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％。

滤食性贝类筏式养殖对浅海生态环境影响的基础研究

近年来，由于对海区不合理的开发，我国浅海贝类筏式养殖接连遭受重创，这亟需从理论上和实践中确定养殖容量和养殖模式。本文在我国北方典型养殖海湾四十里湾对筏式养殖的贝类开展了现场生理生态学研究，对贝类对浮游植物等悬浮颗粒物的处理过程即贝类对颗粒有机物及营养元素C、N、P的摄食、吸收、排泄、排粪和生长进行了剖析，分析了贝类在沿岸养殖生态系中的物质和营养循环中所扮演的角色，为海区贝类养殖容量和养殖模式的最终确定提供了基础数据。另外，本文还对海水、沉积物及生物体中磷的分析方法进行了大量的实验工作。主要结果如下：① 比较系统地评述了双壳贝类的生物沉积(biodeposition)的原理、测定方法及其生态效应。贝类通过生物沉积在沿岸生态系中的物质和营养循环中扮演着重要的角色。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。而在我国，这方面的研究却罕见。② 综述了双壳贝类各种形态的 N 和 P 排泄及其生态效应。对于我国广泛养殖 的栉孔扇贝、海湾扇贝和牡蛎等双壳贝类的TDN、TP排泄尚未见报道。 ③ 在6～7月，在四十里湾的不同养殖海区(8个站位)对扇贝的生物沉积进行了现场测定。在整个四十里湾海区，一龄栉孔扇贝(壳高 41.1±4.1mm，软体干重 0.48±O.10 g/ind))每个每天所产生生物沉积物干重平均为59.9mg，对颗粒有机质(POM)、颗粒有机碳(POC)、颗粒有机氮(PON)和颗粒有机磷(POP)的生物沉积速率范围及平均值分别为： 6.88、3.09、0.392 和 0.022mg/ind·d。还在一个站位测定了海湾扇贝(壳高 24.6±2.3mm；软体干重 O.14g/ind)的生物沉积速率为 24.3mg/ind·d，或179.2mg/g·d。不同站位一龄栉孔扇贝的生物沉积速率有较大变化，这主要与饵料浓度不同有关。二龄栉孔扇贝(壳高60.9±8.2mm；软体干重1.91±0.32 g/ind)的生物沉积速率平均为 112.7mg/ind·d，对POM、POC、PON和POP的沉积速率分别是一龄扇贝的1.85倍、1.68倍、1.77倍和2.33倍。养殖海区与非养殖海区比较，前者近海底沉积速率是后者的 1.51～3.47 倍。根据以上数据，作者计算了中等规格栉孔扇贝(用壳高 41.1±4.8mm 扇贝估算)在四十里湾在夏季每天的生物沉积量达 162 吨(干重)，或18.6tPOM、8.37tPOC、1.06tPON和60kgPP。在四十里湾的贝类筏式养殖海区，可以估计贝类每年因生物沉积的生产而循环427tN和98.OtP(包括20.0t OP的贡献)，它们能分别满足浮游藻类生产所需求N和P的17.0％和28.3％(其中OP贡献 6.9％)。可见，贝类在养殖生态系的物质和营养盐循环中扮演着重要的角色。高密度、大面积的贝类养殖使大量的生物沉积物聚集于海底，可能对海区环境产生冲击。作者分析，98年8月份烟台养殖区赤潮的发生很可能与海底生物沉积物营养盐的快速释放以及栉孔扇贝大面积死亡而使浮游藻类失去了摄食控制有关，而风平浪静和养殖笼对水流的阻挡也为赤潮的发生提供了有利条件。④ 采用半现场流水系统法测定了栉孔扇贝在不同养殖密度、不同养殖模式(扇贝单养、贝藻混养、贝藻参混养)中的生物沉积。实验时间尺度大，前后计80天。结果说明扇贝的生物沉积速率与其养殖密度呈反比关系。养殖密度的高低影响饵料浓度的变化(两者呈负相关的对数函数关系)，而饵料浓度的高低直接决定着扇贝的生物沉积速率的高低，两者呈正相关关系(生物沉积速率与POC和叶绿 a 分别呈对数和指数函数关系)。