山东农业大学

1、缘管浒苔、小珊瑚藻和鼠尾藻对东海原甲藻克生效应的实验研究Effects of three macroalgae Ulva linza, Corallina pilulifera and Sargassum thunbergii on the growth of the red tide microalgae Prorocentrum donghaiense under laboratory conditions 学校 中国海洋大学学 生 王仁君 专 业 生态学2007年4月24日中国海洋大学 王军 E-mail:oucfairyContentsIntroductionMaterials and

2、 methods ResultsDiscussion and conclusion中国海洋大学 王军 E-mail:oucfairy98California Noctiluca BloomFlorida Red Tide Bloom of Karenia brevisTexas Brown Tide Bloom of Aureoumbra1999 Prorocentrum micans bloom, Maine 选题的背景赤潮爆发中国海洋大学 王军 E-mail:oucfairy有害赤潮的生物种类There are more than 4000 species of phytoplankton

3、s in marine ecosystem300 species are known to be, or suspected to be, or have the potential to be harmful algal species.About 80 toxic species and about 200 noxious speciesThis list has increased remarkably in recent years.中国海洋大学 王军 E-mail:oucfairy 5090年代中国不同海区赤潮发现次数统计 中国海洋大学 王军 E-mail:oucfairy形成有害赤

4、潮的原因种甲藻类硅藻类针胞藻类蓝藻类定鞭藻类中国海洋大学 王军 E-mail:oucfairy赤潮的危害对人类健康的影响毒素中国海洋大学 王军 E-mail:oucfairy 中国沿海地区因食用贝类 引起的一些中毒事件中国海洋大学 王军 E-mail:oucfairy对水产养殖业、旅游：可持续发展中国海洋大学 王军 E-mail:oucfairy被赤潮逼死的龙虾中国海洋大学 王军 E-mail:oucfairy国内外有害赤潮防治的现状有害赤潮的治理方法物理方法生物方法化学方法 粘土法 超声波法 过滤法 网箱沉降法 气幕法微生物法利用生物间的拮抗作用抑制赤潮生物的生长 利用海洋滤食性动物去除赤潮

5、生物法 直接灭杀法 凝聚剂沉淀法 天然矿物絮凝法竞争有限的营养盐或光照分泌种间克生物质在短期内有效，但会对环境造成不同程度的破坏(Jeong,2000)对环境无二次污染种间拮抗效应中国海洋大学 王军 E-mail:oucfairyasler (1949）首次发现了高等水生植物对微藻具有克生效应Kogan (1989),孙文浩等(1989),Van Aller(1985)证明了淡水生态系统中大型水生植物对微藻克生效应的普遍性，以及克生效应具有专一性的特点Arther(1949),Marshall (1948),Fong (1986)大型海藻与海洋微藻的丰度随时间和季节而变化，但是两者生物量总是呈

6、负相关水生生物间克生效应的研究现状中国海洋大学 王军 E-mail:oucfairyJin and Dong (2003)的研究发现大型海藻孔石莼的新鲜组织和干粉末对赤潮异弯藻和塔玛亚历山大藻具有克生效应，赤潮异弯藻与孔石莼新鲜组织和干粉末共存时，正常的赤潮异弯藻细胞逐渐失去活动力，变得圆和膨胀，最后破裂大藻与微藻间克生效应的研究现状Algicidal acitivity of the fresh tissue and the dry powder of U. pertusa on H. akashiwo(A. original shape cell;B. cells become immob

7、ilw, round and swollen;C, cells are ruptured)(Jin,2003)中国海洋大学 王军 E-mail:oucfairyWang et al(2007)研究了共培养体系中大型海藻孔石莼的新鲜组织对四种赤潮微藻生长的影响，证明大型海藻均能明显抑制微藻的生长，并且能够分泌某种相生相克类化合物抑制共培养体系中微藻的生长。 Effects of fresh macroalgal thalii on growth of dinoflagellase in co-culture.(Wang et al.,2007)大藻与微藻间克生效应的研究现状中国海洋大学 王军 E

