海洋复合物的介电特性在海洋遥感中的应用

利用一种摄动方法研究了非线性 Kerr型复合介质的有效性响应。在外加直流电和交流电混合电场的激发下，各谐和频率下的有效非线性响应和相应的电势都可以被这种Kerr型复合介质的立方非线性特性所感应出。研究了背景介质内含这种非线性复合介质球形颗粒的情形；导出了各谐和频率下的球形内、外电势；给出了低浓度下这种有效的非线性和线性的响应的公式。另外，研究了强风引起的海浪破碎对海洋微波遥感的影响。根据白冠层中气泡和水滴随机分布的特点，采用了物理学上的有效介质近似理论，将海浪破碎形成的白冠层看作均匀分布在海面上的一层水滴和气泡等同背景介质的复合介质。在被动遥感方面提出了一个改进的研究海浪破碎产生白冠时海水有效发射率的模式，讨论了白冠层中主要成分为球形气泡和水滴的情况，并着重分析了海－气温差对海水发射率的影响，研究表明海水发射率随着海－气温差的增大而增大。通过计算白冠层中的有效介电常数，该模式考虑到了白冠层的有效粒子的气泡结构、泡沫层厚度等物理参量对海水发射率的影响。在主动遥感方面利用两种随机粗糙面的电磁波散射模型研究了海浪破碎时的海面微波后向散射，讨论了复合海水粒子的形状（如球形、椭球形）和海水的温度等对后向散射系数的影响。数值模拟结果很好的匹配了遥感（实测、实验）数据。证明了本论文采用的微波遥感模式的合理、可行性。最后根据上述模式计算特殊环境（降雨）对微波遥感所产生的影响。

改性粘土治理有害赤潮对生态环境的影响初探

本文以室内实验为基础，研究了改性粘土治理有害赤潮的方法对生态环境的影响。研究结果表明：有机和无机改性粘土对溶解氧（DO）、化学耗氧量（COD）、pH等主要水质因子均有改善作用；对营养盐，尤其是磷酸盐有一定的吸附作用，在外加磷酸盐为0-0.3μmol/ml范围内，吸附量随水体中磷酸盐浓度的增加而增大，有机改性粘土对海水中磷酸盐的吸附能力为：有机改性粘土Ⅰ>有机改性粘土Ⅱ>有机改性粘土Ⅲ。通过有机改性粘土对磷酸盐的吸附－再释放情况，进一步探讨了其磷酸盐的释放对赤潮异弯藻（Heterosigma akashiwo）、东海原甲藻（Prorocentrum donghaiense）等赤潮生物生长的影响。实验结果显示，经过有机改性的粘土有利于提高其对磷酸盐的吸附能力，降低对磷酸盐的解吸率，利用有机改性粘土治理赤潮可以缓解海水富营养化程度，即使被吸附的部分磷酸盐能缓慢释放，但仍不足以维持赤潮生物的正常生长。无机改性粘土对磷酸盐和硝酸盐与有机改性粘土有相似的吸附性能。其添加剂PAC的重金属含量符合沉积物排放要求，不会对环境造成压力。 其次，以太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)幼贝为对象，研究了有机改性粘土Ⅱ和无机改性粘土在对海洋底栖生物的影响。急性毒性试验中二者对牡蛎幼贝的半致死浓度（LC50）分别为4.62 g/L和2.67 g/L，均远远大于改性粘土去除赤潮藻的浓度。在能够有效去除赤潮微藻的粘土浓度条件下，经慢性毒性试验发现改性粘土对牡蛎幼贝成活率、生长和摄食略有降低，但无明显影响，在牡蛎幼贝鳃组织和消化道组织的超微结构中未发现机械损伤。 最后，研究了改性粘土在对去除有毒赤潮藻过程中对底栖生物的影响。以能产生麻痹性贝毒（PSP）的塔玛亚历山大藻（A. tamarense，ATHK）为例，研究了PSP在水体中和粘土沉积层中的分布，发现改性粘土去除塔玛亚历山大藻能有效降低水体中藻细胞浓度及其所携带的PSP毒素。由于藻细胞破裂, 虽然沉积层中藻细胞体内部分PSP毒素溢出，但通过塔玛亚历山大藻细胞不同组分对牡蛎的影响发现，细胞内容物和细胞碎片对牡蛎没有明显毒副作用，由此推断改性粘土对藻细胞絮凝沉降后,能降低对生物的不良影响。此外，室内实验模拟了去除赤潮生物塔玛亚历山大藻（A. tamarense，ATHK）、东海原甲藻 (P. donghaiense )、赤潮异弯藻 (H. akashiwo)过程中，比较改性粘土和赤潮微藻对生物体的影响发现改性粘土在去除赤潮藻过程中能提高牡蛎的存活率，进一步证明改性粘土在赤潮生物防控中，是一种有效的应急措施。

