Rapid quantitative detection of Yersinia pestis by lateral-flow immunoassay and up-converting phosphor technology-based biosensor

Up-converting phosphor technology (UPT)-based lateral-flow immunoassay has been developed for quantitative detection of Yersinia pestis rapidly and specifically. In this assay, 400 nm up-converting phosphor particles were used as the reporter. A sandwich immumoassay was employed by using a polyclonal antibody against F1 antigen of Y. pestis immobilized on the nitrocellulose membrane and the same antibody conjugated to the UPT particles. The signal detection of the strips was performed by the UPT-based biosensor that could provide a 980 nm IR laser to excite the phosphor particles, then collect the visible luminescence emitted by the UPT particles and finally convert it to the voltage as a signal. V-T and V-c stand for the multiplied voltage units for the test and the control line, respectively, and the ratio V-T/V-C is directly proportional to the number of Y pestis in a sample. We observed a good linearity between the ratio and log CFU/ml of Y pestis above the detection limit, which was approximately 10(4) CFU/mI. The precision of the intra- and inter-assay was below 15% (coefficient of variation, CV). Cross-reactivity with related Gram-negative enteric bacteria was not found. The UPT-LF immunoassay system presented here takes less than 30 min to perform from the sample treatment to the data analysis. The current paper includes only preliminary data concerning the biomedical aspects of the assay, but is more concentrated on the technical details of establishing a rapid manual assay using a state-of-the-art label chemistry. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

用光纤生物传感器检测炭疽杆菌、鼠疫杆菌及葡萄球菌肠毒素B

目的：用新研制的光纤生物传感器FOB-3检测多种病原微生物及细菌毒素.方法：利用双抗体夹心法,优化免疫反应的时间和浓度后,用FOB-3分别检测炭疽芽孢及繁殖体、鼠疫F1抗原和葡萄球菌肠毒素B.为便于结果判定,确定截断（cutoff）值,并以Ssignal与NNnoise差值的形式消除荧光信号中的噪声.结果：使用光纤生物传感器FOB-3,在20 min内可分别检测到50～1000 ng/mL的鼠疫F1抗原、0.1～100μg/mL的葡萄球菌肠毒素B、3×10^1～3×10^6 CFU/mL的炭疽杆菌繁殖体和

Direct detection of Yersinia pestis from the infected animal specimens by a fiber optic biosensor

The FOB-3, anew type fiber optic biosensor, is designed to rapidly detect a variety of biological agents or analytes with better stability, sensitivity and specificity. In order to detect Y. Pestis, a sandwich immunoassay was developed by using the purified antibody against antigen FI immobilized on polystyrene probes as the capture antibody and the monoclonal antibody-Cy5 conjugate as the detector. After a series of optimization for the stability, sensitivity and specificity of the FOB-3, 50-1000 ng/ml of antigen FI and 6 x 10(1)-6 x 10(7) CFU/ml Y. pestis could be detected constantly in about 20 min, and Y pestis could be detected specifically from Y. pseudotuberculosis, Y. enterocolitica, B. anthracis and E. coli. Then, 39 blind samples, including 27 tissues of mice infected with Y pestis and 12 tissues of healthy mice as negative control, were detected with the FOB-3. 92.6% infected tissues were identified from the tissues of healthy mice and the tissues containing more than 100 CFU/ml bacteria could be detected by the biosensor. The results demonstrated the feasibility of the FOB-3 as an effective method to detect Y. pestis rapidly and directly from the infected animal specimens with the advantage of portability, simple-operation as well as high sensitivity and specificity. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

