微囊藻毒素[Dha~7]MCRR的制备及鉴定

以野外收集的水华蓝藻为原料,经过75%甲醇溶液浸提,快速色谱分离和半制备色谱纯化,从滇池水华蓝藻中分离纯化出1种微囊藻毒素变体.电喷雾质谱、紫外分光光度计和HPLC检测结果表明,所得毒素为[Dha7]MCRR,是MCRR的1种去甲基化变体,其纯度大于95%.该毒素的分子组成为环(Ala-Arg-MeAsp-Arg-Adda-Glu-Dha),分子量为1 023,其紫外扫描光谱(200~300 nm)在239 nm处有特征吸收.[Dha7]MCRR在滇池水华蓝藻中普遍存在,有时会成为MC的主要种类.

Determinations of MC-LR and [Dha(7)] MC-LR Concentrations and Physicochemical Properties by Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry

A liquid chromatography electrospray mass spectrometry (LC/ESI/MS) method working in multiple reactions monitoring mode for the determination of trace amounts of microcystin variants (MC-LR and [Dha(7)] MC-LR) in waters was developed. The limit of quantification was 0.05 mu g/L and the limit of detection was 0.015 mu g/L for MC-LR and [Dha(7)] MC-LR, respectively. Recoveries for MCs were in the range of 68%-81%. MC-LR and [Dha(7)] MC-LR were chemically stable with similar physiochemical behavior.

超临界CO2萃取精馏EPA与DHA的实验研究

采取超临界CO2萃取-精馏技术，对经尿素包合预处理的鱼油脂肪酸乙酯在超临界CO2流体中的溶解情况进行了考察，探索了EPA、DHA的分离提纯工艺，并讨论了实验的影响因素。实验结果表明：采用温度梯度结合逐步升压法，能使鱼油脂肪酸乙酯按碳链长度依次分离，EPA+DHA提纯至90%，两次分离后，EPA提纯至67%，DHA提纯至90%以上。