长江口水域富营养化现状与特征研究

本论文以我国长江口水域富营养化为研究对象，综合分析了该海域氮、磷、硅等营养盐、有机污染物、溶解氧及浮游植物生物量的分布特征和富营养化现状；依据近海富营养化概念模型，分析了长江口水域对营养盐增加的敏感性；利用探索性数据分析方法对该水域的富营养化特征进行了分析；并初步比较分析了三峡工程蓄水前后长江口水域富营养化的状况。结果如下： 长江口及邻近水域溶解无机氮污染较严重，2003年11月份至2004年8月份期间约30％的测定值达到和超过海水水质四类标准，在2004年11月份至2005年9月份期间溶解无机氮污染进一步增强。与氮相比，磷的污染较轻，2003年11月份至2004年8月份期间，其中三个季节绝大多数磷酸盐测定值符合海水水质二类标准，但在2004年11月份至2005年9月份期间，磷的污染也呈增强趋势。长江口海域有机污染程度较轻，大部分测定值优于二类水质标准。根据美国提出的“河口营养状况评价”综合评价方法，依据叶绿素a评价标准，长江口海域局部区域在春、夏两季呈中等富营养化状态。底层水体的溶解氧浓度在调查区域的北部和东部外海浓度较低。特别是2004年5月份，全水体50％的测定值达到和超过四类海水水质标准，外海底层水域形成大面积溶解氧浓度低于2mg•L-1的低氧区。 营养盐在口门内及近岸浓度较高，叶绿素a的最大值出现在春、夏季的外海区域。历史资料分析表明，40年中，长江口海域硝酸盐从11 μmol•L-1 上升到约100μmol•L-1，磷酸盐从0.4 μmol•L-1增加到约1μmol•L-1，N:P比从1963年的30~40上升到2004年的150。随着氮、磷营养盐浓度的增加，叶绿素a的浓度也有所上升，叶绿素a最高值约是80年代的4倍，但底层水体中DO浓度降低明显。 与世界其它河口比较，长江口水域的特点是高无机氮和硅酸盐，低磷酸盐。口门内和浑浊区的营养盐浓度较高，但叶绿素a浓度低于外海。虽然口门内和浑浊区浮游植物生长存在潜在的磷限制，但由于营养盐浓度高于限制浮游植物生长的阈值，因此，该水域浮游植物生长不存在可能的营养盐限制。但高浑浊度，较大的潮汐强度和短滞留时间等因素可能抑制了口门内和浑浊区浮游植物的生长。因此，口门内和浑浊区对营养盐的增加不敏感。相反，在外海，尽管营养盐浓度较口门内和浑浊区低，但浮游植物生长也不存在可能的营养盐限制，同时悬浮体浓度降低，潮差减小，淡水滞留时间延长等因素均有利于浮游植物的生长。更重要的是，该区域水体在春、夏季存在分层，有可能导致浮游植物生物量增加和底层水体溶解氧不易交换。因此，外海对营养盐浓度的增加较为敏感，从而出现富营养化问题。 主成分分析表明，主成分1主要反映氮营养盐和有机污染状况；主成分2主要反映浮游植物生物量的特征，是生物因子；主成分3主要体现磷营养盐的特点。氮营养盐和有机污染从西向东存在降低的趋势，说明长江口水域的富营养化主要来源于河流输入。受人类排污的影响，氮营养盐和有机污染在吴淞口和白龙港排污口附近最高。根据主成分1，枯水期2月份口门内各站位的氮营养盐和有机污染最为严重，富营养化程度较高。径流量较大的春、夏季，主成分1、2、3高于其它季节，长江口海域有机污染和营养盐浓度较高，同时浮游植物生物活动较为活跃。因此，该海域春、夏季的富营养化状况更为严重。主成分1与盐度之间在秋、冬季具有较好的线性关系，在一定程度上可根据盐度预测长江口海域各站位的主成分1，即氮营养盐和有机污染状况。硝酸盐、总氮、总磷和浮游植物细胞丰度是控制长江口水域富营养化水平时空变化的主要驱动因子，是控制长江口水域富营养化状况的关键因素。 三峡工程蓄水前后调查期间营养盐浓度变化显著，蓄水后溶解无机氮和硅酸盐浓度较高，而磷酸盐浓度呈显著降低的趋势。蓄水后N:P、Si:P 呈显著上升的趋势，而Si:N在蓄水后显著降低。该海域潜在的磷限制区域在三峡工程蓄水后扩大，对浮游植物生长潜在的磷限制增强。蓄水后叶绿素a浓度较高，叶绿素a高值区覆盖的面积增大，生物区有扩大的趋势。

蚯蚓作为饲料成分对对虾生长及其免疫指标的影响

本文以鲜活饵料赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）为研究对象，从营养学和免疫学的角度研究探讨了蚯蚓对对虾生长和抗病力的影响，为目前虾病问题的解决进行了有益的探索，为蚯蚓在规模化养殖生产中的推广应用提供了参考和依据。主要研究结果如下： 1、以鲜活饵料赤子爱胜蚓为主，双齿围沙蚕（Perinereis aibuhitensis）和人工配合饵料为对照，比较研究了凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）摄食不同饵料的生长和免疫指标的差异。结果表明：沙蚕和蚯蚓单独投喂或与人工饵料配合投喂都可显著提高凡纳滨对虾的生长速率，提高对虾肌肉蛋白的营养价值，但用沙蚕单独投喂的对虾成活率较低。在增强对虾的免疫功能方面，蚯蚓和沙蚕与人工饵料配合投喂优于蚯蚓和沙蚕单独投喂，同时蚯蚓的饵料效果优于沙蚕。 2、采用鲜活饵料赤子爱胜蚓和人工配合饵料的不同配比投喂处于健康状态下的中国明对虾（Fenneropenaeus chinensis）幼虾，研究了其生长和免疫特征。结果表明：在人工饵料中配合投喂1/4的蚯蚓（干重）可显著加快中国明对虾的生长速率，增加对虾肌肉蛋白质含量，提高对虾肌肉蛋白的营养价值，减少脂肪含量，但对处于健康状态下的中国明对虾幼虾免疫功能的增强无明显效果。 3、考虑到对虾规模化养殖的可行性，采用冰冻蚯蚓赤子爱胜蚓和人工饵料的不同配比投喂处于非健康状态下的凡纳滨对虾，测定分析对虾的生长、营养成分和免疫指标，结果表明：蚯蚓投喂量（干重）占日投喂量的1/4时可以显著提高对虾的生长速率，增加对虾营养，增强对虾免疫功能，提高对虾成活率。 我国蚯蚓资源丰富，来源广泛，研究证实，以蚯蚓作为对虾饵料可增加对虾营养，促进对虾生长，提高机体免疫力，是对虾规模化养殖生产中的优质绿色动物性饵料。