不仅生物沉积物的数量与养殖密度(或饵料浓度)有关，生物沉积物的质量同样与养殖密度(或饵料浓度)有关。栉孔扇贝的养殖使沉积物的有机质含量及C、N 和 P 含量降低，且密度越高，它们的含量越低。这反映了扇贝对环境的适应能力。在海带和扇贝的混养模式中，海带对扇贝生物沉积物的数量和质量不构成影响，当然这是在海带不影响浮游植物数量的前提下得出的结果。而实际上在自然海区两者可能是竞争关系。⑤ 对从海区取回到实验室的多种滤食性动物，包括经济双壳贝类(栉孔扇贝、海湾扇贝、长牡蛎、贻贝、菲律宾蛤仔等)和养殖中的污损动物(栖海鞘、玻璃海鞘、藤壶、玟斑稜蛤)的 N 和 P 排泄进行了测定，包括排泄成分和排泄速率。在N排泄中，NH_4-H 占主要部分，如笼式养殖的双壳贝类 NH_4-N 占总N排泄的70％以上，平均值范围为70.8～80.1％。氨基酸是第二大排泄成分，平均占总N排泄的10～25％。其它形态的N，如尿素、亚硝酸盐和硝酸盐也有检出，如双壳贝类尿素氮在总氮排泄中占 2～5％。但在双壳贝类中未检出尿酸氮。比较而言，海鞘、藤壶的尿素氮相对高一些。在P排泄中，OP约占TDP排泄的15～27％。栉孔扇贝TDP排泄速率为0.281μmol/h·ind。作者以实验室测定结果计算，在整个四十里湾的夏季，所养殖的双壳贝类每天将排泄4.54t总溶解氮，其中NH_4-N 3.36t、Amino-N 0.69t、Urea-N 0.2t。 同时每天磷的排泄为0.57t TDP，其中OP O.15t。对面积为1.3 * 10~4hm~2的海区而言，贝类的N、P排泄分别能满足浮游植物生产所需N、P的44％和40％。尽管Urea-N所占比例有限，但也能满足海区浮游植物所需 N 的 2％左右。以上说二月高密度的贝类养殖对海区生态系统营养盐循环的影响是很显著的。附着动物(柄海鞘等)的N、P 排泄也不容忽视，它们分别能满足浮游藻类生产所需 N、P 的 ll％和 12％。它们一方面通过排泄和排粪加速营养盐和物质的循环对浮游植物的生长产生刺激作用；另一方面，对藻类产生摄食控制，如果海区中滤食性动物太多，即使营养盐再丰富也难以使浮游植物大量繁殖，这无疑将影响滤食性动物的生长速率。⑥ 运用近年来发展起来的生物沉积法对四十里湾半现场流水系统中贝类的滤水率、吸收率、生长率、生态效率等生理生态学参数进行了测定。栉孔扇贝(收获时规格0.194～0.412g软体干重/ind)滤水率平均为3.65 1/ind·h。扇贝放养密度和饵料浓度没有显著关系。扇贝的总摄食率平均为3.98mg/ind·h，对POM、POC、PON的 摄食率范围为0.84～1.87、0.335～0.748、0.0515～O.1293mg/ind·h。扇贝的摄食率随放养密度的升高而降低，与POM呈正相关关系。扇贝的吸收速率受密度和饵料浓度的影响不明显。扇贝对N的吸收效率较C、P稍高，对总有机质的吸收效率为75.9±4.1％，如此高的吸收效率与低饵料浓度有关。扇贝氨基酸泄漏所损失的能量高于排氨的能量损失。代谢能与吸收能呈明显的正相关关系。SFG与饵料浓度呈正相关关系。总生长效率K1(* 100)变化较大，范围为20～49；净生长效率K，K_2(* 100)随POM的升高而升高。扇贝对N的总生态效率范围为6.2～12.8％(平均9.9％)，这高于对C(平均5.9％)和P(平均4.1％)的总生态效率。扇贝对POC、PON和PP的生长余力(SFG_C、SFG_N、SFG_P)平均分别为197、46.8和6.2μg/ind·h，它们分别与POC、PON和PP呈正比关系。扇贝对N的净生长率高于对C和P的净生长率。在N的预算中，如果仅考虑NH_4-N的排泄而忽视其它形态氮的排泄，将会产生很大偏差(平均约20％)。