收藏本站
《中国海洋大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

棕囊藻囊体形成及对环境压力的响应

王小冬  
【摘要】:棕囊藻属(Phaeocystis)是海洋中分布最为广泛的浮游植物之一,可引发大规模有害藻华(HABs)从而对海洋生态系统及社会经济发展造成显著的影响,在全球碳、硫循环、海洋食物链结构以及气候调节方面也发挥着重要的作用。棕囊藻属中可引发藻华的3个种:球形棕囊藻、波切棕囊藻以及南极棕囊藻均为可产生囊体的种类。它们本身具有独特的生活史,可在单细胞和囊体(球形或非球形)两种差异显著的形态间转换。单细胞直径只有3-9微米,但是凝胶质囊体的直径最高可达3厘米。棕囊藻在海洋生态系统中的成功可以归因于其复杂的异型生活史,囊体的形成有效的抵御了病原微生物的侵蚀以及浮游动物的摄食。囊体还可作为能量物质的贮存单位,供单细胞在黑暗或营养盐限制的条件下继续生长。 尽管棕囊藻藻华形成时总是以囊体状态存在,但是在实验室培养时棕囊藻经常失去形成囊体的能力。充气和搅动是浮游植物培养中常用的手段,通过向球形棕囊藻培养基中充入气体和施加搅动,研究了这两种物理因素对囊体形成及细胞生长的影响。研究结果发现搅动和充气均有利于球形棕囊藻形成更多的囊体,但是只有搅动促进了囊体直径的扩大、提高了囊体内细胞数量并且提高了囊体细胞及游离单细胞的生长率,而充气对于囊体直径和囊体内细胞数量的影响并不显著。尽管充气和搅动有利于囊体的形成,但是本次研究中发现的囊体直径依然小于现场中发现的囊体。 温度对于球形棕囊藻、南极棕囊藻和波切棕囊藻的生长、囊体形成、以及颗粒有机碳的分配影响显著。在本研究中,3种棕囊藻生长的温度范围分别为16-32,0-6以及4-8℃。在上述温度范围内,波切棕囊藻没有形成囊体,球形棕囊藻仅仅在16,20和24℃时形成囊体,只有南极棕囊藻在所有测试温度下均形成了囊体。在上述培养温度范围内,较低的培养温度下,南极棕囊藻和球形棕囊藻的细胞更多的以囊体形态存在,而高温支持游离单细胞形态的存在。球形棕囊藻囊体直径随着温度升高而降低,但是南极棕囊藻的体积对温度的变化并不敏感。这两种棕囊藻在生长率和囊体密度均达到最高时,单位囊体包含的细胞数量反而最小。南极棕囊藻和球形棕囊藻对温度的反应都比较敏锐,但是温度对波切棕囊藻的生长和生理状态的影响却并不显著。未来海洋表层温度的改变有可能影响棕囊藻主导的浮游植物群落结构并且影响有机碳的生物地化循环。 近来研究发现浮游植物生长和组成对于CO2提高的响应显示出明显的物种和群落的差异性,海洋中CO2浓度的升高对海洋海洋生态系统功能及浮游植物群落结构会产生重要影响。在本次研究中,CO2浓度提高对棕囊藻的生长及其它生理状态影响显著。球形棕囊藻囊体细胞在高CO2浓度下生长率提高,形成更多囊体,但是游离单细胞的生长率反而降低。细胞的光合作用强度、元素组成及细胞叶绿素a含量均受到CO2浓度的影响而提高。但高CO2浓度对于种群水平的变化,例如囊体直径,总叶绿素含量和C/N比率却没有显著影响。研究结果显示,预测气候变化对于棕囊藻藻华以及碳元素的生物地化循环的影响需要参照细胞水平的变化,而非仅仅侧重于考虑群落和生态系统水平的效应。 中国海区大规模的球形棕囊藻水华已经引起了严重的生态灾难和经济损失。球形棕囊藻(中国株)发生藻华时,大多以直径1-3 cm的囊体形态存在,但是在实验室培养中却不再形成如此巨大的囊体,甚至不形成囊体。将球形棕囊藻中国株与摄食者—海洋尖尾藻(Oxyrrhis marina)混合培养,以观察摄食对囊体的再次形成的诱导作用。结果显示摄食者出现的情况下囊体再次形成,而没有摄食者的培养基中,依然只有游离单细胞的存在。但是这些囊体的结构特殊,同之前报道的囊体结构完全不同。囊体没有粘液质外被,囊体细胞紧密的连接在一起形成近似的球形结构。因此,这些囊体更像是单细胞的聚集体而非典型的具胶质外被的球形囊体。与摄食者混合培养中,囊体直径和囊体细胞数量逐渐提高,囊体的形成有效的保护了囊体细胞免受摄食的影响。本研究首次发现并报道了这种特殊的囊体结构,表明球形棕囊藻(中国株)在面对高摄食压力时,可能通过单细胞聚集形成特殊囊体,并提高囊体的体积的方式来抵御摄食。 通过测量球形棕囊藻囊体在平静水体中的垂直分布来测试囊体是否具有浮力及调节浮力的能力和影响机制。无论在光照还是黑暗的条件下,超过60%的囊体没有显示出浮力,只有不到40%的囊体具有正向或者中型的浮力而漂浮在水体上层或中层。但是在黑暗中,部分囊体失去了漂浮在水体中的能力而向水体下方沉降,但是一旦恢复光照,囊体的浮力也再次恢复。体积较大、包含更多囊体细胞的棕囊藻具有更强的维持浮力的能力,但是囊体维持浮力的能力需要光照提供所需的能量。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:Q945