扇贝大防御素和G型溶菌酶的基因克隆与重组表达

扇贝养殖是我国传统的海水养殖产业，但自1997 年以来，养殖扇贝陆续爆发的大规模死亡，不但造成了巨大的经济损失，而且严重影响了该产业的健康发展。扇贝病害的不断爆发以及病因的多样性迫切要求制定新的疾病防治措施和开发新型的抗菌物质。 从扇贝自身的免疫防御因子入手，筛选和克隆参与免疫防御的功能基因，一方面可以研究抗病功能基因在病原感染或环境胁迫条件下的表达规律，深入探讨扇贝的免疫防御机制，并可作为抗病良种选育的分子标记，指导扇贝的遗传改良和抗病品系的培育；另一方面，可对抗菌效应物实现重组表达，开发新型的病害预防治疗制剂，取代目前普遍使用的抗生素和化学药物。抗菌效应物是机体在免疫应答过程中产生的多肽类物质，对侵入生物体内的细菌、病毒具有很强的免疫杀灭作用，对抗菌效应物的研究有助于深入了解机体先天性免疫防御的机制。 本研究采用大规模EST测序方法，结合cDNA末端快速扩增（RACE）技术，从海湾扇贝血淋巴中克隆到了大防御素基因（big defensin, AiBD）的全长cDNA序列，该cDNA全长为531 bp，其中5' 非编码区（UTR）为24 bp，开放阅读框（Open Reading Frame, ORF）含有369 bp，编码122 个氨基酸残基；随后为138-bp 的3' UTR，包括一个多聚腺苷酸信号序列（AATAAA）和ploy A尾巴。分析表明，海湾扇贝大防御素是以前体的形式合成，前体分子包括信号肽、前域和成熟肽三部分。采用Northern blot方法，以DIG标记的DNA探针检测了 AiBD mRNA在不同组织中的表达。结果发现，AiBD 基因的转录本主要在血淋巴中表达，在鳃中也有微量的表达，而在外套膜、闭壳肌、性腺及肝胰腺中检测不到杂交信号。采用QRT-PCR（quantitative real time PCR）对鳗弧菌感染后海湾扇贝血淋巴中AiBD mRNA 的表达量进行了检测，结果发现在感染后8 h 内， AiBD mRNA 的相对表达量平缓升高；随着刺激时间的增长，AiBD基因的mRNA表达量急剧增加，在刺激后16 h 和32 h 分别达到了空白组的72.3 倍和131.1 倍。为了研究海湾扇贝大防御素的抗菌活性，将其成熟肽编码区克隆到毕赤酵母表达载体pPIC9K并实现了重组表达。抑菌实验表明，重组AiBD具有广谱的抗菌活性，其对供试的三株革兰氏阳性菌（藤黄微球菌、溶壁微球菌、金黄色葡萄球菌）都表现出显著的抗菌活性，而对革兰氏阴性菌（鳗弧菌、亮弧菌）的抑菌活性则相对较弱；此外，重组AiBD对表达宿主也表现出杀菌活性，证明其具有抗真菌活性。 根据栉孔扇贝G 型溶菌酶基因的cDNA序列，利用构建的Genome Walking 文库获得了栉孔扇贝G 型溶菌酶基因的全长序列，该基因序列全长为8131 bp，由六个外显子和五个内含子组成。六个外显子长度分别为55 bp，60 bp，90 bp，113 bp，145 bp 和140 bp；五个内含子的长度分别为1126 bp，2161 bp，2744 bp，750 bp和592 bp；内含子的两侧都具有RNA正确剪接所必需的识别位点（GT/AG）。利用TRANSFAC 软件对栉孔扇贝G 型溶菌酶基因的5' 侧翼序列分析发现，该基因的5' 侧翼具有 TATA box 和 CAAT box 的共有序列；此外，在该基因的5' 侧翼发现了C/EBP、NF-κB、OCT-1 和 NF-IL6 等参与免疫基因激活的转录因子潜在结合位点。采用Northern blot方法，以生物素标记的RNA 探针检测了栉孔扇贝G 型溶菌酶基因在不同组织中的表达。结果发现，该基因的转录本主要在鳃、性腺及肝胰腺中表达，在血细胞和外套膜中也有微量的的表达，而在闭壳肌中检测不到杂交信号，这表明栉孔扇贝G 型溶菌酶可能兼备参与机体免疫防御和消化的功能。为了研究栉孔扇贝G 型溶菌酶的抗菌活性，将其成熟肽编码区克隆到毕赤酵母表达载体pPIC9K并实现了重组表达。抑菌实验表明，重组产物具有显著的抗阳性菌活性，其对供试的藤黄微球菌、溶壁微球菌表现出明显的抑制作用，对金黄色葡萄球菌未检测到抑制活性；而对革兰氏阴性菌仅表现出微弱的抑菌活性（亮弧菌和鳗弧菌），对大肠杆菌则基本无抑制活性。

中国海蓝子鱼科Family Siganidae分类和动物地理学特点

蓝子鱼科鱼类隶属于鲈形目、刺尾鱼亚目，广泛分布于我国东海、南海及台湾海域。本文根据中国科学院海洋研究所多年来在我国海域采集并收藏的以及部分补充采集的蓝子鱼标本，参考国际最新研究资料，对我国海域蓝子鱼科鱼类进行分类和动物地理学研究，共记录中国海域蓝子鱼科鱼类1属2亚属11种。经研究分析，得到如下结论： 1.中国沿海蓝子鱼科鱼类的多样性问题。国内曾有13种蓝子鱼的分布记录，其中蠕纹蓝子鱼Siganus vermiculatus和暗体蓝子鱼S. punctatissimus仅以前的学者做过名录形式的记载，并无标本收藏，本文中不做介绍。此外尖嘴蓝子鱼Siganus unimaculatus也可能存在于中国海域，有待于进一步研究。目前确定在中国海域有分布的蓝子鱼为11种，约占世界总种数（27）的40％多，种的多样性较高。 2. 形态学比较研究说明，蓝子鱼在体形、体色、牙齿、头骨、椎骨、耳石等特征方面存在种间差异，可作为蓝子鱼科鱼类分类的有效鉴别特征。对于外部形态极其相似的种，可借助内部解剖特征相辅助予以区分。 3．对蓝子鱼动物地理学特点研究分析结论如下：a.中国海域存在的11种蓝子鱼在印度－太平洋海域均有分布，没有地方特有种。b.长鳍蓝子鱼和褐蓝子鱼在我国东海、台湾海域和南海均有分布，褐蓝子鱼在黄海北部亦有分布，种群数量较大；其它9种，除凹吻蓝子鱼仅分布于南海外，均分布于南海及台湾海域，种群数量较小。c.中国海域蓝子鱼种类组成与邻近的菲律宾、马来西亚、印度尼西亚海域比较相似，中国分布的种类在这些海域均有分布，且分布于这一区域而中国没有记录的有5种。与日本相比，种类组成也比较相似，中日共有种达9种，仅分布于中国海域2种，仅分布于日本海域1种。 4. 作者参照国际最新研究结果和较为公认的分类系统Nelson（1994），将蓝子鱼科置于刺尾鱼亚目，而不再使用国内学者长期惯用的蓝子鱼亚目。蓝子鱼科包括一属蓝子鱼属Siganus Forsskål, 1775，两亚属：蓝子鱼亚属Siganus Forsskål, 1775 和罗蓝子鱼亚属 Lo Seale, 1906，同时使全部种名的变动和确定与国际最新研究结果(Woodland, 1990; 2001）取得一致。