扇贝贝壳生长所需的能量在整个扇贝生长所需能量的9.0～15.1％(平均 11.2％)；贝壳C、N和P在扇贝生长中所占的比例分别为10.5～17.8％、9.4～16.1％和8.7～15.O％。可见，贝壳不管在能量预算还是在元素预算中都不应该被忽视。理论计算而得到的SFG和SFG_C、SFG_N、SFG_P与扇贝的实际生长和扇贝C、N、P的实际增长量之间呈正相关关系，但前者明显过高地估计了扇贝的生长。⑦ 运用生物沉积法在四十里湾养殖海区现场对栉孔扇贝的生理生态学特征进行了研究。不同海区扇贝的滤水率有变化，一龄扇贝(41.1±4.1mm，软体干重 0.48±O.10g/ind)滤水率变化范围为 0.72～2.54(平均 1.27)1/ind·h 或 1.65～5.97(平均 2.61)1/g·h。与半现场研究结果一致，滤水率与TPM没有明显关系，而摄食率却与TPM呈正相关关系。二龄扇贝(软体干重 1.91±0.32g/ind)滤水率为 2.09～3.99(平均 3.10)1/ind·h。吸收速率与POM(或TDM)呈正相关关系，与饵料质量(POM/TPM)无明显的相关关系。吸收效率AE_(POM)与TPM(或POM)没有相关关系，却与饵料质量呈明显 的正相关关系。扇贝对POC、PON和PP的吸收效率平均分别为68.9％、64.0％和63.6％。不同海区SFG差别很大。一龄扇贝SFG范围为-O.174～24.08 J/ind·h，SFG与饵料浓度POM呈正相关关系。SFG负值的出现主要与低饵料浓度有关。SFG_C、SFG_N、SFG_P分别与POC、PON和PP呈正相关关系。在N的生长余力计算中，如果仅考虑NH_4-N排泄，而不考虑其它形态N的排泄，就可能产生相当大的偏差，偏差范围为11～360％，这高于半现场的偏差值，显然SFG_N越低，产生的偏差就越大。这说明在饵料不足、扇贝生长受到限制的环境下进行N生长余力的计算时必须考虑其它形态N的排泄。⑧ 对四十里湾养殖海区一些双壳贝类和藻类的化学组成和有机净生产量进行了讨论。不同双壳贝类的软体有机碳含量差别不大，而N含量差异较大。栉孔扇贝N含量最高(占软体干重的12.36％)，而牡蛎、毛蚶软体N含量相对较低，为 8～9％。从双壳贝类贝壳的组成来看，贻贝和菲律宾蛤仔贝壳中N含量最高，分别为 0.55％ 和 0.56％；而栉孔扇贝贝壳N含量相对较低，在 O.1％左右。贻贝贝壳有机磷含量 (308ppm) 也明显高于栉孔扇贝贝壳(62.1 ppm)。不同海区海带的 C/N 比值较高，变化明显，范围为17.36～30.23。石莼与此相似。大型藻类高 C/N 比值说明海区营养元素N的不足。海带的不同部位N含量差别很大，中带部和边叶在不同海区有较大变化，即对环境的营养状况比较敏感。紫贻贝贝壳中C、H、N 和 P 的含量在整个贻贝中占有相对大的比例，分别为 30.4％、30.2％、31.8％和 29．6％。

菲律宾蛤仔（Ruditapes philippinarum)能量代谢的研究

能量代谢指动物在进行生理活动(如摄食、消化以及动物的活动等)时所消耗能量的总和，一般以动物的呼吸率利排泄率来估计动物的能量代谢。其主要研究内容是闸明生物能量代谢的基木规律以及与环境闪子的关系。菲律宾蛤仔(Ruditapesphil ippmarum)是我国一种重要的养殖贝类，关于其能量代谢的研究却较少，这种状况妨碍了菲律宾蛤仔养殖生态理论的完善和养殖技术的提高。本研究主要对菲律宾蛤仔呼吸率和排泄率的基本规律(能量代谢与体重的关系、能量代谢的昼夜变化)及其与环境因子(饵料浓度、水温、栖息底质环境)的关系进行探讨。研究结果如下：1．不同体重菲律宾蛤仔代谢率小同。实验川菲律宾蛤仔分三种大小：l(干肉重为0．