联合固氮菌Klebsiella oxytoca SA2和水稻幼苗的相互作用

从内蒙流沙地先锋植物沙竹（Psammochloa mongokca）内分离到一株内生细菌，经鉴定定名为Klebsiella oxytoca SA-2 K.oxytoca SA-2兼性厌氧固氮，NH4+抑制其固氮酶合成。部分抑制固氮酶活性;N03 -抑制其固氮酶的合成和活性。 60℃灭活K.oxytoca SA-2整体菌免疫兔子得到抗血清。免疫印迹表明此抗血清具K.oxytoca SA-2种特异性。石蜡切片免疫金银染色结合显微观察发现K.oxytoca SA-2定殖于沙竹叶鞘薄壁细胞和叶片的薄壁细胞内。 K.oxytoca SA-2在半固体培养基中接种水稻幼苗，限菌培养21天，根内重新分离的数量达l06 cfu/g．FWroot，但K.oxytoca SA-2在富养的土壤中生长良好，表现为兼性内生菌。 限菌培养水稻（Oryza sativa）幼苗，石蜡切片免疫金银染色结合显微观察研究了的K.oxytoca SA-2的侵染特性．K.oxytoca SA-2可以通过侧根发生处和表皮细胞胞间层进入根内，在皮层薄壁细胞间隙大量定殖，在解体和看似完整的薄壁细胞内也有定殖，在根和茎中柱内K.oxytoca SA-2进入了木质部导管。在根基，K.oxytoca SA-2大量侵入了已解体的内皮层和中柱鞘细胞，植物细胞在K.oxytoca SA-2侵入后解体，可能表现为严格的局部超敏反应。 接种K.oxytoca SA-2 21天，水稻地上苗部分没有发现肉眼和显微可见的病症。与对照相比，接种K.oxytoca SA-2显著促进限氮培养水稻幼苗的生长。由于K.oxytoca SA-2在限碳限氮培养基和水稻幼苗共培养时能分泌NH4+和植物激素，它可能通过向水稻幼苗提供氮素和分泌植物激素促进植物生长。而且用固氮酶铁蛋白抗血清进行免疫金银染色发现定殖在根基皮层薄壁细胞胞间层和细胞间隙，木质部导管和茎基木质部导管的K.oxytoca SA-2可以表达固氮酶，固氮参与了K.oxytoca SA-2在水稻幼苗中的内生。 培养基内碳源（苹果酸）和培养温度对K.oxytoca SA-2和水稻幼苗相互作用的影响也进行了研究。 研究表明，K.oxytoca SA-2作为兼性内生固氮菌，能够和植物紧密联合，并在植物体内开拓一个有利的生态位固氮，而且K.oxytoca SA-2可以分泌NH4+和植物激素，在和植物相互作用中使植物受益。

果实采后病害生物防治及其机理研究

　　分离和筛选了5种能有效防治采后果实病害的拮抗菌。其中，季也蒙假丝酵母(Candida guiliermondii(Cast) Langeroret Guerra)从引种拮抗菌中筛选获得，枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）B-912从土壤中分离筛选获得，膜醭毕赤酵母（Pichia membranefaciens hansen）从桃果实伤口上分离获得，隐球酵母(Cryptococcus albidus (Saito) Skinner)和丝孢酵母（Trichosporon sp.）从桃果实表面分离获得。本文主要研究了这些拮抗菌对桃、油桃、苹果、梨和柑桔等我国主要水果采后病害的防治效果，并对其可能的抑菌机理进行了初步研究。结果如下： 1. Sx108 CFU/mL的C．guiliermondii和P．membranefaciens悬浮液可完全抑制病菌孢子浓度为5x104个/mL时桃和油桃果实软腐病(Rhizopus stolonifer(Ehrenb.ex Fr.) Vuill.)在25℃，15℃和3℃下的发生。lx108 CFU/mL的C．albidus和Trichosporon sp.悬浮液可完全抑制孢子浓度分别为lx105个/mL和5x104个/mL时苹果灰霉病(Botrytis cinerea)和青霉病（Penicillum expansum）在23℃-25℃和1℃下的发生。C．albidus和Trichosporon sp.对梨灰、青霉病也有一定抑制效果。B-912对柑桔果实青霉病(Penicillium italicum)、绿霉病(Penicillium digitatum)和核果类果实褐腐病(Monilinia fructicola)也有极好的抑制效果。生物防治效果与拮抗菌的浓度成正比，与病菌孢子浓度成反比。 2．拮抗酵母菌在室温和冷藏条件下都能迅速在果实伤口定殖，接种酵母菌48 h后，数量可增加20倍以上。拮抗菌和病菌孢子的接种时间与生物防治效果有关，先接种拈抗菌的抑菌效果显著地好于同时或后于病菌接种的效果。 3．温度对拮抗酵母菌的抑菌活力没有明显影响，无论是在室温还是在冷藏条件下，拮抗酵母菌都有同样的抑菌效果。但拮抗细菌B-912的抑菌效果与温度有一定关系。较高的温度有利于细菌拮抗作用的发挥。 4．拮抗菌能与常规的果实采后处理措施如钙处理、化学杀菌剂、冷藏和气调贮藏相结合。酵母菌与2% CaC12配合能明显地增强其抑菌能力;拮抗菌与低浓度的杀菌剂如扑海因混合使用，可达到高浓度杀菌剂的抑病效果;C．albidus和Trichosporon sp.对果实采后气调贮藏环境有良好的适应性，它们在气调下对采后苹果、梨的灰霉病和青霉病的抑制效果比冷藏条件下的好。 5．细菌B-912的抑菌机理与其产生抗菌素有关，B-912的滤液在in vitro上能有效地抑制病菌孢子的萌发，在invivo上也能明显地抑制果实采后病害的发生。拮抗酵母菌的抑菌机理则较复杂，但主要与病菌竞争营养有关，同时，C．guilliermondii和P．membranefaciens对软腐菌的抑制还通过产生水解酶如β-1，3一葡聚糖酶和几丁酶与病原菌直接作用，并参与诱导寄主产生抗性等

