种。

关键词：赤潮甲藻宏条形码分析红色赤潮藻多纹膝沟藻

2021-2022年荣成海域多相赤潮的分子分析

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海洋与湖沼 2023年

作者：刘奎艳王洪淑刘峰陈楠生中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室崂山实验室中国科学院海洋大科学研究中心中国科学院大学

山东省濒临渤海和黄海，海岸带复杂，海岸线长，近岸海域赤潮事件频发。然而，由于部分赤潮物种的形态难以识别，或易降解不稳定，加上形态鉴定专业要求高，导致致灾赤潮物种未得到准确鉴定。2021年11月-2022年4月间山东荣成海域海带养... 详细信息

山东省濒临渤海和黄海，海岸带复杂，海岸线长，近岸海域赤潮事件频发。然而，由于部分赤潮物种的形态难以识别，或易降解不稳定，加上形态鉴定专业要求高，导致致灾赤潮物种未得到准确鉴定。2021年11月-2022年4月间山东荣成海域海带养殖区暴发严重赤潮事件，面积达1440 km2，导致海带白化、溃烂，造成严重经济损失。对该海域水样固定样本的观察鉴定到两种致灾赤潮物种，红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)和多纹膝沟藻(Gonyaulax polygramma)，二者均为山东近海常见的致灾赤潮物种。该研究通过对赤潮样本中活体单细胞的显微观察和单细胞测序分析，根据藻细胞形态特征与分子标记序列相似性鉴定到三种优势致灾赤潮物种，包括红色赤潮藻、多纹膝沟藻和灰白下沟藻(Katodinium glaucum)。其中灰白下沟藻由于在固定过程中不稳定而较少得到鉴定。对该赤潮海域水样开展宏条形码分析，除了发现上述三种致灾赤潮物种外，还发现了另外一个致灾赤潮物种纺锤环沟藻(Gyrodinium fusiforme)。纺锤环沟藻也由于在固定过程中不稳定而较少得到鉴定。由此可见，宏条形码分析方法更加准确系统地鉴定了该赤潮事件的致灾赤潮物种。由于宏条形码分析流程比较便于规范化，并且该方法可以获得比仅利用细胞形态特征进行鉴定，或兼用基于形态特征和分子标记方法进行鉴定更加全面的结果，研究表明宏条形码分析可以准确系统地鉴定组成较为复杂的多相赤潮事件的致灾赤潮物种。

关键词：赤潮甲藻宏条形码分析红色赤潮藻多纹膝沟藻