緣管滸苔、蜈蚣藻和鼠尾藻對(duì)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(yíng)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(lái)，我國(guó)赤潮的發(fā)生呈現(xiàn)出“大范圍、高頻率、多種類(lèi)、快節(jié)奏”的特點(diǎn)，并有連年增加的態(tài)勢(shì)，這對(duì)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(shí)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(shí)際應(yīng)用的尚少，但總體來(lái)說(shuō)，物理和化學(xué)法都是治標(biāo)不治本，只能暫時(shí)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)提供一個(gè)輸出渠道，因此也就無(wú)法防止赤潮的再次發(fā)生。鑒于添加外來(lái)物質(zhì)可能對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生可知或不可預(yù)見(jiàn)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(lái)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(zhǎng)又能吸收水體中營(yíng)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(lái)預(yù)防或控制赤潮是一個(gè)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(duì)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(zhǎng)的克生物質(zhì)，探討了蜈蚣藻和緣管滸苔對(duì)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(lái)治理赤潮生物提供了科學(xué)依據(jù)。主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下： 1．緣管滸苔、蜈蚣藻和鼠尾藻對(duì)東海原甲藻克生效應(yīng)的比較研究 通過(guò)排除營(yíng)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(guò)濾液對(duì)東海原甲藻生長(zhǎng)的作用，共存的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，三種大型海藻的新

5、鮮組織和干粉末對(duì)東海原甲藻的生長(zhǎng)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(duì)東海原甲藻具有克生效應(yīng)，并且三種大型海藻對(duì)東海原甲藻的克生效應(yīng)具有普遍性。各個(gè)濃度緣管滸苔、蜈蚣藻和鼠尾藻水溶性抽提液對(duì)東海原甲藻的生長(zhǎng)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(zhǎng)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(duì)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(wú)論在一次性三種大藻培養(yǎng)水過(guò)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(zhǎng)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(lái)抑制東海原甲藻的生長(zhǎng)。從EC<,50>可以看出，三種大型海藻新鮮組織和干粉末對(duì)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(duì)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(duì)東海原甲藻的生長(zhǎng)抑制作用 通過(guò)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(duì)東海原甲藻的生長(zhǎng)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(zhǎng)抑制活性，在相對(duì)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(duì)東海原甲藻的生長(zhǎng)無(wú)明顯的影響。三種大型海藻組織中含有對(duì)東海原甲藻的生長(zhǎng)有抑制作用的活性物質(zhì)，且這些物質(zhì)具有相對(duì)較高的極性，而且三種大型海藻的組織甲醇提取物對(duì)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(duì)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(duì)東海原甲藻進(jìn)行克生物質(zhì)的生物活性檢測(cè)，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(duì)蜈蚣藻和緣管滸苔克制東海原甲藻效果的影響 本實(shí)驗(yàn)共設(shè)置了4個(gè)環(huán)境因子：溫度(T)、鹽度(S)、

9、光照(L)和pH值(P)。每?jī)蓚€(gè)不同的因子之間分別設(shè)計(jì)雙因子實(shí)驗(yàn)，共6個(gè)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(yàn)這4個(gè)因子對(duì)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(yàn)這4個(gè)因子兩兩之間是否存在交互作用。每個(gè)因子分別設(shè)置4個(gè)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