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 安鑫龙;李雪梅;宫春光;;海洋尖尾藻的生态特征[J];上海海洋大学学报;2013年03期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周名江;朱明远;;“我国近海有害赤潮发生的生态学、海洋学机制及预测防治”研究进展[J];地球科学进展;2006年07期
2 曲凌云;吕颂辉;高春蕾;李艳;孙萍;孙修勤;;棕囊藻渤海株核糖体18S rDNA和ITS基因结构序列分析[J];海洋科学进展;2008年02期
3 王梅;尹平河;赵玲;洪爱华;吕颂辉;齐雨藻;;二氯异氰脲酸钠和三氯异氰脲酸对棕囊藻细胞去除的研究[J];环境科学;2006年05期
4 陈菊芳,徐宁,江天久,王艳,王朝晖,齐雨藻;中国赤潮新记录种──球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)[J];暨南大学学报(自然科学与医学版);1999年03期
5 肖锋;尹平河;晏荣军;赵玲;;四烷铵络合碘对球形棕囊藻去除作用的研究[J];热带海洋学报;2006年04期
6 齐雨藻,沈萍萍,王艳;棕囊藻属(Phaeocystis)的分类与生活史(综述)[J];热带亚热带植物学报;2001年02期
7 彭喜春,杨维东,刘洁生,彭志英,邓瑞霞,江天久;实验室培养球形棕囊藻溶血毒素的提取、分离及其生成特征[J];热带亚热带植物学报;2005年01期
8 江天久;江涛;曾淼;李鹏;佟蒙蒙;;湛江棕囊藻对南美白对虾虾苗和多种鱼苗的毒性研究[J];热带亚热带植物学报;2006年06期
9 沈萍萍,王艳,齐雨藻,谢隆初,吕颂辉,I.J.Hodgkiss;球形棕囊藻的生长特性及生活史研究[J];水生生物学报;2000年06期
10 王艳,齐雨藻,沈萍萍,李韶山,吕颂辉;温度和盐度对球形棕囊藻细胞DMSP产量的影响[J];水生生物学报;2003年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘文光;李云芝;石瑞常;胡自江;衣葵花;;高效液相色谱法测定蚕用异噻唑啉酮溶液含量[J];安徽农业科学;2009年32期
2 颜蓉;姬红利;方炎明;吴永红;杨林章;;有机化合物对有害藻类的控制技术研究[J];安徽农业科学;2010年17期
3 田晶晶;吕颂辉;;温度和盐度对球形棕囊藻细胞群体形成的影响[J];安徽农业科学;2010年18期
4 刘文光;李云芝;石瑞常;胡自江;衣葵花;;新蚕药江欣含量的碘量法分析[J];现代农业科技;2008年19期
5 江涛;吴霓;钟艳;江天久;;卵圆卡盾藻溶血毒素产毒的影响因素研究[J];安全与环境学报;2012年02期
6 李绍秀;夏文琴;赵德骏;袁秀丽;王志红;李冬梅;谢葆红;;二氧化氯杀藻无机副产物亚氯酸盐生成规律研究[J];安全与环境学报;2012年02期
7 柴超;葛蔚;;强壮前沟藻生长的营养需求研究[J];水产科学;2009年08期
8 葛蔚;生丽丹;柴超;;营养因子对赤潮异弯藻生长的影响[J];水产科学;2010年02期
9 蔡卓平;肖群;黄伟伟;段舜山;;2种海洋微藻对氮浓度生长响应的研究[J];水产科学;2010年11期
10 李兰涛;叶健欣;叶宁;黄一平;;利玛原甲藻对湛江港多种鱼虾贝的毒性研究[J];水产科学;2011年09期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 边归国;;陆生植物化感作用抑制藻类生长的研究进展[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2011年