8、-mail:oucfairy1迄今为止，对大型海藻与海洋微藻间非营养性的相互作用了解的还非常少2针对大型海藻与有害赤潮微藻间克生效应的研究还处于其发展的初级阶段。3对大型海藻的研究主要集中在绿藻，其余藻类涉及的较少因此，我们有必要对大型海藻与赤潮微藻间的克生效应进行全面系统的研究。大型海藻与微藻间克生效应的研究的不足中国海洋大学 王军 E-mail:oucfairy大型海藻缘管浒苔Ulva linza （绿藻）、小珊瑚藻Corallina pilulifera(红藻)、鼠尾藻Sargassum thunbergii (褐藻)等是海洋环境的内生种，并广泛分布于我国沿海水域Corallina pi

9、luliferaPostl et RuprlSargassum thunbergii Mertl.O.Kuntze Ulva linza Linnaeus大型海藻Materials中国海洋大学 王军 E-mail:oucfairy甲藻类 东海原甲藻 Prorocentrum donghaiense Lu, 2001世界性种，广泛分布于沿海、河口和大洋海域。中国的渤海、东海、香港和南沙群岛等水域也有分布，是形成赤潮的主要种类之一。图A：壳面观（示意图）； 图B-C：壳面观（LM，示细胞壳板和顶刺中国海洋大学 王军 E-mail:oucfairy methods大型海藻新鲜组织培养水过滤液干粉末组

10、织抽提物赤潮微藻控制赤潮排除了营养盐、光照和pH等因素的影响中国海洋大学 王军 E-mail:oucfairy大藻干粉末20g加入1000ml蒸馏水(或甲醇、乙醚、丙酮和氯仿)20C黑暗环境晃动抽提10000g高速离心上清液沉淀部分加蒸馏水(或甲醇、乙醚、丙酮和氯仿)连续抽提次合并40C减压旋转蒸发黑色抽提物加入100ml蒸馏水(或甲醇、乙醚、丙酮和氯仿)重新溶解蒸馏水 (或甲醇、乙醚、丙酮和氯仿)母液 组织提取物的制备中国海洋大学 王军 E-mail:oucfairyResults: 三种大藻新鲜组织对东海原甲藻生长作用添加不同剂量的缘管浒苔(a)、小珊瑚藻 (b) 和鼠尾藻 (c) 的新鲜

11、组织对东海原甲藻生长的作用。在各个添加剂量下三种大型海藻对东海原甲藻的生长具有具有抑制作用，并且缘管浒苔和小珊瑚藻在高剂量的情况下能使其完全致死。0; 0.625; 1.25; 2.5; 5; 10; 15 g-wetl-1中国海洋大学 王军 E-mail:oucfairy三种大藻干粉末对东海原甲藻生长作用0; 0.3; 0.6; 1.2; 2.4g-dry l-1 添加不同剂量的缘管浒苔(a)、小珊瑚藻 (b) 和鼠尾藻 (c) 的干粉末对东海原甲藻生长的作用。在各个添加剂量下三种大型海藻对东海原甲藻的生长具有对东海原甲藻具有强烈的抑制作用，并在高剂量的情况下能使其完全致死。中国海洋大学 王

12、军 E-mail:oucfairy从EC50可以看出，三种大型海藻新鲜组织对东海原甲藻的抑制作用由强到弱依次为小珊瑚藻缘管浒苔鼠尾藻从EC50可以看出，三种大型海藻干粉末对东海原甲藻的抑制作用由强到弱依次为小珊瑚藻鼠尾藻缘管浒苔三种大藻新鲜组织和干粉末对东海原甲藻生长的EC50中国海洋大学 王军 E-mail:oucfairy三种大藻组织蒸馏水和有机溶剂提取物对东海原甲藻生长的EC50三种大型海藻的组织蒸馏水提取物对东海原甲藻具有抑制效应，但无致死效应较高浓度的甲醇提取物对东海原甲藻具有致死效应，但是乙醚、丙酮和氯仿提取物对东海原甲藻无抑制效应。 中国海洋大学 王军 E-mail:oucfai