海洋小球藻Chlorella sp.甘油脂及脂肪酸、光合色素特征的研究

海洋微藻是海洋生态系统中最主要的初级生产者，也是海洋生物资源的重要来源。许多海洋微藻富含对人体具有重要的生理作用与保健功能的长链多不饱和脂肪酸，因此，筛选富含EPA、DHA等长链多不饱和脂肪酸的微藻和利用人工培养方法提高这些脂肪酸的产量是当前海洋生物学研究领域的热点之一。在本研究中，我们对被中科院海洋所定名为“Chlorella sp”（编号为1061）的一种海洋微藻的化学分类、甘油脂及其脂肪酸组成和外源葡萄糖和抗氧化剂（硫代硫酸钠）对这种微藻的脂肪酸含量的影响进行了研究，取得了以下主要结果。 海洋微藻是我固海水养殖中广泛使用的优良饵料藻。脂类物质是微藻最重要的营养指标之一，在本研究中，我们首先分析了被中科院海洋所定名为“Chlorellasp”的海洋微藻中的甘油脂及其脂肪酸种类和组成特点。结果表明，Chlorella sp.中的非极性脂主要为三脂酰甘油，极性甘油脂有10种。其中，一般培养条件下（温度23℃：光照，周期L/D14:10，强度60umolm-2-S-l）三脂酰甘油约占总脂的31 mol%，极性甘油脂约占总脂的69 rriol%。10种极性甘油脂是单半乳糖甘油二脂( monogalactosyldiacylglycerol． MGDG)、 双半乳糖甘油二脂( diagalactosyldiacylglycerol ， DGDG)、 硫代异鼠李糖甘油二脂( sulfoquinovosyldiacylglycerol，SQDG)、磷脂酰甘油(phosphatatidylglycerol，PG)、磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanolamine，PE)、磷脂酰胆碱( phosphatidylcholine，PC)、磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol，PI)、磷脂酰丝氨醴(phosphatidylserine，Ps)、l，2-二酰基甘油-0-4，．（ⅣMⅣ-三甲基）高丝氨酸（diacylglyceryltrimethylhomoserine，DGTS）以及一种未能完全肯定，但可能是一中氯硫脂( chlorosulfolipid，CSL)。其中MGDG、DGDG、SQDG和PG是构成光合膜的主要成分，也是Chlorella sp中的主要极性脂。甜菜碱脂DGTS和磷脂PC是构成非光合膜的主要组分。Chlorella sp.中的主要脂肪酸为C16:0、C16:1耜C20：5（EPA)，后者主要存在于MGDG、DGDG和DGTS中，而三脂酰甘油也含有接近7%的EPA。 海洋微藻Chlorella sp.1061虽然被归属到绿藻纲绿藻目小球藻属，但是我们的研究表明，其色素、极性脂皮其脂肪酸组成与其它小球藻属藻类存在这很大差异Chl b是绿藻纲藻类中最主要的光合色素之一，1 6：4(n-3)和l 8：3(n-3)是绿藻微藻的主要脂肪酸，然而所有这些绿藻的特征化合物均未在Chlorella sp. 1061中检测到。DGTS和20:5(n-3)存在于很多的海洋微藻中，我们从Chlorella sp. 1061 中分离到占总极性甘油脂8 mo1%的DGTS，并从MGDG、DGDG和DGTS等极性甘油脂中检测到大量的20:5(n-3)。但是一般认为，小球藻属藻类中不舍这两种化合物。根据Chlorella sp. 1061的以上特点，这种藻不应该被归到小球藻属中。另外，由于Chlorella sp. 1061在色素、膜脂和脂肪酸组成特征方面大眼藻纲( Eustigmatophyceae)中的微绿球藻（Nannochloropsis）非常相似，因此，我们认为ChloreHa sp. 1061可能是Nannochloropsis中的一个种。但是未得到更进一步的证明和权威的认可之前，本文中我们仍然沿用ChloreHa sp,这一名称。 许多藻类中DGTS和PC -般不会同时存在，或者说一个存在时另外的一个的含量非常低。由此有人认为DGTS和PC之间存在着相互替代的关系。然而本研究中发现正常培养条件下Chlorella sp.中的DGTS和PC含量均较高（约10%）。磷处理实验结果表明，磷缺乏时Chlore Ha sp,中DGTS舍量大幅升高，而同时PC含量相应下降许多：但高浓度的磷并不能提高PC含量和降低DGTS含量，说明Chlorella sp,中DGTS仍可起替代PC的作用，然而PC可能并不能替代DGTS。Chlorella sp.中MGDG和DGTS脂肪酸组成及其位置分布结果显示，它们的组成和分布相似;在老化培养过程中MGDG和DGTS表现出周期性的相反的含量升高、降低的趋势，这进一步说明MGDG和DGTS之间存在着特殊的关系，MGDG可能合成自DGTS。 海洋微藻富含有利于人体健康的长链不饱和脂肪酸，如何提高微藻脂肪酸特别是多不饱和脂肪酸产量是目前研究的热点之一。本文首次报道了同时加入葡萄糖和硫代硫酸钠对Chlorelta sp,的生长、脂类组成和脂肪酸总产量的影响，结果显示葡萄糖和硫代硫酸钠存在明显而且强烈的互作，二者在培养液中的同时存在显著刺激了脂肪酸总产量的积累，在培养液中分别加入2.5 mM的葡萄糖和5mM的硫代硫酸钠，脂肪酸的产量可以比对照提高78%。而低浓度的葡萄糖和硫代硫酸钠对Chlorella sp.脂肪酸组成影响变化不明显，甚至在硫代硫酸钠存在下令人感兴趣的EPA含量还略有升高。显然，在Chlorella sp.培养中同时加入低浓度的葡萄糖和硫代硫酸钠是极具潜力的提高脂产量的方法，也可作为提高培养微藻其它活性物质产量借鉴的方法。在不久的将来，这种培养方法很可能发展成为生产实践中提高Chlore sp．乃至其它微藻脂肪酸、EPA和其它活性物质产量的经济有效的新途径。