菲律宾蛤仔（Ruditapes philippinarum）对胶州湾生态环境影响的现场研究

本文对我国胶州湾养殖的主要滤食性贝类菲律宾蛤仔的生理生态学进行了系统研究，通过资料收集、现场调查、定点连续观测、现场模拟实验等综合性方法探讨了菲律宾蛤仔养殖对胶州湾生态环境的影响。主要系统调查了不同季节胶州湾自然沉积物中C、N和P的变化；研究了菲律宾蛤仔生物沉积作用的周年变化；同时还研究了不同月份菲律宾蛤仔的耗氧率，排泄率的变化。结果如下: 1、综述了滤食性贝类通过滤食、生物沉积和呼吸排泄等作用对海区环境的影响,系统评述了埋栖性贝类生物沉积的测定方法及其生态效应。国际上已有不少研究专门报道了贝类在海区现场的生物沉积作用，而在我国，关于埋栖性贝类生物沉积特征的研究较少。 2、在胶州湾红岛附近养殖海区，从2003年10月到2004年7月以及2005年8月到2005年12月对菲律宾蛤仔生物沉积进行了现场测定。大、中和小规格菲律宾蛤仔生物沉积速率范围分别为121.6～1527.4mg/ind·d，49.5～902.1mg/ind·d，14.2～653.9mg/ind·d。海底自然沉积物OM分别为3.1％和5.7±1.1％。而大、中和小规格菲律宾蛤仔生物沉积物的OM分别为6.2±1.2％、5.9±1.3％和6.1±1.4％。大、中和小菲律宾蛤仔生物沉积物TP含量分别为399±26ppm，372±16ppm，345±15ppm。大、中和小规格蛤子生物沉积物中的OP分别为80±17ppm，92±12ppm和102±10ppm，明显高于对照沉积物的OP。生物沉积物中的OP/TP要明显高于对照沉积物，前者为23～25％，而后者仅为20％。菲律宾蛤仔生物沉积速率呈明显季节性变化，其与软体干重呈异速方程关系，a值的变化范围为0.85～4.50（平均为2.32）。菲律宾蛤仔贝肉的OC和ON含量分别为40.80±7.59％和的10.26±2.19％。贝壳的OM、TP、OP、OC和ON含量分别为3.28±0.47%、109.2±16.6ppm、64±22.9ppm、12.21±0.30％和0.19±0.05％。 3、不同规格菲律宾蛤仔的代谢率呈明显季节变化。7月份，单位个体菲律宾蛤仔耗氧率最高为1.72 g/ind•h；8月份，排氨率和排磷率达到最高，分别为2.44μmol/ind•h、0.58μmol/ind•h。菲律宾蛤仔的O:N在10.7~31.9范围内，O:N和N:P具有明显的季节变化，8月份最大。 4、研究了本湾底质环境特征，测定了自然沉积物的OM、OC、ON、TP和OP的含量。胶州湾站位沉积物的有机质和C、N、P含量季节变化不大，有机质含量大约为3.5％，OC和ON含量大约为0.7％和0.06％。TP含量为285ppm左右，OP含量大约为50ppm。养殖海区沉积物有机质和C、N、P的含量明显高于非养殖海区沉积物含量，其C/N、C/OP和OP/TP一般也比非养殖海区站位高。 夏季，胶州湾菲律宾蛤仔养殖区（平均密度按600ind/m2计算）单位面积（m2）的生物沉积速率平均为176g/m2•d，对于整个海湾，将有1.2万吨的悬浮颗粒物通过贝类排粪作用沉积到海底。通过菲律宾蛤仔的呼吸作用，单位面积（m2）的耗氧量为6.67gO2/m2•d；同时从海底向水体释放大约为16.7μmolN /m2•d和3.3μmolP/m2•d的溶解态N和P；对于整个海湾，菲律宾蛤仔将耗掉水体中的467T/d氧气，同时向水体中释放16.4T/d氨氮和7.2T/d无机磷。对于半封闭的胶州湾，大规模菲律宾蛤仔的滩涂养殖其产生的生物沉积物聚集于海底可能会对海区底部的物理化学和生物环境产生很大影响；而氧的消耗、氨和无机磷的排泄，会对水层中的物理化学环境和营养盐循环产生很大影响。从而由此推测，菲律宾蛤仔高密度大规模的养殖，在整个胶州湾水层－底栖系统耦合作用中可能起着很重要的作用。

长江口与胶州湾海水有机碳的分布、来源及与氮、磷的耦合关系

摘 要 作为世界第三大河流的长江，输入到东海巨量的淡水和颗粒物，对东海的碳循环过程影响巨大。近年来，对长江河口海洋学的系统研究有许多重要的发现，其中长江河口的碳源过程以及生源要素的相互耦合关系的探索对深入了解东海－长江这一典型海陆交汇体系的生态环境效应意义重大。本文通过2003年5月枯水期对长江口、2003-2004年胶州湾周年现场调查获得的资料，系统研究了溶解有机碳（DOC）和颗粒有机碳（POC）在长江纯淡水到海水这一混合区域的分布、来源特征以及与氮、磷的耦合关系，获得了系列新的认识，具体包括以下两个方面： 1．定量揭示了长江有机碳源的强度，特别是来自除径流输入以外的碳源通量，阐明了控制有机碳分布来源的生物地球化学机制。 长江作为东海有机碳的主要源之一，水体中的 DOC和POC主要由咸淡水的混合程度所控制。定点观测表明，生物作用对上层海水中DOC 和POC的相互转化起着主导作用，而河海水优势的争夺决定了DOC和POC在下层海水中的时序变化。有机碳在河水优势区含量保持相对稳定，由径流携带输入到河海水优势竞争区后，DOC和POC浓度大幅度上升，在海水优势区由于高盐度低有机碳的海水的稀释作用使有机碳的浓度随混合水体中淡水比例的下降而线性降低。 长江径流枯水期输入到东海的DOC和POC的通量分别为5.78×109g/d和1.06×109 g/d， 其它有机碳源带给东海的DOC和POC的通量分别为2.41×109g/d和5.21×109g/d。 河海水优势竞争区POC的其它有机碳源主要是表层沉积物的再悬浮,而大量POC进入水体使得POC向DOC的转化成为了该海区DOC其它碳源。 长江口海区DOC和POC的分布和时序变化受到河海水混合作用、沉积物的再悬浮、DOC和POC的相互转化以及浮游植物的光合作用等多种因素的共同影响。上层海水的DOC和POC受浮游植物的光合作用影响较大，较深的水体中由于入射光的减弱，浮游植物的光合作用对DOC和POC的影响降低，表层沉积物的再悬浮以及POC和DOC的相互转化成为控制水体有机碳的分布的重要因素。 2．系统阐明了胶州湾颗粒有机碳－氮－磷的耦合关系，揭示了颗粒有机碳、氮、磷的的地球化学分布特征。 胶州湾海水PON变化相对不大，但POP含量月际变化明显，上半年浓度略高于下半年，在湾内、湾口及湾外，POP含量的峰值均出现在5月和8月，最小值出现在10月份。三个区域的POC、PON、POP均具有很好的线性正相关性，说明了胶州湾不同区域POP的具有同源性。POC月际变化幅度与POP相似，在湾内和湾口，高值出现在春季，湾外则夏、秋季的浓度较高，这在一定程度上说明胶州湾内海水中的POC受控于生物过程，而湾外还受到外部开阔水体中来自于其它输入如淡水输入携带的颗粒物等的影响。胶州湾调查海区（包括湾内、湾口和湾外）由于初级生产力相对较高，致使大部分时段和海区颗粒碳、氮、磷有机态来源于海洋自生，只有在初级生产力相对较低的湾口和湾外海区，当河流流量大增而初级生产力水平又没有相应提高的个别月份颗粒物中碳、氮、磷有机态来源于陆源输入。总的来看，不论是陆源输入还是海洋自生的颗粒物，对所研究的区域而言，胶州湾湾口和湾外水体中POC、PON和POP有相当部分来自于湾内水体的输出。在胶州湾内POC与POP之间有较好的耦合关系，而POC与PON的耦合关系较差，这在一定程度上说明胶州湾内，POC与POP的来源及影响控制因素一致，而POC与PON的来源及影响因素有所差异。 长江口与胶州湾作为我国乃至世界上的典型河口及海湾，其生源要素的生物地球化学过程研究对阐明人为影响下的近海生态体系的生态环境效应意义重大，由于影响因素的复杂性，许多过程至今未能搞清，长江口与胶州湾生物地球化学过程的研究任重而道远，需要科学家们不懈的努力。 关键词：溶解有机碳（DOC） 颗粒有机碳（POC） 氮与磷 生物地球化学特征 长江口 胶州湾