13、rycontrol ： initial addition () semi-continuous addition () Treatment ：initial addition() semi-continuous addition() 无论在一次性添加方式还是半连续添加方式下，缘管浒苔(a)、小珊瑚藻(b)和鼠尾藻(c)的培养水过滤液对东海原甲藻均有显著的影响三种大藻培养水过滤液对东海原甲藻生长作用中国海洋大学 王军 E-mail:oucfairy三种大型海藻的新鲜组织和干粉末对东海原甲藻的生长均有强烈的抑制作用，在较高的浓度下还能完全使其致死，证明了三种大型海藻对东海原甲藻具有克生效应，并且三

14、种大型海藻对东海原甲藻的克生效应具有普遍性。 三种大型海藻的组织蒸馏水和甲醇提取物对东海原甲藻的生长皆有抑制作用，这表明三种大型海藻组织中具有抑制东海原甲藻生长的克生物质，并且其克生物质是有极性的。这进一步证明克生物质的存在是三种大型海藻对东海原甲藻产生克生效应的主要方式之一。通过大型培养水过滤液对东海原甲藻的抑制作 用，说明这三种大型海藻新鲜组织能够向环境中释放克生物质来抑制东海原甲藻的生长。 讨论和结论中国海洋大学 王军 E-mail:oucfairy克生物质的提取、分离和鉴定克生效应的存在继续研究的问题有效预防和控制赤潮中国海洋大学 王军 E-mail:oucfairy在读期间学习成果W

15、ang RJ, Xiao H, Zhang PY, Qu L, Cai HJ, Tang XX. Journal of Integrative Plant Biology 2006, (48)12: 1415-1423.(SCI)Wang RJ, Xiao H, Zhang PY, Qu L, Cai HJ, Tang XX. Journal of Applied Phycology. 2007(19),4: 109-121.(SCI)Wang RJ, Xiao H, Wang Y, Zhou WL, Tang XX. Journal of Sea Research. In press .(S

16、CI)4 Wang RJ, Xiao H, Tang XX. J. Exp.Mar. Biol. Ecol. (needing revision)5. 王仁君，唐学玺，冯蕾，肖慧，曲良，蔡恒江 应用生态学报.2006. 17(12):2421-2425. 6. 冯蕾, 唐学玺，王仁君, 肖慧，李扬. 中国海洋大学学报. 2006，363(3)：421-426.7. 冯蕾, 肖慧，王仁君, 唐学玺，李永祺. 海洋环境科学. 2006，35(3):25-28.8. 曲良，肖慧，王仁君，董栋，冯朝，唐学玺. 中国海洋大学学报. (出版中)9. Xie ZhH, Xiao H, Cai HJ, Wan

17、g RJ, Tang XX. International Review of Hydrobiology. 2006, 91(6). P.555. 10. 周文礼，王悠，肖慧，王仁君，曲良，唐学玺武汉大学学报(理学版). (出版中) (EI 收录)11. 冯蕾，肖慧，孟祥红，唐学玺，王仁君.武汉大学学报(理学版). 2006, 52(2)：225-229. (EI 收录)SUBMITTED MANUSCRIPTS 1.Wang RJ, Wang Y,Xiao H, Tang XX. Allelopathic inhibition to three red tide microalgae Heterosigma akashiwo, Alexandrium tamarense and Prorocentrum donghaiense by etracts of macroalgae Sargassum thunbergii. Journal of marine system. (SCI) 2.Wang RJ, Wang Y,Xiao H, Tang XX. Allelopathic Effects of Unsaturated Fatty Acids, Isolated from the macroalga Sarga