植物体内谷胱甘肽还原酶的功能研究

谷胱甘肽还原酶（GR，EC1.6.4.2）是一重要的抗氧化酶，许多生理学和遗传工程研究都证明GR酶在抗氧化中的重要作用。但改变GR酶怎样影响植物的抗氧化系统却不清楚。GR是抗坏血酸－谷胱甘肽循环途径中的重要组成部分，其功能必然与其密切相关。本文用RNAi技术获得具有较低GR酶活性的转基因烟草，系统测定了非胁迫条件和胁迫条件下抗坏血酸－谷胱甘肽循环的变化，得出以下主要结果： 1．选择一烟草叶绿体GR酶编码基因（X76293, gi: 431954）进行RNAi载体构建，构建好的双元载体转化根癌农杆菌LBA4404，然后侵染转化烟草叶圆片。获得的转基因烟草具有30－70％的GR酶活性。分子检测结果表明GR在RNA和蛋白水平上与GR酶活性的变化一致。文中我们第一次用2-D电泳对烟草中GR同工酶进行分析，并确定发生抑制的GR同工酶在细胞中的定位。2-D电泳后的Western杂交检测到烟草的10种GR同工酶，pI值分布在4.5-6.3，其中3种GR同工酶定位在叶绿体内，其蛋白量占据所有GR酶含量的大部分。RNAi发生在叶绿体内和叶绿体外，表明发生抑制的GR同工酶的基因序列具有很高的同源性。igr转基因烟草在表型上与野生型对照烟草无明显差异。 2．所有igr转基因植株和对照植株中的活性氧（O2-和H2O2）、MDA含量和光合作用都无明显差异，表明正常生长条件下GR酶活性的降低不会引起氧化胁迫。测定正常生长条件下igr转基因烟草中谷胱甘肽库的变化。结果表明与对照烟草相比，GR酶活性降低70％会引起转基因植株中GSH/GSSG比率明显降低，而GSH和GSSG的含量稍有增加；测定抗坏血酸－谷胱甘肽循环的变化，结果显示igr转基因烟草中DHAR和MDHAR的酶活性升高，表明非胁迫条件下较低的GR酶活性可能会诱导抗坏血酸－谷胱甘肽循环不能正常的运转。这一作用可能与改变的谷胱甘肽库有关。GR酶活性降低30％的转基因烟草中未检测到这些变化，表明70％的GR酶活对于非胁迫条件下igr转基因烟草可能是足够的。 3. MV处理结果显示，igr转基因烟草的离体叶圆片和活体植株在MV处理后都发生比对照烟草严重的光漂白作用。igr转基因烟草的活性氧和MDA含量明显高于对照烟草，igr转基因烟草的光合作用明显低于对照烟草。以上这些指标表明igr转基因烟草对MV处理更为敏感。MV处理条件下igr转基因烟草谷胱甘肽的含量明显高于对照烟草，但是GSH/GSSG的比率明显低于对照烟草，GR酶活性仍明显低于对照烟草，表明在MV胁迫条件下igr转基因烟草中较低的GR酶活性不能有效的将GSSG还原生成GSH。igr转基因烟草中较高的谷胱甘肽净含量说明其谷胱甘肽的合成能力提高，但这仍不能补偿胁迫条件下较低GR酶引起的GSH/GSSG比率降低。MV处理条件下igr转基因烟草和对照烟草相比ASC的含量大大降低，导致DHA/ASC明显升高。测定MDHAR和DHAR的结果表明，MV处理后igr转基因烟草的MDHAR酶活性明显降低，这表明较低的GR酶活性引起ASC再生循环受到抑制。MV处理后较低的GR酶还引起igr转基因烟草中APX的活性大大降低。以上这些结果表明MV处理条件下降低GR酶活性会削弱抗坏血酸－谷胱甘肽循环，从而引起活性氧的大量积累，造成严重的氧化伤害。 4．低温处理的结果和MV处理的结果稍有不同。在GR酶活性较高的i2转基因烟草中所有检测指标与对照烟草无明显差异。而GR酶活性较低的i21、i28和i42植株与对照烟草相比表现出明显差异。低温下生长的对照烟草叶绿素含量明显高于i21、i28和i42植株。i21、i28和i42中活性氧（O2-和H2O2）和MDA的含量都明显高于对照烟草，表明低温处理下i21、i28和i42受到更严重的胁迫伤害。与MV处理后的变化相似，低温处理后i21、i28和i42中较低的 GR酶活性导致GSH/GSSG大大降低，ASC再生循环受抑制，APX活性明显降低，从而使抗坏血酸－谷胱甘肽循环不能高效的清除活性氧，导致ROS和MDA的大量积累，造成严重的低温伤害。