海湾扇贝遗传图谱构建及壳色基因、生长相关QTL的定位研究

本研究利用AFLP和微卫星标记，以海湾扇贝杂交F1为作图群体，构建了海湾扇贝的遗传连锁图谱，并对壳色决定基因和与生长性状相关的QTL进行了定位。 共用55对AFLP引物组合对亲本和88个子代个体进行扩增，共得到了2424个位点，多态性位点为392个，占所有标记的16.17％。其中，母本标记121个，父本标记196个，共有标记75个。经卡方检验，共有331个标记（84.4%）符合孟德尔分离比，61个标记（15.6％）出现偏分离现象。偏分离标记中，36个（59％）为纯合子缺失。从35对微卫星引物中筛选出了10对多态性引物，得到了5个母本标记和6个父本标记。另外，将表现为质量性状的壳色标记作为形态标记一同进行连锁图谱构建。 分别利用母本和父本标记构建了海湾扇贝雌性和雄性连锁图谱。其中，共有包括109个AFLP标记、5个微卫星标记和1个壳色标记组成了雌性图谱的框架图，分布于16个连锁群。图谱总长度为338.8cM，平均间隔为5.29cM，图谱覆盖率为65.82％。雄性连锁图谱框架图共定位了186个标记，包括181个AFLP标记、5个微卫星标记，壳色标记未实现定位。图谱包括17个连锁群，总长度为780.3cM，平均间隔为6.56cM，图谱覆盖率为78.11％。通过SSR12位点的定位结果，可以将雌性图谱第7连锁群与雄性图谱17连锁群对应起来。 壳色标记定位在了雌性图谱第九连锁群上，说明橙色基因位点为杂合。我们将壳色基因命名为Orange1，两个标记——F1f335和D8f420与这一基因之间图距为0。在家系和群体中初步验证，这两个标记与壳色基因紧密或完全连锁。 共定位了16个与生长相关的QTL，它们分布于雌性图谱的2、3、5连锁群和雄性图谱的4、5、6、7、8连锁群上。每个QTL均发现了与其图距非常接近的分子标记（0.01-2.51％）。其中壳长、壳高、壳宽三个长度指标QTL成簇分布或部分重叠，可一同作为选择性指标，壳重和全湿重QTL位点也比较相近。只有软体部重位点单独分布，可能具有相对独立的遗传基础。

雨生红球藻规模化培养工艺的构建及相关生物学特性的研究

虾青素是一种极具开发潜力的类胡萝卜素，在食品、饲料、化妆品、医药等领域有着广阔的应用前景。利用雨生红球藻在特定条件下大量积累虾青素的能力进行生产是最具发展潜力的虾青素开发途径，受到了国内外学者的广泛关注。 随着雨生红球藻实验室研究工作的逐步成熟，人们开始将目光转向该藻的室外规模化培养。受雨生红球藻自身生物学特性和规模培养用光生物反应器设计的限制，在规模化培养过程中存在很多科学和技术问题，集中表现在如防治生物污染困难、培养规模难以扩大等方面。需要构建新型可规模放大的光生物反应器并研究其相关性能，探讨规模化培养过程中出现的某些生物学问题，为雨生红球藻规模化开发进一步提供应用基础。 通过多年的工作，首先构建了用于微藻培养的三种新型的光生物反应器（即柱式、管道、生物幕光生物反应器）。其中，上述柱式反应器结构简单、成本低廉，能够有效提高培养液的混合效果；管道反应器理论上可突破管道长度限制，大大超过传统管道反应器的培养体积；生物幕反应器从原理上解决了生物污染的问题，可以使红球藻细胞累积的虾青素含量大大提高。在此基础上，将上述三种光生物反应器有机搭配在一起，组成了从藻种、扩大培养、虾青素积累、到敌害生物防治和藻体收获等一整套工艺流程。该工艺技术能够较好的控制红球藻培养过程中的温度、光线、溶氧和pH等相关指标在适宜的范围内。并成功实现红球藻的规模化生产，藻粉质量优良。 本研究进一步分析了光线在雨生红球藻藻液中的光衰减特性。通过分析和拟合，研究了光强、光径、藻密度之间的关系，得出光线通过雨生红球藻藻液时的光衰减方程：I=I0exp[-(0.113+0.94OD750)L]。并利用此方程，结合两种规模化培养光生物反应器（柱式和管道）的构造得出了两种反应器的平均光强方程，分别为Iavg＝I0[2αr0+3exp(-αr0)-(1+αr0)exp(-2αr0)-2]/(α2r02)和Iavg＝2I0[αr0+exp(-αr0)-1]/(α2r02)，其中α= 0.113+0.94OD750，R2=0.9893。利用这两个方程可以在规模化培养红球藻过程中，适时根据太阳光强度的变化调整反应器的入射光强，保证红球藻处于适宜的光照条件下。 另外，本研究还探讨了雨生红球藻在不同温度和光照条件下的混合营养生长。结果表明，在较高的温度24℃和较弱的光强24EM-2S-1条件下，红球藻维持较高的生长速率，可获得较高生物量。室外雨生红球藻的规模化混合营养培养实验表明，在较为寒冷的冬季和春季，混合营养培养能够大幅度提高雨生红球藻的生长速率和最终生物量，是一种非常有前途的规模化红球藻培养方式。 在上述工作基础上，比较了本技术与传统的开放池技术在不同季节规模化培养雨生红球藻生产虾青素的效果，前者比后者的年培养天数大约提高了3倍，在每个批次培养中细胞生长所需时间缩短了20%，藻生物量提高了至少1.75倍，虾青素累积所需时间缩短了40%，虾青素含量提高了4倍，全年培养红球藻生产虾青素的效率有很大提高（理论上共提高了35倍），较为成功地构建了一套雨生红球藻规模化培养模式。