07-0．14g)、ll(干肉重0．27-0．34g)、III(干肉重0．45～0．63g)。温度包括：26℃(八月)、20℃(十月)、1 5℃(十二月)、9℃(一月)。实验共设四个饵料浓度：2．28±0．25，6．454±0．44，10．284±0．82，15．414±1．56mgTPM／L(TPM，总颗粒物)，饵料中POM(颗粒有机物)含量都为4．68±1．64 mg/L。常温下菲律宾蛤仔代谢率随着体重的增大而增大。15℃、20~C、26℃时蛤仔呼吸率与干肉重呈明显的幂函数关系R=aW~b，a值变动范围为0．1076-0．3309；b值变动范围为0．239l～0．8381；蛤仔排泄率与干肉重也呈明显的幂函数关系N=aW~b，a值变动范围为14．213～68．362：b值变动范围为0．3673-1．1 532。9℃(饵料浓度为2．28±0．25mgTPM／L)、20℃(饵料浓度为10．284-0．82mgTPM／L)、26℃(饵料浓度为6．454±0．44mgTPM／L)时不同体重蛤仔氧氮比差异显著，其它情况下不同体重蛤仔氧氮比差异不显著。2．常温下菲律宾蛤仔代谢率受饵料浓度的影响，不同大小蛤仔受饵料浓度的影响程度不同。I组蛤仔呼吸率受饵料浓度的显著影响，II组III组蛤仔呼吸率只在9℃(一月)和26~C(八月)时受饵料浓度的显著影响。26℃时影响最显著，26℃时I组蛤仔在饵料浓度为2．28±0．25，6．45±0．44，l0．28±0．82，15．4l±1．56mgTPM／L时呼吸率分别是O．086，0．146，0．073，0．093(mlO_2／h)；ll组蛤仔在上述浓度饵料中呼吸率分别是0．138，0．214，0．J 26，0．12l(mlO_2／h);III组蛤仔在上述浓度饵料中呼吸率分别是0．129，0．266，0．186，0．192(mlO_2／h)。菲律宾蛤仔呼吸率在饵料浓度为6．45±0．44 mgTPM／L时最高，蛤仔呼吸率在其它饵料浓度时都会降低。菲律宾蛤仔排泄率在饵料浓度为10．28±0．82 mgTPM／L和15．4l士1．56mgTPM／L时显著高于其它浓度组，9℃时这种趋势更明显，9℃时饵料浓度为2．28±0．25，6．454±044，lO．284±0．82，15．41±1．56mgTPM／L中I组蛤仔排泄率分别是4．297，2．874，8．003，6．658(μgNH_3-N／h)；II组蛤仔在上述浓度饵料中排泄率分别是4．011，3．609，10．427，12．732(μgNH_3-N／h)；III组蛤仔在上述浓度饵料中排泄率分别是2．28 l，6．452，10．283，15．417(μgNH_3-N／h)。3．菲律宾蛤仔代谢率受自然温度的显著影Ⅱ向。I组蛤仔在9℃、15℃、20℃、26℃时呼吸率平均为0．057，0．085，0．039，O．099；II组蛤仔在上述四个温度中呼吸率平均为0．08，O．128，0．089，0．149(mlO_2／h)，I组和II组蛤仔在9℃和20~C时呼吸率较低，在26℃时呼吸率最高。III组蛤仔在上述四个温度中呼吸率平均为0．09，O．1 59，O．143，O．193(mlO_2／h)，在9℃时llI组蛤仔呼吸率显著低于其它温度组。温度为9℃、15℃、20℃、26℃时l组蛤仔排泄率平均为5．458，13．169，4．946，11．138(μgNH_3-N／h)：II组蛤仔在上述温度中排泄率平均为7．695，23．578，8．319，23．90l(μgNH_3-N／h)；III组蛤仔在上述温度中排泄率平均为11．738，27．443，15．658，35．407(μgNH_3-N／h)，蛤仔排泄率在15℃和26℃时均高于9℃和20℃。4．