冬小麦抗寒性和光合作用对增强UV-B辐射与温度交互作用的响应

人类活动产生的氯氟烃化合物破坏了大气臭氧层，导致了到达地球表面的UV-B辐射大幅度增加。UV-B辐射增强可以影响到植物的生长、形态与发育等各个方面，因此有关增强UV-B辐射对植物的影响，及其与许多环境因子复合作用的研究都已经广泛开展。但是增强UV-B辐射与温度，特别是与低温的相互作用的研究报道很少。在北半球的晚秋至早春这段时期里，一些越冬生长的植物将面临着UV-B辐射增强和低温的双重胁迫，因此，迫切需要进行UV-B辐射和低温生长环境下植物的响应及其机制的研究。 以人工气候生长室中生长的冬小麦(Triticum aestivum)幼苗为试验材料，研究了低剂量（4.2 kJ m-2 d-1 UV-BBE，LUVB）和较高剂量（7.0 kJ m-2 d-1 UV-BBE，HUVB）UV-B辐射处理对20/16℃条件下幼苗抗寒力的交叉适应性及其抗氧化系统的反应;同时还研究了在两种生长温度（25/20℃和10/5℃）条件下，低剂量（4.2 kJ m-2 d-1 UV-BBE，LUVB）和超高剂量（10.3 kJ m-2 d-1 UV-BBE，SHUVB）UV-B辐射处理幼苗的生长速率、光合与荧光参数、叶黄素循环色素、抗氧化系统、以及抗寒性和酚类物质等生理反应，以期阐明不同温度条件下生长的冬小麦对UV-B辐射的生长、光合作用以及抗寒性响应与适应机制。主要结果如下： 1.在LUVB辐射处理下，在20/16℃和25/20℃条件下生长的冬小麦幼苗LT50值都显著降低，HUVB辐射处理对在20/16℃条件下生长的幼苗LT50值也可以显著降低，而SHUVB辐射对25/20℃条件下生长的幼苗LT50值没有显著影响。但是，LUVB和SHUVB辐射处理都导致了10/5℃条件下生长的幼苗LT50值的显著增加。表明适当的UV-B辐射能增强较高温度（20/16℃或25/20℃）条件下冬小麦幼苗的抗寒力，即表现出对冷冻低温的交叉适应性，但低温（10/5℃）生长条件却削弱了UV-B辐射下冬小麦的抗寒能力。 2.在20/16℃条件下接受UV-B辐射预处理的幼苗在-6℃条件下冷冻胁迫6 h再缓慢恢复6 h后，与未进行UV-B辐射处理的对照相比，其叶片过氧化氢酶（CAT）、愈创木酚过氧化物酶（GPX）、谷胱甘肽还原酶（GR）活性，谷胱甘肽氧化还原比例（GSH/GSSG）都显著提高，而由硫代巴比妥酸反应物质（TBARS）代表的膜质过氧化程度显著低于对照。此外，UV-B辐射期间处理幼苗的H2O2含量较对照显著增加，而冷冻恢复以后却明显低于对照。表明UV-B辐射诱导的抗寒力的提高应该与冷冻恢复后植株体内抗氧化系统的上调表达有关，H2O2可能参与了UV-B辐射对低温的交叉适应的信号传导。 3.除25/20℃生长条件下的LUVB处理的小麦幼苗外，UV-B辐射显著降低幼苗的相对生长速率（RGR）、净光合速率（Pn）、光系统II最大量子产量（Fv/Fm）、光系统II实际量子产量（(F΄m−Fs)/F΄m）以及光化学淬灭（qP），但是UV-B辐射并不影响叶片胞间CO2浓度（Ci），而且冬小麦幼苗生长和光合作用的抑制被增加的UV-B辐射剂量和降低的温度加强。UV-B辐射引起的光抑制由非气孔限制所导致，而且主要与PS II光化学效率降低有关。 4.UV-B辐射显著增加了两个温度条件（20/16℃或25/20℃）下生长的冬小麦幼苗叶黄素循环过程中紫黄素（V）的合成，但抑制了V向玉米黄质（Z）的转化，从而造成了对照与LUVB辐射处理幼苗之间的叶片中脱环氧化比例（DEPS）和NPQ无显著性差异，但SHUVB辐射处理幼苗叶片中DEPS和NPQ显著降低。因此，在本试验条件下，增强UV-B辐射处理的冬小麦可能并不通过热耗散形式形成光保护机制，光抑制形成的过剩激发能的耗散可能更多地通过代谢途径来实现。 5.UV-B辐射处理提高了在25/20℃条件下幼苗的超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）和GR等活性，以及抗坏血酸氧化还原比例（AsA/DHA）和GSH/GSSG;但是在10/5℃下，UV-B辐射除了导致SOD和CAT活性升高之外，对APX活性和AsA/DHA并不产生明显影响，但GPX和GSH/GSSG则显著降低。说明UV-B辐射幼苗的抗氧化系统在较高生长温度下显著地增强，而在低温10/5℃下被严重地削弱或降低，即低温阻止了代谢途径的光保护机制的正常运转。 6.多酚物质在UV-B辐射或低温10/5℃条件下都能显著地累积，且在UV-B辐射和低温复合作用下增加尤其显著，表明多酚物质在两个温度生长条件下特别是低温条件下都参与了对UV-B辐射幼苗的保护。 7.在高温条件下仅仅SHUVB处理的幼苗TBARS含量显著增加，而低温10/5℃条件下两个UV-B辐射处理都非常显著地上升，说明与高温生长条件相比较，低温加重了UV-B辐射引起的氧化胁迫，低温10/5℃条件下幼苗多酚的增加以及抗氧化系统的部分增强都没有能阻止UV-B辐射对幼苗的伤害。