酵母拮抗菌的抑病效力、规模化培养及相关机理研究

我们实验室从果实表面分离获得的酵母拮抗菌已经证明能有效防治各种果实采后主要病害，为了加快生物拮抗菌的商业化应用，本文在完善拮抗菌抑病机理的基础上，重点研究了拮抗菌规模化培养条件，生物菌剂制品的稳定性，以及拮抗菌对环境胁迫的生理反应。主要研究内容包括：（1）分析酵母菌拮抗菌、病原菌与果实之间的互作效应及其影响因子;（2）筛选酵母拮抗菌规模化培养的最佳营养配方及培养条件;（3）优化酵母拮抗菌干粉与液体剂型的制备方式;（4）研究酵母拮抗菌在不同剂型中生活力下降的可能机理;（5）探讨酵母拮抗菌次生代谢产物的抑菌效果。研究结果如下： 1、单独接种Monilinia fructicola或同时接种M. fructicola和Cryptococcus laurentii均能诱导甜樱桃果实SOD、CAT和POD等抗氧化酶活性升高并加速脂质过氧化，同时伴有PPO同工酶新酶带出现。病原菌M. fructicola和Penicillum expansum在接种初期均显著促进拮抗菌C. laurentii在桃果实伤口处的生长。C. laurentii在接种24h内显著抑制桃果实LOX活性、O2•-产生与H2O2积累。单独接种病原菌能显著诱导桃果实LOX活性升高，促进O2•-产生，但抑制H2O2积累。病菌侵染后果实中 O2•-增加，以及H2O2的降低可能是桃果实对病原菌侵染的一种生理应答方式。 2、抗坏血酸钠能显著提高C. laurentii对甜樱桃果实褐腐病的防治效果，较低浓度的拮抗菌（ 1×107 cells mL-1）与200mM抗坏血酸配合使用可以达到较高浓度拮抗菌（1×108 cells mL-1）单独使用对M. fructicola的防治效果。抗坏血酸钠的协同抑病机理可能是在抑制病原菌生长的同时，也抑制了果实的抗氧化酶活性，从而加速了脂质过氧化过程。 3、酵母菌产业化培养条件的筛选结果表明，不同拮抗菌对培养基中营养物质的需求不一样，培养所需的温度有差异。在120L发酵罐的中试实验表明两种拮抗菌采用筛选出的最佳培养条件均得到浓度大于1× 109 CFU mL-1的菌悬液。 4、保护剂种类是影响Rhodotorula glutinis 和 C. laurentii两种酵母拮抗菌冷冻干燥效果的最主要因素，但保护剂效果的发挥依赖于其浓度与酵母菌生长阶段。无菌水和PBS（100mM, pH5.8）可以作为拮抗菌C. laurentii液体剂型的有效保护剂，而柠檬酸钠（100mM, pH5.8）则诱导拮抗菌C. laurentii的生活力快速丧失。 5、酵母菌拮抗菌冻干制品的研究表明，在胁迫环境下酵母菌生活力快速丧失与大量产生活性氧有关，这暗示活性氧的产生可能是导致酵母菌细胞死亡的主要因素。柠檬酸钠（100mM, pH5.8）对C. laurntii死亡的诱导效应受柠檬酸根浓度和介质酸度的双重影响。活性氧在柠檬酸钠诱导酵母菌生活力快速丧失中大量产生并发挥重要作用。 6、酵母拮抗菌能够产生某些对果实采后病原真菌具有抑制效果的挥发性和不挥发性物质。同一种酵母菌产生的物质对不同病原菌有不同的拮抗效果，而不同酵母菌对同一种病原菌的拮抗效果也不完全相同。但是，不同类型的培养基对拮抗菌产生的抑菌物质有明显的影响。