摄食状态与饥饿状态菲律宾蛤仔代谢率有明显不同。26℃时蛤仔静止状态呼吸率平均为0．336(m102／g干重．h)，摄食状态呼吸率平均为0．656(ml0_2干重．h)，摄食状态呼吸率比静止状态平均升高了0 32(ml0_2／g干重．h)；26℃时蛤仔静止状态排泄率平均为39．471(μgNH_3-N／g干重．h)，摄食状态排泄率平均为88．08(μgNH_3-N／g干重．h)，摄食状态排泄率比静止状态排泄率平均升高了48．6(μgNH_3-N／g干重．h)。摄食状态代谢率平均是静止状态的2～3倍。根据摄食引起的呼吸率和排泄率升高量得出每氧化产生lμgNH_3-N需0_2量平均为7．05μl。5．人工控制温度对菲律宾蛤仔代谢率有明显影响。不同大小蛤仔受温度的影响程度不同。在温度5℃、10℃、l 5℃、20℃、26℃，I组和II组蛤仔呼吸率都随着温度的升高而升高，在10℃～l5℃和20℃～26℃这二个温度变化范围内呼吸率变化最大，在20℃～26℃时I组蛤仔呼吸率变动范围为O．85～1．04(m10_2／g干重．h)、II组蛤仔变动范围为0．57～0．86(ml0_2／g干重．h)。III组蛤仔呼吸率只在5℃～l0℃时明显增高，变动范围为0．09～0．5l(m10_2／g干重．h)，在10℃～26℃范围内变化不大。I组和II组蛤仔排泄率随着温度的升高而升高，变动幅度较大，在5℃～26℃范围内其排泄率变动范围为10．32～81．53(μgNH_3-N／g干重．h)；而 III组蛤仔排泄率只在5℃～15℃时随着温度的升高而升高，其排泄率变动范围为6．75～23．77(μgNH_3-N/g干重．h)，在15℃～26℃范围内几乎不变。III组蛤仔的适温范围比I组和II组蛤仔广。菲律宾蛤仔在5℃和10℃时氧氮比变化明显，变动范围为2．76～11．44，在15～26℃时变化不大。6．菲律宾蛤仔代谢率有明显的日节律性，呈正弦曲线型变化。蛤仔夜问代谢率明显升高。I组蛤仔夜间呼吸率平均为0．867(m10_2／g干重．h)，白天呼吸率平均为O．504(m10_2／g干重．h)；II组蛤仔夜间呼吸率平均为0．438(m10_2／g干重．h)，白天呼吸率平均为0．36l(m102／g干重．h)；III组蛤仔夜间呼吸率平均为0．409(m10_2／g干重．h)，白天呼吸率平均为0．252(m102／g干重．h)。在22：00-23：00菲律宾蛤仔呼吸率最高。7．底质环境对菲律宾蛤仔的代谢率有明显影响。在饥饿状态下菲律宾蛤仔在泥沙底质中呼吸率平均为l 406(m10_2／g干重h)，在无泥沙环境中呼吸率平均为O．963(ml0_2／g干重．h)；摄食状态下菲律宾蛤仔在泥沙底质中呼吸率平均为1．59l(m102／g干重．h)，在无泥沙环境中呼吸率平均为1．115(m10_2／g干重．h)。在饥饿状态下菲律宾蛤仔在泥沙底质中排泄率平均为78．934(μgNH_3-N／g 干重．h)，在无泥沙环境巾排泄率平均为45．043(μgNH_3-N／g干重．h)；摄食状态下菲律宾蛤仔在泥沙底质中排泄率平均为87．12l(μgNH_3-N／g干重．h)，在无泥沙底质中排泄率平均为58．354(μgNH_3-N／g干重．h)。蛤仔在泥沙环境中呼吸率和排泄率都明显升高。

长江口海域氮的同位素特征及其环境意义