浅水湖泊沉积物脱氢酶活性的测定及其生态学意义

以武汉市浅水湖泊(月湖)为实验对象确定了沉积物脱氢酶活性(DHA)测定的最佳条件:以经甲醛灭菌的沉积物为对照,以氯化三苯基四氮唑为电子受体(0.4%),沉积物用量为0.5g,pH值为7.5,培养时间为3h.据上述条件测定的DHA比未优化条件下的相应值高3-5倍,且表现出与沉积物有机质含量更为显著的正相关关系.武汉东湖3个子湖共23个采样点沉积物样品的测试结果进一步证实了上述方法的可行性,同时初步揭示了湖泊沉积物脱氢酶反映微生物活性与有机质状态的生态学意义.

鲢早期发育阶段鱼体脂肪酸组成变化

用气相色谱仪分析了鲢受精卵和仔鱼的脂肪酸组成及其变化。受精卵中共检测到 1 9种脂肪酸 ;SFA含量最高 ,其次为 PUFA,MUFA最少。 SFA中以 1 6 C∶ 0为主 ,MUFA中以1 8C∶ 1为主 ,PUFA中以 DHA、AA和 EPA为主 ;n- 3 /n- 6为 2 .45。初孵仔鱼中 HUFA因卵膜的脱落而减少 ,以后逐渐积累 ;鲢仔鱼具有将 1 8C PUFA转化为长链 HUFA的能力 ;在早期发育阶段 ,鲢仔鱼主要消耗 1 6 C∶ 0作为能量代谢的基质。

稀有鮈鲫的脂肪酸组成

稀有鲫汉源种群和彭州种群全鱼中共检测到 3种饱和脂肪酸 (SFA) ,它们是C1 4∶0、C1 6∶0、C1 8∶0。 4种单不饱和脂肪酸 (MUFA) ,它们是C1 4∶1、C1 6∶1、C1 8∶1、C2 0∶1。 4种多不饱和脂肪酸 (PUFA) ,它们是C1 8∶2、C2 0∶4、C2 0∶5 (EPA)、C2 2∶6 (DHA)。SFA占总脂肪酸的2 3 6 3— 2 8 97% ,MUFA占 40 73— 5 4 3 2 % ,PUFA占 9 96— 2 3 1 7% ,EPA占 0 41—

Effect of dietary linolenic acid/linoleic acid ratio on growth performance, hepatic fatty acid profiles and intermediary metabolism of juvenile yellow catfish Pelteobagrus fulvidraco

