緣管滸苔、蜈蚣藻和鼠尾藻對東海原甲藻克生效應(yīng)的初步研究.pdf

1、隨著沿海水域富營養(yǎng)化的加劇，赤潮在世界范圍內(nèi)的沿海頻繁爆發(fā)，已成為一種嚴(yán)重的海洋災(zāi)害。自上世紀(jì)90年代以來，我國赤潮的發(fā)生呈現(xiàn)出“大范圍、高頻率、多種類、快節(jié)奏”的特點(diǎn)，并有連年增加的態(tài)勢，這對原本已經(jīng)非常嚴(yán)峻的近岸水域生態(tài)環(huán)境和沿岸水產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展造成了極大的威脅。采用切實有效的赤潮防治措施是赤潮研究的重要內(nèi)容之一。許多學(xué)者提出了一些有效的方法，包括物理法(絮凝法，如粘土)、化學(xué)法(藥劑法，如硫酸酮)和生物防治法(微生物，如細(xì)菌、病

2、毒)等治理有害藻華。雖然這些方法在短期內(nèi)可能有效，但實際應(yīng)用的尚少，但總體來說，物理和化學(xué)法都是治標(biāo)不治本，只能暫時殺死或除掉水體中的赤潮生物(甚至其它生物)，并不能為水體中的營養(yǎng)物質(zhì)提供一個輸出渠道，因此也就無法防止赤潮的再次發(fā)生。鑒于添加外來物質(zhì)可能對海洋生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生可知或不可預(yù)見的影響，利用海洋環(huán)境中的生態(tài)因子進(jìn)行赤潮的防控已經(jīng)越來越引起人們的重視，在這種情況下，如果能找到一種既能抑制赤潮微藻生長又能吸收水體中營養(yǎng)鹽的經(jīng)濟(jì)型水生生

3、物，達(dá)到治標(biāo)治本，應(yīng)是最為理想的赤潮防治途徑。其中利用大型海藻與微藻間的相互作用來預(yù)防或控制赤潮是一個新的研究方向。 本文研究三種代表性的大型海藻緣管滸苔(Ulva linza)(綠藻)、蜈蚣藻(Grateloupia turuturu)(紅藻)和鼠尾藻(Sargassum thunbergii)(褐藻)對東海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)的克生作用，并初步提取、分離和鑒定了蜈蚣藻和緣管滸苔組織內(nèi)抑制

4、東海原甲藻生長的克生物質(zhì)，探討了蜈蚣藻和緣管滸苔對東海原甲藻克生作用的化學(xué)物質(zhì)本質(zhì)，為利用沿海區(qū)域的各種大型海藻來治理赤潮生物提供了科學(xué)依據(jù)。主要實驗結(jié)果如下： 1．緣管滸苔、蜈蚣藻和鼠尾藻對東海原甲藻克生效應(yīng)的比較研究 通過排除營養(yǎng)鹽、光照和pH等因素的影響，利用共培養(yǎng)系統(tǒng)研究了大型海藻緣管滸苔、蜈蚣藻和鼠尾藻的新鮮組織、干粉末、水溶性組織抽提液及培養(yǎng)水過濾液對東海原甲藻生長的作用，共存的實驗結(jié)果表明，三種大型海藻的新

5、鮮組織和干粉末對東海原甲藻的生長均有強(qiáng)烈的抑制作用，在較高的濃度下還能完全殺死東海原甲藻細(xì)胞，證明了三種大型海藻對東海原甲藻具有克生效應(yīng)，并且三種大型海藻對東海原甲藻的克生效應(yīng)具有普遍性。各個濃度緣管滸苔、蜈蚣藻和鼠尾藻水溶性抽提液對東海原甲藻的生長皆有抑制作用，抑制作用隨濃度的升高而加強(qiáng)，這表明三種大型海藻組織中具有抑制東海原甲藻生長的克生物質(zhì)，這進(jìn)一步證明克生物質(zhì)的存在是三種大型海藻對東海原甲藻產(chǎn)生克生效應(yīng)的主要方式之一。東海原甲藻

6、無論在一次性三種大藻培養(yǎng)水過濾液添加方式下還是在半連續(xù)培養(yǎng)水添加方式下其生長均受到了顯著抑制，表明這三種大型海藻新鮮組織能夠向環(huán)境中釋放克生物質(zhì)來抑制東海原甲藻的生長。從EC<,50>可以看出，三種大型海藻新鮮組織和干粉末對東海原甲藻的克生效應(yīng)由強(qiáng)到弱依次為：蜈蚣藻>緣管滸苔>鼠尾藻，表明大型海藻對東海原甲藻的克生效應(yīng)具種的差異件。 2．緣管滸苔、蜈蚣藻和鼠尾藻組織提取物對東海原甲藻的生長抑制作用 通過研究不同濃度的蜈蚣

7、藻和緣管滸苔組織蒸餾水及4種具有不同極性的有機(jī)溶劑(極性從高到低：甲醇>丙酮>乙醚>氯仿)提取物對東海原甲藻的生長作用可以得出，三種大型海藻組織甲醇提取物在5種提取物中具有最高的生長抑制活性，在相對較高濃度的此種提取物作用下，東海原甲藻均完全死亡，另外三種有機(jī)溶劑的提取物對東海原甲藻的生長無明顯的影響。三種大型海藻組織中含有對東海原甲藻的生長有抑制作用的活性物質(zhì)，且這些物質(zhì)具有相對較高的極性，而且三種大型海藻的組織甲醇提取物對東海原甲藻

8、的抑制作用依次為蜈蚣藻>緣管滸苔>鼠尾藻。對蜈蚣藻和緣管滸苔組織甲醇提取物進(jìn)行了液液萃取，然后將其分離為石油醚相、乙酸乙酯相、正丁醇相和蒸餾水相。并用這4相對東海原甲藻進(jìn)行克生物質(zhì)的生物活性檢測，結(jié)果表明石油醚相和乙酸乙酯相具有較強(qiáng)的殺藻活性，脂肪酸可能為蜈蚣藻和緣管滸苔組織內(nèi)克生物質(zhì)的主要成分。 3．溫度、鹽度、光照、pH值對蜈蚣藻和緣管滸苔克制東海原甲藻效果的影響 本實驗共設(shè)置了4個環(huán)境因子：溫度(T)、鹽度(S)、

9、光照(L)和pH值(P)。每兩個不同的因子之間分別設(shè)計雙因子實驗，共6個處理組合，即溫度和鹽度、溫度和光照、溫度和pH值、光照和pH值及鹽度和光照，以檢驗這4個因子對蜈蚣藻和緣管滸苔克制東海原甲藻效果的影響，得出了抑制率．并且檢驗這4個因子兩兩之間是否存在交互作用。每個因子分別設(shè)置4個處理水平，即：溫度(15、20、25和30℃)、鹽度(10、20、30和40)、光照(20、100、200和400μmol m<'-2>s<'-1>)和p