本论文以稳定氮同位素（δ15N）技术为基础，对长江口海域氮的同位素特征及其环境意义进行了研究。确立了一套完整的水体中氮的稳定同位素分析预处理方法，并运用该方法对2006年长江干流以及长江口海域表层水体中的溶解态硝酸盐和悬浮颗粒物的δ15N特征进行分析，根据不同季节、不同区域内其δ15N值的变化研究水体中氮的迁移、转化等生物地球化学过程，揭示其环境行为，从而对该海域的氮循环机制进行探索。主要结果如下： 稳定氮同位素的分析准确与否，预处理过程是关键。不同形态、不同水体中氮的预处理方法不同。本文以传统的蒸馏法为基础，对适合海水中溶解态硝酸盐的氮同位素分析预处理方法进行研究并改进，并进行了不同实验条件的验证，效果较好。此外，对淡水体系中溶解态硝酸盐的氮同位素分析预处理方法以及悬浮颗粒物的氮同位素分析方法也进行了研究，确立了一套完整的水体中氮的稳定同位素分析方法，对δ15N技术在河口氮循环研究中的广泛应用提供了基础。 依据上述方法，对2006年2、5、8、11月份长江口海域表层水体中的溶解态硝酸盐δ15N值（δ15N-NO3-）进行分析。研究发现，δ15N-NO3-分布范围在0.4‰到6.5‰之间，平均为3.5‰，具有明显的时空分布特点，在不同季节不同区域内所受的物理、生物地球化学作用不同。口门内，δ15N-NO3-的季节变化主要受长江径流输入影响，来源单一。最大浑浊带，δ15N-NO3-的分布规律不明显，保守混合行为较差，说明该区域的影响作用复杂，不同季节水体中发生的生物地球化学作用存在差异。外海区，δ15N-NO3-的季节变化明显，春季>秋季>夏季>冬季，与生物对硝酸盐的吸收程度变化相一致，反映了生物作用在该区域的影响显著。 同样在2006年2、5、8、11月份本文对长江口海域表层水体中悬浮颗粒物的δ15N（δ15Np）组成进行了研究。δ15Np值分布在0.6-8.2‰之间，同样具有明显的时空分布特点，其变化趋势与陆源输入和水体中氮的生物地球化学过程有关。口门内，表层水体中δ15Np的变化主要受长江径流的陆源输入影响，生物地球化学作用影响较弱；最大浑浊带，水体中的悬浮颗粒有机氮受微生物的降解活动影响明显，各季节均存在不同程度的颗粒物分解作用；外海区，陆源输入减弱，悬浮颗粒物的δ15Np值主要受微藻的同化吸收作用以及一定程度的颗粒物分解作用影响。 长江口海域水体中溶解态硝酸盐和悬浮颗粒有机氮之间存在重要的相互转化作用，二者之间δ15N的变化及其相互关系反映了一定的生物地球化学变化和环境信息。总体而言，长江口海域表层水体中δ15N-NO3-的分布水平较δ15Np略低，二者之间的分馏ε总体偏正。其中，δ15N-NO3-与δ15Np的最低值均出现在2月份，说明该季节水体溶解态硝酸盐和悬浮颗粒物都可能受到一致的外源输入影响，其内部生物地球化学作用较弱。5月份和11月份水体中的δ15N-NO3-值和δ15Np值均各自水平相近，说明在这两个季节溶解态硝酸盐和悬浮颗粒物都可能受到程度相近的外源输入或生物吸收作用的影响，分馏ε偏负程度较大。8月份δ15N-NO3-值较低而δ15Np值较高，分馏ε在四个季节中最大，可能是该季节程度较大的颗粒物分解作用影响所致。 2006年长江干流表层水体中溶解态硝酸盐及悬浮颗粒物的δ15N组成也具有明显的时空分布特点，二者季节变化规律相近，丰水期（5、8月份）δ15N值较高，而枯水期（2、11月份）较低。δ15N-NO3-与δ15Np之间呈现明显的正向相关关系，其空间分布趋势相同，自长江上游至下游δ15N值逐渐升高，说明二者均受到相似的氮来源影响；长江上游氮的来源均以大气沉降和农业源（无机化肥和土壤有机氮）为主，而中、下游水体氮的来源则都偏重于工业及生活排污的贡献，随着人类活动程度以及工业化、城市化程度的升高，硝酸盐及悬浮颗粒有机氮的来源发生变化，其δ15N值相应增加。

三种海洋红藻和两株放线菌次级代谢产物研究