The present study aimed to evaluate the effect of dietary linolenic acid (LNA)linoleic acid (LA) ratio on growth performance, hepatic fatty acid profile and intermediary metabolism of juvenile yellow catfish Pelteobagrus fulvidraco. Six isonitrogenous and isolipidic diets were formulated to contain incremental levels of LNA from 0 to 5% at the expense of corn oil (rich in LA), resulting in six dietary treatments with LNA to LA ratios ranging from 0.35 to 14.64. The experiment continued for 7 weeks. Best growth and feed intake were obtained in the fish fed the diets containing the LNA/LA ratios of 1.17 and 2.12 (P<0.05). In contrast, feed conversion ratio was the lowest for fish fed the diets containing the LNA/LA ratios of 1.17 and 2.12 (P<0.05). Dietary LNA to LA ratios significantly influenced viscerosomatic index and hepatosomatic index (P<0.05), but not condition factor (P>0.05). Body composition was also significantly influenced by dietary LNA to LA ratios (P<0.05). Generally, liver FA compositions reflected dietary FA profiles. Declining LA and increasing LNA contents in liver were observed with the increasing dietary LNA/LA ratios (P<0.05). Eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA) increased with the increasing LNA to LA ratios, suggesting that yellow catfish could elongate and desaturate C18 polyunsaturated fatty acids into highly unsaturated fatty acids. As a consequence, the n-6 fatty acids (FA) declined, and total n-3 FA and n-3/n-6 ratios increased with the dietary ratios of LNA/LA (P<0.05). Dietary LNA to LA ratios significantly influenced several enzymatic activities involved in liver intermediary metabolism (P<0.05), such as lipoprotein lipase, hepatic lipase, pyruvate kinase, succinate dehydrogenase, malic dehydrogenase and lactate dehydrogenase, suggesting that dietary LNA/LA ratios had significant effects on nutrient metabolism in the liver. To our knowledge this is the first demonstration of the effects of dietary LNA to LA ratios on the enzymatic activities of liver in fish, which provides information on diet quality and utilization, and can also be used as an indicator of the nutritional status of this fish. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Quantitative Determination of Microcystins in Rat Plasma by LC-ESI Tandem MS

A rapid and sensitive method was developed and validated for the determination of MCYST (microcystin)-RR, -LR, and [Dha(7)] MCYST-LR in rat plasma by liquid chromatography-tandem mass spectrometry. The analytes were extracted from rat plasma by protein precipitation, followed by solid-phase extraction. Liquid chromatography with electrospray ionization mass spectrometry, operating in selected reaction monitoring (SRM) mode, was used to quantify MCYST-RR, -LR, and [Dha(7)] MCYST-LR in rat plasma. The recoveries for each analyte in rat plasma ranged from 70.8 to 88.7%. The calibration curve was linear within the range from 0.005 to 1.25 mu g mL(-1). The limit of detection were 1.4, 1.0, 0.6 ng mL(-1) for MCYST-RR, -LR, and [Dha(7)] MCYST-LR. The overall precision was determined on three different days. The values for within- and between-day precision in rat plasma were within 15%. This method was applied to the identification and quantification of microcystins in rat plasma with acute exposure of microcystins via intravenous injection.

Sorption, degradation and mobility of microcystins in Chinese agriculture soils: Risk assessment for groundwater protection

In the present paper, sorption, persistence, and leaching behavior of three microcystin variants in Chinese agriculture soils were examined. Based on this study, the values of capacity factor and slope for three MCs variants in three soils ranged from 0.69 to 6.00, and 1.01 to 1.54, respectively. The adsorption of MCs in the soils decreased in the following order: RR > Dha(7) LR > LR. Furthermore, for each MC variant in the three soils, the adsorption rate in the soils decreased in the following order: soil A > soil C > soil B. The calculated half-time ranged between 7.9 and 17.8 days for MC-RR, 6.0-17.1 days for MC-LR, and 7.1-10.2 days for MC-Dha(7) LR. Results from leaching experiments demonstrated that recoveries of toxins in leachates ranged from 0-16.7% for RR, 73.2-88.9% for LR, and 8.9-73.1% for Dha 7 LR. The GUS value ranged from 1.48 to 2.06 for RR, 1.82-2.88 for LR, and 1.76-2.09 for Dha(7) LR. Results demonstrated the use of cyanobacterial collections as plant fertilizer is likely to be unsafe in soils. (c) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.