栉孔扇贝(Chlamys farreri)Toll样受体及其信号传递相关基因的克隆与表达

扇贝是我国海水养殖的重要品种，但自1994年以来，养殖扇贝陆续爆发的大规模死亡，不但造成了巨大的经济损失，而且直接威胁到现有产业的生存和发展。引起扇贝大规模死亡原因是多方面的，其主要原因是养殖环境恶化、扇贝种质衰退和抗病力下降。因此，深入研究扇贝免疫防御机制，探讨提高机体抗病力的有效途径和方法，改良种质和培育抗病品系，无疑是解决目前困扰扇贝养殖业健康可持续发展的必经之路。 Toll样受体（TLRs）家族是新近发现的模式识别受体（PRRs），参与识别病原体相关的分子模式（PAMPs），在天然免疫系统中起着非常重要的作用。哺乳动物中Toll样受体信号通路还参与诱导树枝状细胞成熟、参与免疫耐受、参与凋亡发生发展、介导非感染性因素的识别等，被视为联系天然免疫和获得性免疫的桥梁。同时果蝇的Toll信号通路也是不具备获得性免疫的果蝇赖以抵御病毒、细菌和真菌感染，介导天然免疫反应的重要信号通路。 本研究采用大规模EST测序方法，结合Genome Walker库的构建和cDNA末端快速扩增技术，从栉孔扇贝克隆得到CfToll-1、CfMyd88、CfTRAF6和CfCactus这四个Toll样受体信号通路基因的全长cDNA，同时用荧光实时定量PCR技术检测了这些基因的组织分布及在脂多糖（LPS）和肽聚糖（PGN）刺激下的表达规律。 栉孔扇贝Toll样受体（CfToll-1）的cDNA序列全长4308 bp，包含5’非翻译区（UTR）211 bp，3597 bp的开放阅读框，500 bp的3’UTR，最后为18个腺嘌呤的ploy A 尾巴。开放阅读框编码1198个氨基酸的多肽，该多肽的估计分子量为137.41kd，估计的等电点为5.62，该多肽有信号肽，具有一个预测的跨膜区，因此是一种跨膜蛋白。经BLAST比对，CfToll-1基因与节肢动物多种Toll蛋白高度的相似性。SMART（Simple Modular Architecture Research Tool）软件分析，CfToll-1包含典型的Toll样受体的结构：富含亮氨酸的重复序列的胞外区（leucine-rich repeats, LRR），一段跨膜结构域，以及胞内区的TIR结构域（Toll/IL-1 receptor homologous region）。利用Real-time RT-PCR发现CfToll-1mRNA在扇贝体内普遍存在于血细胞、肌肉、外套膜、心、性腺和鳃组织中。利用体外培养的原代血细胞系研究不同浓度LPS刺激后CfToll-1的表达变化，结果显示低剂量（100ng.mL-1 ）LPS 使CfToll-1 mRNA表达量减小，该变化在1.5h、3h 和9h组差异显著，虽然在6h组表达量稍有恢复，但尚未达到对照水平；用1μg.mL-1LPS处理细胞时， 6h组CfToll-1表达量明显上调，约为对照水平的2倍。证实细菌结构脂多糖对CfToll-1基因的表达有影响，且这种影响有剂量依赖效应。 栉孔扇贝Myd88同源基因（CfMyd88）的cDNA序列全长1554bp，包含5’UTR 427 bp，1101bp的开放阅读框，最后为18个腺嘌呤的ploy A 尾。CfMyd88的开放阅读框可编码367个氨基酸的多肽，该多肽的估计分子量为42.37kD，估计的等电点为5.71。利用SMART程序分析发现CfMyd88编码了Death和TIR结构域, 这两个结构域是Myd88特征结构。BLAST程序发现扇贝的序列与数据库哺乳动物的Myd88基因高度同源。原代培养的扇贝血细胞在受到PGN刺激后，CfMyd88 mRNA表达在1.5小时开始下调，直到9小时下调至对照表达量的1/10，证实肽聚糖结构对CfMyd88基因的表达有影响。 栉孔扇贝TRAF6同源基因（CfTRAF6）的cDNA序列全长2510bp，包含5’UTR 337 bp，1965bp的开放阅读框，3’UTR 208bp，最后为21 个腺嘌呤的ploy A 尾巴。CfTRAF6开放阅读框编码655个氨基酸的多肽，该多肽的估计分子量为74.09kD，估计的等电点为6.01。InterPro Scan在线分析发现CfTRAF6有典型的TRAF蛋白家族的特征结构，包括的一个指环结构，两个锌指结构，一个MATH （the meprin and TRAF homology）结构域以及Coiled-coil区域。CfTRAF6的序列与数据库多物种的TRAF6高度同源，同源性最高的是乌贼序列（Identity＝68）和鼠类（Identity＝45%）。利用Real-time RT-PCR，发现CfTRAF6在各组织普遍存在，在性腺中的表达最高。原代培养的扇贝血细胞在受到不同浓度PGN刺激后，与CfMyd88的情况一样，CfTRAF6的表达量变化减少，且这种变化随剂量的增加更加明显。 栉孔扇贝Cactus同源基因（CfCactus）的cDNA序列全长2488bp，包含5’UTR 181 bp，840bp的开放阅读框， 3’UTR 1467bp，最后为19个腺嘌呤的ploy A 尾巴。CfCactus的开放阅读框编码279个氨基酸的多肽，该多肽的估计分子量为31.37 kD；估计的等电点为4.74，与果蝇的Cactus基因的等电点相近（4.5）。利用SMART程序分析发现CfCactus主要编码了ANK结构域（ankyrin repeats）。Cactus基因为哺乳动物NF-κB抑制蛋白IκB的同源分子，BLAST 程序发现扇贝的序列与数据库多物种的Cactus或IκB基因高度同源。同源性最高的是太平洋牡蛎（Identity=35%）和圆尾鲎（Identities = 44%）。对CfTCactus mRNA在扇贝的血细胞、性腺、 肠的组织表达进行分析，并同时与CfTRAF6和CfMyd88的表达量进行了对比，发现CfCactus的表达水平明显高于这两个基因，而且CfTRAF6的基因表达量也高于CfMyd88，表现出级联放大效应。正常情况下，三个基因在性腺的表达量最高，推测这条通路可能和发育等功能密切相关。 通过本研究我们首次在双壳类软体动物找得到与果蝇Toll蛋白家族高度同源的CfToll-1基因，同时发现其他三个在Toll样受体信号传递过程中起重要作用的基因，其中包括在软体动物中获得的第一个Toll样受体的接头分子－CfMyd88基因，该结果直接证明软体动物具有与哺乳动物和节肢动物高度类似Myd88依赖的Toll样受体信号通路。同时通过这些基因组织分布的研究以及细菌结构LPS和PGN对这条通路上基因表达的影响，证明扇贝Toll信号通路可能与在果蝇中一样，参与扇贝的发育和免疫防御等多种功能。