酵母拮抗菌和外源水杨酸对核果类果实抗病相关基因的诱导表达

在果实采后贮藏过程中，病原真菌的侵染会引起果实腐烂，造成巨大的经济损失。利用生物和非生物因子诱导果实抗病性，已经成为采后病害防治领域的一个研究热点。本文主要利用RT-PCR和RACE技术克隆果实抗病相关基因，通过分子杂交和蛋白羰基化免疫检测技术，研究了外源SA和酵母拮抗菌诱导果实抗病性机理，结果表明： 1. 通过优化RNA提取方法，能从含有多糖的冬枣、葡萄、甜樱桃、桃、番茄等果实中提取到质量较好的RNA，用于RT-PCR和Northern杂交。 2. 采用RT-PCR和RACE方法，从甜樱桃果实克隆了两个抗氧化相关基因CAT2（Genbank：EF165590）和GPX（Genbank：EF165591）和两个PR基因GLU-1（Genbank：EF177487）和GLU-3（Genbank：EF177488)。其中CAT2全长cDNA序列为1479 bp，编码492个氨基酸；GPX全长cDNA序列为513 bp，编码170个氨基酸；GLU-1全长cDNA序列为1050 bp，编码349个氨基酸；GLU-3部分cDNA序列为454 bp，编码141个氨基酸。 3. 酵母拮抗菌Pichia membranaefaciens处理不同成熟度的甜樱桃果实，能显著降低果实贮藏期间青霉病（Penicillium expansum）的发生，并且对低成熟度果实的病害防治效果更为明显。酵母拮抗菌的抑病机理与减轻了甜樱桃果实蛋白羰基化程度，诱导了果实抗氧化酶基因（CAT和GPX）和PR基因（GLU-1）的表达和提高了抗氧化酶（CAT和GPX）和β-1,3-葡聚糖酶的活性有关。 4. 四种酵母拮抗菌P. membranaefaciens, Cryptococcus laurentii, Candida guilliermondii和Rhodotorula glutinis处理桃果实，可显著降低贮藏期间的褐腐病（Monilinia fructicola）。这是由于酵母拮抗菌能抑制病原菌侵染造成的氧化胁迫和蛋白羰基化。此外，酵母拮抗菌处理还能显著诱导CAT、POD、几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶活性及相应基因的表达。 5. 水杨酸（SA，2 mM）处理采后不同成熟度的甜樱桃果实，能显著降低青霉病的危害。其抑病机理与SA处理能减轻P. expansum侵染引起的果实蛋白羰基化程度，显著提高CAT、GPX和β-1,3-葡聚糖酶基因的表达和相关的酶的活性有关。而2 mM的SA处理对P. expansum的生长没有直接抑制作用。 6. 水杨酸（SA，2 mM）与P. membranaefaciens（1×108 CFU/ml）配合处理能显著降低低温贮藏期间桃果实的褐腐病，并能提高几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶和POD的活性和相关基因的表达。另外，2 mM的SA对拮抗菌P. membranaefaciens的生长没有影响，但能够抑制病原菌M. fructicola的孢子萌发和菌丝扩展。