复合农药胁迫下黑土土壤微生物生态过程及分子生态学研究

利用传统及分子微生物生态学研究方法，研究了在乙草胺、甲胺磷、铜离子及二元组合胁迫下，黑土中六种类群微生物数量，细菌种群多样性，微生物碳源代谢（BloLoGGN）功能多样性及特征、土壤脱氢酶活性（DHA）、底物诱导呼吸强度（SIR）等土壤微生物特性的生态过程及变化规律。结果表明：所有农药处理，均对细菌、放线菌及磷细菌产生明显急性毒性效应；对土壤自生固氮菌及硅酸盐细菌生长产生长期的慢性毒性效应；对土壤真菌产生强烈的刺激效应，使土壤真菌数量显著升高。由165 ONA-PCR-DGGE方法对土壤细菌研究结果显示，所有农药胁迫均使土壤细菌多样度降低、细菌种群结构受到严重影响；土壤微生物群落代谢功能多样性及指纹特征因农药种类，浓度及组合不同，受到不同程度影响，功能多样性降低，代谢指纹特征被改变：所有农药组合处理均使土壤DHA受到长期抑制，对土壤底物诱导呼吸强度无显著影响，但改变了土壤DHA和S工R的动态变化规律。野外农药长期作用使土壤SIR与对照无显著差异，土壤DHA明显降低，土壤细菌、磷细菌、固氮菌及硅酸盐细菌数量明显减少，土壤真菌数量显著升高。由农药及其组合处理与土壤微生物群落生长剂量一效应关系，证明：三种农药对土壤微生物群落生长随投加农药种类、浓度和组合不同起促进或抑制双重作用；组合使相应单因子农药毒性增强，表现出协同或加和毒性效应；从清洁土壤中筛选出一株乙草胺耐受菌产酸克雷伯氏菌（Klebbsirlla oxytoca），在固体平板培养基上能耐受300omg·L-1乙草胺。

牙鲆与大黄鱼卵黄囊期发育阶段生化与能量代谢研究

于1999年5－6月间在实验室内对暖温性底层鱼类褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)和暖水性近底层鱼类大黄鱼(Pseudosciaena crocea)进行了自受精卵开始到早期仔鱼的发育生态学实验。褐牙鲆和大黄鱼的培育温度分别为17.4±0.3 ℃和23.2±0.3 ℃，盐度均为31±0.2‰，遮光静养。通过测定其受精卵细胞的干重、湿重、卵黄和油球体积以及细胞发育过程中的耗氧率、氨排泄率、铵离子含量、游离氨基酸、蛋白质、总脂、脂肪酸等参数的变化（大黄鱼仅限于卵黄和油球体积、耗氧率、氨排泄率、铵离子含量、游离氨基酸和蛋白质），分析不同发育阶段的生化代谢和能量代谢特征；结合已有的研究成果，比较鱼类发育能量学的基本规律。结果表明：1．在受精卵分裂和胚体发育中，褐牙鲆和大黄鱼均呈现明显的铵离子累积现象，其间产生的氨一部分排到环境中，另一部分在卵中积累，孵化时随着卵膜的破裂而排出，导致氨排泄率出现一个峰值。2．游离氨基酸是早期发育阶段的一个重要能源物质，分别构成了褐牙鲆能量代谢的35％和大黄鱼能量代谢的28％。此外，在受精卵发育阶段，游离氨基酸还被用来合成蛋白质，所以在受精卵发育阶段，蛋白质非但不减少，还会有明显的增加。3．在孵化前后，伴随着卵膜的破裂和卵周液的流失，干重和蛋白质含量均有明显的减少。4．卵黄囊期仔鱼早期阶段，蛋白质含量略有增加，这说明还有一部分的游离氨基酸被合成了蛋白质。其后，蛋白质含量呈现下降趋势，表明蛋白质也已被用做能源物质。5．褐牙鲆受精卵中最主要的多不饱和脂肪酸是DHA和EPA，二者合计占多不饱和脂肪酸总量的86％。比较油球体和总脂含量的变化特征，不难发现脂肪酸主要是位于油球中。这说明来自油球的脂类是褐牙鲆仔鱼在这个阶段的主要能源物质，来自油球的中性脂肪NL的脂肪酸FA是从孵化到开口这段时间主要的能源物质。磷脂PL的脂肪酸FA只是被很少的利用（为中性脂肪NL的30％）。6．游离氨基酸FAA是褐牙鲆与大黄鱼在受精发育阶段最重要的能源物质，而在孵化后来自油球的中性脂肪NL的脂肪酸NLFA被用做主要能源物质，蛋白质则是在开口之前就用做能源物质，但其作用还不是很大。主要能源物质的转变可以从氮熵NQ的变化看出来，氮熵呈现一种先降低后升高的态势。但就整个早期发育阶段来说，无氮的脂类所起的作用更大一些。分解的主要中性脂肪酸是那些含量最丰富的种类，而与他们的饱和度无关。7．褐牙鲆从卵受精后8小时到仔鱼开口，能够将卵黄消耗的焓的59.7％转化为生长（P），有43.6％因代谢而散失，还有极少部分0.4％因排汇而丢失。有一定的实验误差在里面。8．褐牙鲆是适温较低的暖温性底层鱼类，卵子较小，发育时水温较低，发育较慢；大黄鱼是适温较高的暖水性近底层鱼类，卵子较大，发育时水温较高，发育较快，所以褐牙鲆与大黄鱼在早期发育阶段所采取的能量对策是不一样的。褐牙鲆游离氨基酸占总的能量代谢的35％，而大黄鱼只占28％，相对而言，暖水性鱼类比暖温性鱼类更为依赖脂类，氨基酸所起的作用相对较小一些。9．依据已有研究成果，不难得出：鱼类早期发育过程中主要能源物质变化和能量代谢牲征有物种特异性。对于含一个油球的鱼类来说，基于脂肪的能量代谢是重要的；而对于不含油球的鱼类来说，氨基酸的作用更为重要一些。这些研究对于仔鱼在开口时营养成分的确定及满足、死亡率以及生活史特征具有十分重要的科学价值。

