托里桉木粉对5种赤潮藻生长的影响

托里桉木粉对5种赤潮藻生长的影响

具有高效、快速、易控制、选择性、易分解、无二次污染、对环境小等特点。从化感材料中选择新的高盐碱物质已成为除藻剂的热点。张信莲等人发现，杉木提取物具有很强的抗藻效果，其中各种类物质含有大量类物质。据陈志兰等人称，抗藻活性物质n-氨基2-萘胺和亚硝酸盐是主要的抗藻活性物质。李凤民等人从芦苇中分离出一组具有很强抗藻活性的化感材料，病情小的蛋黄酱只能含有0.5毫克/升。桉树(Eucalyptus)属桃金娘科(Myrtaceae)桉属(Eucalyptus),是世界著名的三大速生树种之一,具有适应性强、培育周期短、木材产量高、用途广泛等优点.许多研究发现,尾叶桉、窿缘桉等桉树具有化感作用,但桉树对赤潮藻类的影响如何?国内外均未见报道.本文研究了桉木粉对塔玛亚历山大藻(Alexandrium.tamarense)、东海原甲藻(ProrocentrumdonghaienseLu)、球形棕囊藻(Phaeocystisglobosa)、海洋卡盾藻(Chattonellamarina)和赤潮异弯藻(Heterosigmaakashiwo)等5种我国常见赤潮藻生长的影响,并探讨了桉木粉丙酮-水粗提物对5种藻类生长的影响,以期为进一步筛选和发现新的除藻剂提供参考和依据.1材料和方法1.1管理体系和藻种托里桉(Eucalyptustorelliana)木粉取自华南农业大学植物园,烘箱40℃干燥过夜,过筛,按不同颗粒大小分装,备用.塔玛亚历山大藻(Alexandriumtamarense)、东海原甲藻(ProrocentrumdonghaienseLu)、球形棕囊藻(Phaeocystisglobosa)、海洋卡盾藻(Chattonellamarina)和赤潮异弯藻(Heterosigmaakashiwo)由暨南大学理工学院吕颂辉教授和江天久副教授提供.1.2实验材料和方法海洋卡盾藻、东海原甲藻、球形棕囊藻、赤潮异弯藻的培养采用f/2培养基,塔玛亚历山大藻的培养采用k培养基.实验前将保存藻种转移到三角瓶中进行扩大培养,培养瓶置于温度(22±1)℃,光照强度为4000lx、光暗比为12h∶12h的Xutemp智能生物人工气候箱中,细胞生长到指数生长期时用于实验.所用培养液为3.3%人工海水加营养盐配成,经0.22μm纤维滤膜除菌所得.1.3人工气候培养液5.1097.7取上述木粉0.05、0.1、0.15g分别加入到100mL藻密度为9.7×106/L塔玛亚历山大藻、2.8×107/L东海原甲藻、5.0×108/L球形棕囊藻、5.0×106/L海洋卡盾藻和4.7×107/L赤潮异弯藻的培养液中,置于人工气候培养箱中培养.对照组不加木粉,3份平行试验.观察、计数.1.4复配、抑制率的测定将10g木粉加入200mL的丙酮-水(8∶2)中,密封瓶口,放摇床中震荡48h.过滤,用旋转蒸发仪除去溶剂后加入10mL溶解,即得丙酮-水粗提物.取上述粗提物100μL(相当0.1g木粉)分别加入到100mL藻密度分别为2.2×106/L的塔玛亚历山大藻、5.6×107/L东海原甲藻、5.1×108/L球形棕囊藻、5.3×106/L海洋卡盾藻和4.7×107/L赤潮异弯藻的藻液中,对照组加相应体积的蒸馏水.置人工气候培养箱中培养,3份平行试验.计算抑制率,抑制率(%)=(对照组藻密度-实验组藻密度)/对照组密度×100%.2结果2.1托里桉木粉对东海原甲藻和赤潮藻的抑制作用托里桉木粉对塔玛亚历山大藻、东海原甲藻、球形棕囊藻、海洋卡盾藻和赤潮异弯藻生长的影响结果如图1所示.从图1A可以看出,托里桉木粉对塔玛亚历山大藻具有明显的抑制作用,藻密度持续降低,48h抑制率可达56.0%.从图1B可以看出,托里桉木粉对东海原甲藻抑制作用明显,藻密度持续降低,48h抑制率可达79.2%.从图1C可以看出,加入托里桉木粉后,6~12h球形棕囊藻藻密度增加,12h后迅速下降,48h抑制率可达到52.5%.从图1D可以看出,托里桉木粉对海洋卡盾藻有显著的抑制作用.实验组藻密度持续降低,48h抑制率可达100%.从图1E可以看出,托里桉木粉对赤潮异弯藻有显著的抑制作用,48h抑制率可达51.45%.比较发现,1g·L-1托里桉木粉对不同赤潮藻的生长均有一定的抑制作用,提示托里桉木粉对赤潮藻的抑制作用具有广谱性;不同赤潮藻对托里桉木粉的敏感性不同,海洋卡盾藻最敏感,球形棕囊藻最不敏感.2.2粗提物的抑制作用如图2所示.一定剂量的托里桉木粉丙酮-水粗提物(相当于1g/L木粉)对塔玛亚历山大藻、东海原甲藻、球形棕囊藻、海洋卡盾藻和赤潮异弯藻的48h抑制率分别为54.6%、45.8%、44.8%、72.1%和43.2%.可以看出,粗提物对海洋卡盾藻的抑制作用最明显,对球形棕囊藻的抑制作用最弱,与木粉情况类似,说明木粉存在的化学物质可能是木粉抑制赤潮藻生长的主要原因.显微镜下观察发现,丙酮浸泡液对不同赤潮藻细胞都具有一定破坏性(见表1).加入一定量粗提物(相当于2g·L-1木粉)后,随着时间的推移,可看到藻细胞游动速度减慢、藻细胞脱壳、并造成原生质体破裂,最终导致藻细胞裂解.3火炬树对东海原甲藻的影响桉树,俗称杨草果树,是世界著名的三大速生树种之一,是中国南方生长最快的树种,在中国云南、广西、广东、海南等省都有大面积种植.许多学者发现尾叶桉、窿缘桉、柠檬桉等桉树具有化感作用.桉木是否对藻类的生长存在抑制作用呢?目前尚未见报道.本研究发现,托里桉木粉对塔玛亚历山大藻、东海原甲藻、球形棕囊藻、海洋卡盾藻和赤潮异弯藻都有显著的抑制作用,但抑制作用有一定差异,其中海洋卡盾藻对木粉最敏感,而球形棕囊藻最不敏感.有研究显示,不同的藻对植物化感物质的敏感性不同,这种敏感性与藻的种属和结构并无明显的相关性,即使是同一种属敏感性也有比较大的差异.东海原甲藻存在细胞壁,塔玛亚历山大藻有外壳,但托里桉木粉对东海原甲藻的抑制作用明显强于塔玛亚历山大藻;海洋卡盾藻、赤潮异弯藻则既无细胞壁,也没有壳,托里桉木粉对海洋卡盾藻的抑制作用非常强,而对赤潮异弯藻的影响相对比较弱.有研究证明,细胞壁中的蛋白质和脂多糖能阻止生物表面活性剂对细胞膜的攻击.球形棕囊藻之所以对木粉的敏感性相对比较弱,可能与其分泌产生多糖类物质有关.进一步的研究发现,托里桉木粉丙酮粗提物(相当1g/L木粉)对塔玛亚历山大藻、东海原甲