2 ;Dynamical Behavior in A Differential-Algebraic Algal Blooms Model[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 梁建安;卓么措;李兰涛;王康英;许振勇;;湛江港利马原甲藻对多种鱼虾贝的毒性研究[A];中国南方十六省(市、区)水产学会渔业学术论坛第二十六次学术交流大会论文集(下册)[C];2010年
4 杜宁;郑洲;缪锦来;李光友;;有毒赤潮的快速检测和赤潮毒性标准建立[A];中国海洋学会海洋生物工程专业委员会2005年学术年会论文集[C];2005年
5 郝林华;石红旗;王能飞;陈靠山;;外来海洋生物的入侵现状及其生态危害[A];中国海洋学会海洋生物工程专业委员会2005年学术年会论文集[C];2005年
6 丁东生;石晓勇;李京;张传松;梁生康;;东海赤潮高发区营养盐结构月际变化分析[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第一卷)[C];2009年
7 伍林;曹淑超;连兰;易德莲;秦晓蓉;欧阳兆辉;;沿海发电厂冷却水中藻类去除方法的研究进展[A];中国精细化工协会第一届水处理化学品行业年会论文集[C];2005年
8 李书江;;景观水体净化技术的应用研究[A];全国排水委员会2012年年会论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 乔小燕;基于生物形态学的赤潮藻显微图像分割与特征提取研究[D];中国海洋大学;2010年
2 王云飞;东海赤潮监测卫星遥感方法研究[D];中国海洋大学;2009年
3 徐东晖;自然和人为因子对黄、东海几种桡足类优势种生理活动的影响[D];中国海洋大学;2010年
4 厉丞烜;海水中DMS和DMSP的生物生产与消费的研究[D];中国海洋大学;2010年
5 张清春;东海大规模甲藻赤潮种吞噬特性及其在赤潮形成中的作用初探[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
6 李俭平;浒苔对氮营养盐的响应及其氮营养盐吸收动力学和生理生态研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
7 文世勇;基于营养盐的赤潮灾害风险评估技术与应用研究[D];大连海事大学;2010年
8 杨洁;中国海域中二甲基亚砜的生物地球化学研究[D];中国海洋大学;2011年
9 楼琇林;浙江沿岸上升流遥感观测及其与赤潮灾害关系研究[D];中国海洋大学;2010年
10 王珊;船舶压载水及其沉积物中浮游生物种类组成和丰度变化的研究[D];大连海事大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冀晓青;几株典型赤潮藻化感作用及化感物质研究[D];中国海洋大学;2010年
2 夏雯娟;海藻之间他感作用的初步研究[D];中国海洋大学;2010年
3 赵晓玮;环境中不同氮磷营养盐浓度及氮源形态对米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)生长的影响研究[D];中国海洋大学;2010年
4 郎海霞;硫代酰胺类杀菌剂的合成及光降解研究[D];中国海洋大学;2010年
5 李玲伟;沉积物—水界面交换和黄河输入对渤海营养盐的影响[D];中国海洋大学;2010年
6 袁鹏;无角毛有害赤潮藻显微图像自动识别系统[D];中国海洋大学;2010年
7 申俊;多小波在浮游植物群落组成荧光测定技术中的应用[D];中国海洋大学;2010年
8 向丽;稻麦秸秆对铜绿微囊藻生长的抑制作用及其机理研究[D];江南大学;2010年
9 张万祯;流式图像赤潮监测仪光学系统设计[D];福建师范大学;2010年
10 李彩艳;东海赤潮高发区中的多胺及在赤潮演替中的作用初探[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 安鑫龙;李雪梅;么强;;河北省1个赤潮藻新记录种——海洋尖尾藻[J];安徽农业科学;2011年09期
2 安鑫龙;李雪梅;宫春光;;海洋尖尾藻的室内培养[J];安徽农业科学;2012年01期