Actinomycetes and earthy-musty odorous compounds in brackish fishponds in Tianjin, China

The presence of the odorous compounds, 2-methylisoborneol (MIB) and geosmin, as well as causative microorganisms in brackish intensive cultivation fishponds in Tianjin, China that had a severe earthy-musty odor were evaluated. The results revealed that MIB was the primary odorous compound present in the Tianjin fishponds, with a concentration ranging from 0.53-5302.7 ng.L-1. Furthermore, the concentration of MIB was found to be closely correlated with the gross biomass of actinomycetes in the water, which ranged from 10.67-1528.24 x 10(6) cfu.ml(-1). Therefore, the sequences of the 16 SrRNA and morphological characteristics of the actinomycetes in the brackish fishponds were investigated. The results revealed that the actinomycetes in the brackish fishponds included 9 species of common and dominant actinomycetes belonging to 4 genera. Of these genera, Streptomyces were the dominant species, and Streptomyces, Nocardioides and Micromonospora were the most common species in the fishponds evaluated. Next, the ability of each of the isolated Streptomyces to produce MIB was measured under laboratory culture conditions. Streptomyces Sp2 was found to have a strong ability to produce MIB, which indicates that this strain may be the primary source of the earthy-musty odor reported in brackish intensive cultivation fishponds in Tianjin, China.

乙草胺、甲胺磷及其复合对黑土真菌的生态效应

农药对土壤微生物区系结构和功能的影响以及潜在的生态风险成为人们关注的热点之一。本文以中科院海伦生态站农田黑土作为实验土壤，采用室内模拟的方法，利用传统的（CFU和ergosterol）及分子微生物生态学技术（DGGE，real-time PcR，clolle library）研究了乙草胺、甲胺磷及其复合对黑土真菌的生态效应，并得出以下结果：经8周处理，中、高浓度乙草胺（150和250mgkg-1）对土壤真菌数量、生物量和可培养真菌种群多样性具有长期抑制效应。乙草胺处理8周后可培养真菌和土壤固氮微生物n州基因的种群结构不能得到恢复，而总的真菌结构可基本恢复。甲胺磷对土壤可培养真菌数量和生物量具有促进作用，以高浓度（250mgkg~(-1)）尤为显著。高浓度甲胺磷（25omgkg~(-1)）对nifH基因多样性有长期抑制效应。甲胺磷处理8周后可培养真菌种群结构不可恢复，而总的真菌和n积基因种群结构可部分恢复。两者复合后对真菌数量，生物量，多样性及n担基因多样性的影响无论是促进还是抑制其作用强度都大于单因子。处理8周后可培养真菌、总的真菌和n州基因三者的种群结构均不可恢复。克隆测序分析发现乙草胺、甲胺磷及其复合可明显促进植物致病真菌（colletolrichum；truncatum，Rhizoctonia zeae，Fusarium oxysporum）的生长，同时使土壤中常见的青霉菌数量减少，使农药处理后具有潜在的植物病害爆发的风险。本试验结果表明，乙草胺、甲胺磷及其复合对土壤真菌数量、结构、多样性和功能基因nifH的多样性及其种群组成有不同程度的影响，甚至产生某些不可逆的长期生态效应。复合处理对土壤真菌的影响要大于两个单因子作用，表现了明显的复合生态效应。一般来说受到午扰的真菌种群结构不容易自然恢复，因此建议在施用这两种农药过程中要避免大量、频繁的单独或复合施用。

大气CO_2浓度升高对红松和长白赤松幼苗非根际土壤微生物的影响

以连续5 a不同CO2浓度处理的长白赤松和红松幼苗为对象,采用CFU(活细胞计数)菌落计数法研究了大气CO2浓度对幼苗非根际土壤微生物数量的影响。结果表明:高浓度CO2(700μmol.mol-1和500μmol.mol-1)处理对长白赤松和红松幼苗非根际土壤细菌数量具有显著的(p<0.01)抑制作用,对真菌数量亦有抑制作用。大气CO2浓度升高对红松幼苗非根际土壤放线菌数量具有抑制作用(p<0.05),而对长白赤松幼苗土壤放线菌数量没有明显的影响。