贝藻混养系统中贝类食物来源的定量分析

应用稳定碳、氮同位素比值法和脂肪酸标志分析法，较为系统地研究了贝藻混养系统中滤食性贝类的食物来源，评估了大型藻类对混养系统及滤食性贝类的物质贡献。主要研究结果如下： 1.综述了典型生态系统中大型藻类和滤食性贝类各自的生态学地位和作用，大型藻类与滤食性贝类不仅在水体营养盐方面存在互利关系，二者在物质循环与收支方面同样具有耦合性，大型藻类提供的颗粒态有机质可以为滤食性贝类提供饵料来源。 2.总结了稳定同位素比值法和脂肪酸标志法在海洋生态系统食物来源及食物网分析中的应用，并建立了两种方法的具体操作规程。 3.分析了栉孔扇贝Chlamys farreri和海带Laminaria japonica混养系统中海带碎屑形成及释放不同阶段的生态学特征，评估了碎屑对扇贝的饵料贡献。海带在6周内释放了自身约27％的碳；碎屑形成及释放过程中C:N比值显著下降，同时伴随着旺盛的细菌降解，碎屑中也发现有大量硅藻类和原生动物存在。稳定同位素分析证实海带碎屑是混养期间扇贝的主要食物来源。 4.查明了春季胶州湾潮间带自然分布的长牡蛎Crassostrea gigas、紫贻贝Mytilus galloprovincialis和湾内浅海筏式养殖栉孔扇贝的可能食物来源。湾内栉孔扇贝饵料组成中浮游硅藻类为最主要部分，同时混杂有陆源有机质和细菌类物质；潮间带自然生长的牡蛎和贻贝饵料组成中，浮游植物占86.2-89.0％，种类组成中除硅藻外还包括一定比例的金藻和甲藻类；潮间带繁盛的孔石莼Ulva pertusa藻床为两种贝类提供了8.7-11.0％的补充食物来源。 5.揭示了桑沟湾贝藻混养海区春、夏季栉孔扇贝饵料来源组成情况及其季节变化，评估了海带养殖区碎屑碳量季节变化及海带来源碳对扇贝组织碳的贡献。结果表明，湾内贝藻混养区碎屑碳量为75.52-265.19 μg l-1，其在水体总颗粒态有机碳中的比例为25.6-73.8％。海带来源碎屑碳对栉孔扇贝组织碳的贡献比例为14.1-42.8％，且与水体碎屑碳比例的季节变化存在极显著相关性(F=0.992, P=0.004)。5月份湾外海带养殖区水体碎屑碳量为110.12-144.71 μg l-1，显著高于湾内无海带区（75.52 μg l-1），湾外养殖的扇贝组织中海带来源碳比例为22.0-24.1％，显著高于湾内单养区扇贝（9.6％）。估算结果表明，桑沟湾每年收获的6967吨（总湿重）栉孔扇贝中，海带提供了约57.1吨碳，换算为海带干物质为219.6吨。脂肪酸标志分析结果表明，2月份至8月份硅藻类在扇贝饵料组成中比例逐渐下降，而细菌类比例逐渐升高。整个采样期间，EPA/DHA比例较低，说明扇贝饵料组成中可能包括高DHA含量的组分。