海洋是一个巨大的天然产物宝库，约占地球表面积70%的海洋蕴藏着80%的生物资源。由于海洋生态环境的特殊性，导致海洋生物能够产生大量结构独特多变和活性特殊多样的代谢产物。我国海域辽阔，海洋资源丰富，为寻找结构新颖、生理活性独特的先导化合物，加强对海洋资源的开发利用，本论文对中国沿海的三种海洋红藻和两株放线菌次生代谢产物以及生物活性进行研究，为新药研究与开发提供模式结构和药物前体。 对红藻似瘤凹顶藻Laurencia similis乙酸乙酯萃取物进行分离纯化，从中得到单体化合物35个，通过波谱学方法（IR、MS、NMR等）鉴定了他们的结构。分别为：2, 2, 5, 5, 6, 6-sixibromo-3, 3-bi-1H-indole (1)，3,5-dibromo- 1-methyl-indole (2)，3',5',6,6'-tetrabromo-2,4-dimmethyldiphenyl ether (3)，1,2,5- tribromo-3-bromoamino-7-bromomethylnaphthalene (4)，2,5,8-tribromo-3-bromo- amino-7-bromomethylnaphthalene (5)，2,5,6-tribromo-3-bromoamino-7-bromo- methylnaphthalene (6), 2,5,6,5',6'-pentabromo-3,4,3',4'-tetramethoxybenzophenone (7), (4E)-1-bromo-5-[(1'S*,3'R*)-3'-bromo-2',2'-dimethyl-6'-methylenecyclohexyl] -3-methylpent-4-ene-2,3-diol (8)，4-hydroxy-Palisadin C (9)，Isopalisol (10)，Luzonensol (11)，Palisadin B (12)，Aplysistatin (13)，Palisadin A (14)，5-Acetoxypalisadin B (15)，Aristolan-1(10)- en-9-ol (16)，Aristol-8-en-1-one (17)，Aristolan-9-en-1-one (18)，Aristolan-1(10)-en- 9-one (19)，Aristofone (20)，Aristolan-1(10)-8-diene (21)，Aristolan-1,9-diene (22)，10-Hydroxyaristolan-9-one (23)，7,11,15-trimethyl-3-methylene-hexadecan-1,2-diol (24)，3β-Hydroxyergosta- 5,24(28)-dien-7-one (25)，Isofucosterol (26)，β-sitosterol (27)，豆甾-4-烯-3α,6β-二醇 (28)，Cholesta-5-en-3β-ol (29)，Stigmasterol (30)，2,3,5,6-四溴-吲哚 (31)，2,3,6-tribromo-1H-indole (32)，3,5,6-tribromo-1-methylindole (33)，3,5,6-tribromo -1H-indole (34)，2,3,5-tribromo-1-methylindole (35)，其中化合物1-9为新化合物，化合物10-15、20和化合物24-30均为首次从该种海藻中得到。对新化合物1-9进行PTP1B酶抑制剂活性筛选，新化合物1、3、7显示强的PTP1B酶抑制活性。 