乙草胺和甲胺磷对农田黑土可培养真菌数量及种群结构的影响

应用传统及PCRDGGE方法(denaturinggradientgelelectrophoresis),分别对不同浓度乙草胺、甲胺磷胁迫下黑土中可培养真菌CFU(colonyformingunits)、种群丰富度(richness)及种群结构动态变化规律进行了研究.结果表明,在实验室微域条件下,乙草胺对黑土可培养真菌CFU的影响随处理浓度的增加而抑制作用增强,表现出由低浓度(50mg·kg-1)时的刺激生长到高浓度(250mg·kg-1)时的长期抑制效应;250mg·kg-1甲胺磷在8周处理过程中对土壤可培养真菌生长具有显著的刺激效应,使可培养真菌CFU比对照增加10倍,但50和150mg·kg-1甲胺磷处理对土壤可培养真菌CFU无显著影响.种群丰富度系数分析结果表明,高、中浓度乙草胺处理可使土壤可培养真菌种群丰富度不可逆地降低.土壤真菌rDNA特异PCRDGGE聚类分析结果表明,不同浓度乙草胺、甲胺磷处理均不同程度地对土壤可培养真菌的种群组成和结构造成影响,其中甲胺磷尤为显著.

Construction and characterization of a live, attenuated esrB mutant of Edwardsiella tarda and its potential as a vaccine against the haemorrhagic septicaemia in turbot, Scophthamus maximus (L.)

The esrB gene of Edwardsiella tarda, which encodes a regulator protein of the type III secretion system, was mutated by the unmarked deletion method and reintroduced by allelic exchange into the chromosome of E. tarda LSE40 by means of the suicide vector pRE 112. The LSE40 esrB mutant was highly attenuated when inoculated intraperitoneally into turbot Scophthamus maximus L., showing a 50% lethal dose of 10(8.1) cfu/fish. The esrB mutants were not recoverable from the internal organs at 14 days post-inoculation. Vaccination with a single dose of 10(5)-10(7) cfu/fish of the esrB mutant elicited significant protection against the wildtype strain of E. tarda LSE40 (relative percentage survival > 50%). The protection correlated well with the antibody titres in the serum of vaccinated fish. (c) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Evidences of the intertidal red alga Grateloupia turuturu in turning Vibrio parahaemolyticus into non-culturable state in the presence of light

Grateloupia turuturu, previously known as Grateloupia doryphora, has been widely reported to be an invasive algal species. There are no studies to relate the impact of its existence on its surrounding environment. In this paper, we present our results to show that about 70% of individuals collected from the field could turn Vibrio parahaemolyticus into non-culturable state on both selective (TCBS) and non-selective (2216E) culture medium in 24 h in the presence of light in live algal culture. Total bacteria counts on TCBS and 2216E plates dropped from the initial 565 (174) and 1192 (60) cfu ml(-1) respectively to zero in 24 h. This effect disappeared when the alga was grown in darkness. The same effect was not found in two other intertidal macroalgae Laminaria japonica and Palmaria palmata. Further tests showed that the settlement ability of bacteria in seawater was impaired significantly in the presence of this alga in comparison with three other algal species. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Relationship between differential retention of Escherichia coli and Enterococcus faecalis and variations in enzyme activity in the scallop Patinopecten yessoensis

Uptake of Escherichia coli and Enterococcus faecalis and variations of trypsin amylase activity acid phosphatase and superoxide dismutase in tissue of the scallop Patinopecten yessoensis were detected. The results showed that P. yessoensis accumulated E. faecalis in larger numbers and more rapidly than E. coli, both with the highest concentration in the digestive tract and lowest in hemolymph. Compared to E. coil, all scallops exposed to E. faecalis showed significantly higher trypsin and AMS activity. SOD activity in hemocytes and ACP activity in hemolymph was significantly higher in the treatments with 5 log(10)CFU/ml E. colt than with E. faecalis. But no significant differences in ACP activity of P. yessoensis exposed to a 3 log(10)CFU/ml inoculum of both bacteria were recorded. In conclusion, the mass retention of gut microflora in P. yessoensis is positively correlated with digestive enzymes activity and negatively correlated with ACP activity in the hemocyte. (C) 2010 Published by Elsevier Ltd.