3 文建凡,吴传芬,李靖炎;特殊涡鞭毛虫——尖尾藻的核骨架[J];动物学研究;1992年01期
4 张超英,曾丛梅,李靖炎;特殊涡鞭毛虫──尖尾虫染色体与典型涡鞭毛虫染色体的比较研究[J];动物学研究;1996年03期
5 安鑫龙;李雪梅;李亚宁;;海洋尖尾藻培养液的基本特征[J];安徽农业科学;2012年13期
6 方志林;前环藻与尖尾藻染色体超微结构的比较研究[J];重庆师范学院学报(自然科学版);1994年02期
7 杨桂朋;康志强;景伟文;陆小兰;高先池;;海水中痕量DMS和DMSP分析方法的研究[J];海洋与湖沼;2007年04期
8 安鑫龙;李雪梅;李亚宁;;海洋尖尾藻的摄食[J];海洋技术;2012年01期
9 潘克厚;王金凤;朱葆华;;海洋微藻间竞争研究进展[J];海洋科学;2007年05期
10 孙军,宋秀贤,殷克东,刘东艳;香港水域夏季微型浮游动物摄食研究[J];生态学报;2003年04期
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 张艳苓;李雪梅;李志伟;安鑫龙;;海洋尖尾藻对2种海洋微藻的摄食特征研究[J];水产学报;2014年04期
2 安鑫龙;李雪梅;申亮;;海洋尖尾虫对海洋卡盾藻的扰动摄食[J];实验动物科学;2014年01期
3 刘露;;新兴海洋模式生物——海洋尖尾藻[J];生物技术世界;2014年01期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 缪锦来,石红旗,李光友,王波,韩丽;赤潮灾害的发展趋势、防治技术及其研究进展[J];安全与环境学报;2002年03期
2 蒋道松,刘其城,章俭,尉苏娟;除藻技术新进展[J];常德师范学院学报(自然科学版);2000年01期
3 毕远溥,李润寅,宋辛,林军,王建芳;赤潮及其防治途径[J];水产科学;2001年03期
4 卢晓翠;碘量法测定二氯异氰脲酸钠有效氯含量[J];第一军医大学学报;2000年04期
5 张济培,卢玉葵,陈建红,司兴奎,李海松;3种消毒剂对鸭肝炎病毒的杀灭效果试验[J];动物医学进展;2004年06期
6 裴海燕,胡文容;藻类及其控制[J];山东环境;2001年02期
7 钱亚清;高效消毒剂优氯净的生产和应用[J];福建化工;1994年02期
8 王丽,黄君礼,李百祥;水中二氧化氯及其副产物的一般毒性研究[J];中国给水排水;2001年08期
9 张涛,陈云,谢虹,梁建生;硝酸还原酶活性的调节及可能机制的研究进展[J];广西植物;2004年04期
10 赵晓蕾,杨德红,严莲荷,叶静娴;复配杀菌剂协同效应的研究[J];工业水处理;1999年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 陈丽芬;有害赤潮藻—棕囊藻属分子分类研究[D];暨南大学;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨和福;棕囊藻的生物学概述 Ⅱ.生理生化学[J];东海海洋;2004年03期
2 杨和福;棕囊藻的生物学概述 I.形态分类和生理生态学[J];东海海洋;2004年01期
3 陈丽芬,章群,骆育敏,韩博平;18SrDNA序列分析鉴定棕囊藻香港株P_2为球形棕囊藻[J];生态科学;2003年04期
4 彭喜春,杨维东,刘洁生,彭志英;棕囊藻的次生代谢产物综述[J];生态学杂志;2005年03期
5 黄长江,董巧香,郑磊;1997年底中国东南沿海大规模赤潮原因生物的形态分类与生态学特征[J];海洋与湖沼;1999年06期
6 王朝晖,尹伊伟,陈善文,付翔,颉小勇,段舜山;丙烯酸及丙烯酯对水生生物的急性毒性[J];暨南大学学报;2002年05期
7 齐雨藻,徐宁,王艳,吕颂辉,陈菊芳;中国赤潮研究的新进展——球形棕囊藻赤潮及其产硫的研究[J];中国基础科学;2002年04期
8 陈丽芬,章群,许忠能,刘宁宁,胡韧;棕囊藻属的分类现状[J];生态科学;2003年01期
9 徐宁,齐雨藻,陈菊芳,黄伟建,吕颂辉,王艳;球形棕囊藻(Phaeocystis globosa Scherffel)赤潮成因分析[J];环境科学学报;2003年01期