几种非营养无公害添加剂对大菱鲆的效应和机理研究

在基础饲料中分别添加0.04％低聚木糖、0.13％酵母细胞壁、0.08％胆汁酸和同量组合添加，形成5个处理组。采用随机区组试验设计，将体重151.3±15.2 g 的健康大菱鲆鱼165尾平均分配到5个处理组(A～E)中（每组3重复），经72天试验，进行了生长、水质、消化、免疫等试验和测定，结果如下： 组合组的生长效果和饲料利用率最好，酵母细胞壁或低聚木糖单独添加，表现出优良的促生长和饲料利用率；单独添加胆汁酸也有良好效果。4试验组（组合组、酵母细胞壁组、低聚木糖组、胆汁酸组）与对照组比较，增重率分别提高15.4％、13.9％、12.4％（p<0.05）和7.4％(P>0.05)，饲料系数分别降低6.9％、6.2％、5.4％（p<0.05）和3.8％(P>0.05)。 不同添加剂及组合对试验鱼所处水环境因子变化仅有小幅影响，统计差异不显著（p>0.05）。4试验组比对照组的水体氨氮含量分别提高4.0％、3.2％、3.0％和0.8％(P>0.05)，COD含量分别提高2.8％、-2.2％、-3.4％和0.8％(P>0.05)。根据试验结果，建议水环境因子（氨氮、磷酸盐、COD等）作为水产动物营养与饲料研究的主要衡量指标之一。 3种添加剂组合后达到提高生长大菱鲆非特异性免疫功能的最优效果，对补体C3和C4、细胞吞噬活力和SOD的提高作用尤为显著；酵母细胞壁单独添加对补体C3和细胞吞噬活力的作用更加显著；低聚木糖单独添加对补体C4和细胞吞噬活力的作用显著；单独添加胆汁酸提高免疫力的作用相对较弱。 4试验组比对照组的蛋白质消化酶活力在胃和前肠，分别提高20％和24％、17％和19％、16％和15％（p<0.05）、11％和3％(P>0.05)；脂肪消化酶活力在前肠和中肠，分别提高22％和19％、19％和17％（p<0.05）、7％和12％（p>0.05）、19％和18％（p<0.05）。 4试验组比对照组的蛋白质消化率分别提高了3.6％、2.9％、3.7％（p<0.05）和1.5％（p>0.05）；粪蛋白质排出量减少12.7％、7.1％、13.4％和2.4％（p>0.05）。说明，3种添加剂显著提高了生长大菱鲆蛋白质消化率，使粪蛋白质排出量不同程度降低，显示了试验使用添加剂的无公害效应。 权衡不同添加剂及其组合对大菱鲆生长期生长性能、饲料利用率、水生态因子、消化酶活力、非特异性免疫、蛋白质消化与粪蛋白质排出的综合影响，本研究从生态与环保角度得出：3种添加剂组合的效果最好，酵母细胞壁或低聚木糖单独添加表现出优良效果；单独添加胆汁酸也有良好作用。

浅海鱼类网箱养殖的关键生态过程及容量评价

随着养殖规模扩大， 放养量超过水域的容纳量，养殖自身污染加重。网箱养鱼的养殖容量研究很有意义。本文对网箱养殖的关键生物过程，物理过程和生物地球化学过程进行了研究，并以模型试验进行了容纳量的评价。 关键物理过程研究得出爱莲湾海水交换周期为2.9 d。 关键生物过程研究：生物能量学模型和现场调查结合，估算了网箱养殖废物的输出。生产周期内，仅抗风浪网箱养殖区，约有48 t DO被养殖鱼类消耗，此外养殖鱼类在养成期输出3.76t氨氮，12.37t（干重）颗粒物；挂网实验和培养实验结果表明每个筏式网箱的污损生物会增加养殖水域N，P负荷的1~2%；用矩估计法，估计了野生许氏平鲉Sebastodes fuscescens的丰度为0.01ind.m-2。 关键生物地球化学过程研究：用沉积物捕捉器研究了沉积物颗粒物在网箱内外沉降同量的区位差异；经验公式并结合现场实验分析认为8月有机物的积聚速度最大，而12月积聚速度最小。 养殖容量和环境容量的评价：利用局部微分方程组和Matlab7.0成功模拟了桑沟湾浮游植物对规模化养殖的响应；以浮游植物的缺失为标志，估算了桑沟湾的养殖潜力；数值模拟了环境因子对规模化鱼类养殖的响应；提出了水生养殖系统健康的评价标准；在数值模拟的基础上，以水质标准，得到爱莲湾养殖环境总容量,0.08V（ind.; V为水域容积，m3）；以生态系统健康为标准，得到养殖总容量，0.27V；建立了筏式网箱养殖容量的简化概念模型，并在此基础上得到了爱莲湾筏式网箱（5 5 5m）养殖容量为单箱放养484尾，和目前爱莲湾筏式网箱的每箱放养量基本相当。