大型藻类在工程治理海水富营养化和抑制病原微生物中的作用

沿海工农业生产的快速发展和人类活动对近海生态系统产生了很大影响，大量化肥的使用和工业污水、生活污水的排放导致近海环境污染，海水富营养化，赤潮频发。另外，由于近海养殖活动的迅猛发展以及养殖的不规范和不科学性导致近海生态系统结构和功能改变，一方面加重了海水富营养化，另一方面养殖动植物病害经常发生，严重影响了海产品的质量和效益。 大型海藻是海区重要的初级生产者，生命周期长、生长快，能通过光合作用吸收固定水体的C、N、P等营养物质来合成自身，同时增加水体溶解氧。因此，大型海藻被称为海洋环境中的生物过滤器。另外，由于大型藻类自身营养成分的复杂性和与藻共生的微生物多样性，大型海藻还可对生态系统中的浮游生物和微生物产生直接和间接影响。 在海洋环境，尤其是海水养殖水体环境存在着两个主要问题：海水富营养化和病源微生物控制，本文针对海洋环境中存在的这两个问题进行了探索研究。 以大型经济藻种长心卡帕藻（Kappaphycus alvarezzi）作为实验材料，分别在实验室内、室外藻类处理系统和海湾养殖现场三种条件下，进行藻类去除海水氮磷的一次性实验、半连续实验和连续实验，研究了其对海水中无机氮、无机磷的吸收速率和去除能力，初步评估了其生态价值。 构建了一种半封闭海域富营养化治理模式，以长心卡帕藻为实验材料，研究了其去除海水富营养化的能力，主要结果如下： （1）室内实验研究发现，长心卡帕藻对氮、磷的吸收速率随底物浓度升高而升高。在氮磷比为10:1，温度28℃条件下，氮浓度为50μmol • L-1时，藻对氮、磷的吸收速率达到最大，分别为0.93µmol • g-1（FW）• h-1和0.072µmol • g-1（FW）• h-1。 （2）人工修建的藻类养殖系统中进行的长心卡帕藻去除氮、磷的半连续实验，结果表明该藻具有连续去除海水DIN、DIP的能力。只要保持足够的底物浓度，长心卡帕藻对无机氮、无机磷的吸收速率达到最大，分别为0.3µmol • g-1（FW） • h-1和0.03µmol • g-1（FW）• h-1。但是对氮磷的吸收速率较室内实验有所降低。 （3）自然条件下，通过调查黎安海湾水质情况发现，长心卡帕藻具有较大的生态效益。在整个海湾大面积养殖卡帕藻，通过收获藻体，每年大约可以从海水中带走33吨氮素，7.5吨磷素。由于在海湾长心卡帕藻的作用，全年海湾水质保持在1-2级国家海水质量标准，产生了明显的生态效益。 另外，我们对大型藻类浒苔（Ulva clathrata）吸收氮磷和抑制鳗弧菌（Vibrio anguillarum）的效果进行了初步探索，结果表明：浒苔不仅对培养系统内无机氮和磷具有明显的去除作用，而且在异养细菌总量没有降低的情况下，对鳗弧菌有显著抑制作用，该抑制作用还受到水体中氮磷营养盐浓度的影响。在10g • L-1海藻的条件下，鳗弧菌以105－107 cfu • mL-1接入2天后，无论是否添加外源氮磷，鳗弧菌密度降到10 cfu • mL-1以下，鳗弧菌去除率几乎达到100%。实验数据还显示，添加氮磷营养盐可以增强浒苔对鳗弧菌的抑制作用，但没有降低其中的异养菌群数量，系统内异养细菌总量均维持在较高水平。进一步研究表明，培养浒苔24h后的海水，也对鳗弧菌65#产生抑制作用，这说明浒苔代谢释放到水体中某种化学成分或与藻共栖的微生物对鳗弧菌生长产生了抑制。