10 刘雅娜;杜建伟;陈海刚;;杉木粉及其浸出液对棕囊藻生长的影响[J];吉林大学学报(地球科学版);2008年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 侯丽君;刘晓辉;佟立今;梁宁;;棕囊藻对水体中镉吸附的研究[A];科学发展与社会责任(A卷)——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年
2 梁宁;刘晓辉;佟立今;侯丽君;;棕囊藻对水体中重金属离子的吸附研究[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
3 危蔚;江天久;;有害赤潮生物球形棕囊藻对卤虫的毒性研究[A];第一届中国赤潮研究与防治学术研讨会论文摘要汇编[C];2004年
4 刘静;秦秀;郭雅静;梁宁;;棕囊藻对苯酚的降解研究[A];科学发展与社会责任(A卷)——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年
5 齐雨藻;吕颂辉;;中国的赤潮,赤潮研究及赤潮趋势[A];第一届中国赤潮研究与防治学术研讨会论文摘要汇编[C];2004年
6 王艳;沈萍萍;陈菊芳;齐雨藻;;球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)的比较形态学研究[A];第六届广东海洋湖沼学会、第五届广东海洋学会会员代表大会暨学术讨论会论文摘要汇编[C];2000年
7 王艳;齐雨藻;吕颂辉;沈萍萍;陈菊芳;;球形棕囊藻生长的营养需求研究[A];第一届中国赤潮研究与防治学术研讨会论文摘要汇编[C];2004年
8 朱明远;李瑞香;王宗灵;高春蕾;夏滨;;我国南海、东海、渤海赤潮高发区赤潮发生特征初步比较[A];第一届中国赤潮研究与防治学术研讨会论文摘要汇编[C];2004年
9 梁晓军;黄履才;韦鉴峰;林诗天;袁旗;;湛江港利玛原甲藻赤潮对湛江港水产品质量的影响[A];中国南方十六省(市、区)水产学会渔业学术论坛第二十六次学术交流大会论文集(下册)[C];2010年
10 沈萍萍;齐雨藻;王艳;段舜山;;广东沿海大型海藻二甲基硫丙酸(DMSP)含量研究[A];中国藻类学会第十一次学术讨论会论文摘要集[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 范涛 王鸿良;毒赤潮突现渤海湾[N];北京日报;2004年
2 本报记者 张丽华;我国近岸海域污染形势严峻[N];中国矿业报;2006年
3 李向南;渤海首现大面积有毒赤潮[N];经济日报;2004年
4 ;渤海出现大面积有毒赤潮[N];人民日报;2004年
5 ;2007年赤潮灾害次数和累计面积比上年减少[N];中国海洋报;2008年
6 记者 刘海民;渤海黄海赤潮呈上升趋势[N];新华每日电讯;2005年
7 沈先荣;浩瀚海洋良药多[N];健康报;2003年
8 公培佳;渤海告急:鲁冀辽津重还大海“清白”[N];人民政协报;2004年
9 马学信;山东沿海今年首次发生赤潮[N];中国海洋报;2004年
10 戴路;渤海惊现大面积有毒赤潮[N];中国海洋报;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 梁想;化学方法治理棕囊藻赤潮的研究[D];暨南大学;2002年
2 陈丽芬;有害赤潮藻—棕囊藻属分子分类研究[D];暨南大学;2003年
3 洪爱华;几种化学除藻剂去除棕囊藻赤潮的研究[D];暨南大学;2003年
4 全常春;异噻唑啉酮去除棕囊藻及其缓释药物制备的研究[D];暨南大学;2005年
5 李猛;典型赤潮藻的二甲基硫化物的生物生产研究[D];厦门大学;2006年
6 牛燕;海洋弧菌S-9801次级代谢产物抑藻作用及作用机制研究[D];青岛科技大学;2009年
7 潘剑宇;溴氯海因和二溴海因对棕囊藻及东海原甲藻的除藻研究[D];暨南大学;2004年
8 陈国强;一种褐藻—铁钉菜(Ishige okamurae)凝集素的研究[D];福建师范大学;2008年
9 叶琳;赤潮生态数学模型的研究及其在渤海的应用[D];天津大学;2007年
10 王月华;红藻凝集素的分离纯化及特性研究[D];福建师范大学;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026