红树林植物海榄雌化学成分研究

本论文对红树林植物海榄雌的化学成分进行了研究，对其中分离得到的部分化合物进行了初步的生物活性筛选。 海榄雌采自海南东寨港，样品干燥后用氯仿甲醇（1：1）浸泡提取，合并提取物，先后用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇萃取。得到石油醚相、乙酸乙酯相、正丁醇相和水相。 各部分采用常规的硅胶柱层析、制备薄层层析、凝胶Sephadex LH-20柱层析、反相硅胶柱层析、半制备HPLC以及重结晶等手段分离得到28个化合物。利用各种现代波谱技术(IR、UV、ESI-MS、FAB-MS、HR-FAB-MS、1D-NMR、2D-NMR等)，确定了其中20个化合物的结构，其中包括2个新化合物：化合物A1 2′-O-(5-phenyl-2E, 4E-pentadienoyl)mussaenosidic acid和化合物A2 2′-O-(p-methoxycinnamoyl)mussaenosidic acid，以及13个首次从海榄雌中报道的化合物。 对得到的20个化合物A1－A20进行了DPPH自由基清除活性筛选，化合物A4、A5、A6和A16表现出较好的活性，其IC50分别为9.61 μg/mL、8.55 μg/mL、11.72 μg/mL和7.73 μg/mL；化合物A13和A15表现出中等强度的DPPH自由基清除活性，其IC50分别为34.80 μg/mL和44.90 μg/mL；其他化合物只表现出微弱活性，其IC50均大于100 μg/mL；阳性对照BHT的IC50为18.00 μg/mL。 对分离得到的部分样品进行了抑菌活性测试，各样品在测试浓度下对测试菌均未表现出明显的抑菌活性。

雨生红球藻诱变育种及突变株的筛选

虾青素是良好的着色剂，具有超强的抗氧化、捕获自由基、抗癌变，抗紫外线辐射、增强免疫等功能，在医疗、水产、食品和化妆品等生产领域有着广泛的市场。雨生红球藻（Haematococcus pluvialis）是一种单细胞的绿藻，在逆境条件下可积累高达4%干重的虾青素，是目前已知的天然虾青素含量最高的生物资源，规模化培养雨生红球藻是获取天然虾青素的最佳途径。 目前实验室研究和规模化培养使用的藻株多为出发株，存在一些缺陷：养殖过程中易被其它微藻、变形虫、原生动物、细菌等污染；只适合低温培养，28℃以上生长受抑制；生长相对较慢，培养周期长；尽管雨生红球藻是已知的天然虾青素含量最高的生物资源，但其含量仍然需要提高以适合规模化生产。因此筛选出温度适应范围广、生长速率快、虾青素含量高的雨生红球藻株一直是努力的方向。 本研究选用化学诱变剂甲基磺酸乙酯（EMS）和叠氮钠(NaN3)以及物理诱变剂紫外线（UV)分别处理雨生红球藻，测定各种诱变剂的致死率，及对红球藻生长和虾青素积累的影响，根据实验结果确定合适的诱变剂量和诱变时间，通过初筛、复筛、再次诱变等分离、筛选出生长速度快、虾青素含量高的单一藻株并进一步利用高压液相色谱等方法进行鉴定。 实验结果表明：浓度为0.2％-1.0％EMS处理4h，雨生红球藻H2的死亡率7%-35%；紫外线照射2min-10min，雨生红球藻H0的死亡率10%-98％；叠氮钠30mg/L－270 mg/L处理24h，雨生红球藻H0的死亡率为20％-100％。各种诱变剂诱变结束后立即观察发现死亡细胞的形态相似但存活细胞相态有所不同，死亡细胞呈浅绿色，轮廓模糊，形状不规则，质壁间隙消失，胞内有白色空泡；EMS处理后存活细胞，呈圆球状，部分失去鞭毛和前端突起，游动缓慢，处理后第二天，细胞即恢复游动和分裂，分裂方式与正常细胞相似。紫外线和叠氮钠处理后存活细胞壁加厚，呈深绿色，圆球状，部分失去鞭毛和突起，严重抑制细胞的游动和分裂，出现不动细胞，培养一段时间后才出现分裂细胞，游动的和不动的存活细胞主要是采用不对称无性繁殖，这与正常细胞的不对称无性繁殖有所不同，正常细胞中不对称无性繁殖的母细胞多为不动细胞。紫外线和叠氮钠处理后部分细胞还产生大量的小孢子（配子？），直径较小1-4m，在母细胞内不停摆动，四、五天后逐渐脱离母细胞。这和以前描述的有性繁殖很相似，但由于没观察到后期孢子配对过程和缺乏小孢子的DNA含量和倍性的有关数据，不能确定观察到的小孢子现象为雨生红球藻的有性繁殖。 各种诱变剂处理后，各组存活藻株的生长和虾青素积累情况同对照组相比发生了变化：EMS实验中0.4％EMS组生长速率提高24％，其它组的细胞生长速率有所降低。各组单细胞虾青素含量和积累速率均高于对照组，其中0.4％和0.8％处理组单细胞内虾青素含量分别提高了76％和90％，积累速率分别提高了69％和115％；紫外线实验中4min、6min和10min组生长速率分别提高20％、17％和35%，各组藻细胞虾青素积累速率有不同程度的提高，其中2min组和10min组虾青素积累速率提高幅度最大分别为32%和31%，单细胞内虾青素含量除10min处理组提高48%，其它各组均有不同幅度的降低；叠氮钠实验中60mg/L、120mg/L和180mg/L组细胞生长速率分别提高了13％、20％和9％，各组藻细胞内虾青素含量和虾青素积累速率得到明显的提高。其中60 mg/L和180 mg/L组单细胞内虾青素含量提高幅度最大，分别提高75%和140%。180mg/L和240mg/L组虾青素积累速率提高幅度最大，分别为280％和250％。 诱变后通过固体平板分离，得到一系列单一藻株，其中0.4%浓度EMS处理雨生红球藻H2 4h后分离到H2-419在生物量上比H2高出20％,但虾青素含量提高幅度不大。用UV对突变株H2-419再次诱变得到较稳定的藻株H2-419-4，培养五个月后与H2相比生物总量提高68%，单细胞内虾青素含量提高28％，经高压液相色谱分析证明H2-419-4类胡萝卜素提取物中主要成分仍然为虾青素，和出发株H2相比色素成分没有发生变化，只是各成分比例有所不同。 还分析研究了其它单一藻株，但或是稳定性较差，或虾青素含量高而生长慢。如雨生红球藻H2经0.02％EMS诱变十天，分离得到的E-L-22和出发株相比虾青素产量提高40％，但生物总量上降低了27％；5min紫外线照射雨生红球藻H0后，分离得到的UV-5-16和UV-5-14在生物总量分别提高7％和36％。叠氮钠200mg/L处理24h分离得到的藻株N-2-42生物总量提高43％，但藻株N-2-43生物总量比出发株降低8％。