对红藻齐藤凹顶藻Laurencia saitoi乙酸乙酯萃取物进行分离纯化，从中得到单体化合物11个，通过波谱学方法（IR、MS、NMR等）鉴定了他们的结构，分别为：2-hydroxyl-Luzofuranone (1)，2-hydroxyl-Luzofuranone B (2)，4-hydroxyl-Palisudin C (3)，2-bromo-γ-ionone (4)，Aplysistatin (5)，5-Acetoxypalisadin B (6)，Palisadin B (7)，Palisadin A (8)，Pacifigorgiol (9)，豆甾-4-烯-3α,6β-二醇 (10)，2, 3, 5, 6-四溴-吲哚 (11)，其中化合物1-4为新化合物，所有化合物均为首次从该种海藻中得到。通过MTT法对分离得到的新化合物1-4进行肿瘤细胞毒活性筛选，结果显示4个新化合物对所测肿瘤细胞株均无明显的活性。 对红藻瘤状软骨凹顶藻Chondrophycus papillous乙酸乙酯萃取物进行分离纯化，从中得到单体化合物5个，通过波谱学方法（MS、NMR等）鉴定了他们的结构，分别为邻苯二甲酸二丁酯 (1)，邻苯二甲酸二异辛酯 (2)，胆甾醇 (3)，3,7,11,15-tetramethyl-hexadec-2-en-1-ol (4)，4-羟基苯甲醛 (5)，所有化合物均为首次从该种海藻中得到。 对海洋放线菌M159乙酸乙酯萃取物进行分离纯化，从中得到单体化合物13个，通过波谱学方法（MS、NMR等）鉴定了他们的结构，分别为：5-(4',6'-dihydroxy-6-methyloctyl)furan-2(5H)-one (A)，phenethyl alcohol (1)，4-羟基苯甲醛(2)，anthranilic acid (3)，4-Hydroxy-3-methoxy- phenyl-propionic acid (4)，5-(6,7-dihydroxy-6-methyloctyl)furan-2(5H)-one (5)，p-Hydroxyphenylethyl alcohol (6)，3-Indoleacrylic acid (7)，Indol-3-carboxylic acid (8)，Adenine cordyceposide (9)，腺嘌呤核苷(10)，尿嘧啶核苷(11)，Thymidine (12)，其中化合物A为新化合物。所有化合物均为首次从该株放线菌中得到。 对海洋放线菌L211乙酸乙酯萃取物进行分离纯化，从中得到单体化合物15个，通过波谱学方法（MS、NMR等）鉴定了7个结构，分别为：spatozoate (1)，anthranilic acid (2)，3-Indolylethanol (3)，1-Acetyl-β-carbolin (4)，p-Hydroxyphen- ylethyl alcohol (5)，Indole-3-acetic acid (6)，Indol-3-carboxylic acid (7)，所有化合物均为首次从该株放线菌中得到。

中国对虾、墨吉对虾和长毛对虾幼体及仔虾发育的比较研究

中国对虾，墨吉对虾和长毛对虾是我国近海渔业捕捞和养殖业中最重要的经济种。由于它们早期生活史阶段形态的极大相似性，尤其在三种对虾都有分布的南方海区，其幼体和仔虾的鉴别非常困难，因而影响到对虾早期生活史阶段生态补充和资源管理等的研究。本文报道了中国对虾，墨吉对虾和长毛对虾幼体及仔虾发育的形态变化及其比较研究结果，为有关研究提供了准确的种类鉴别依据，以便我国对虾资源补充研究及其合理的开发利用建立在更加科学的基础上，使捕捞产量保持持续增长。本文所依据的材料均为作者分别在厦门、湛江和青岛等地对虾育苗实验中亲自培育所获，通过对大量标本的观察、测量和比较研究，纠正了以往报道中的错误。中国对虾自第2期 状幼体开始就可以与其他2种相区别。其第2期 状幼体眼上刺不分叉，第3期 状幼体第1，2腹节背中刺较小，糠虾幼体5对步足外肢具较多的刚毛数（9根）；不同于墨吉对虾和长毛对虾（眼上刺双叉型，第1，2腹节背中刺较大，糠虾体阶段5对步足外肢8根刚毛）。墨吉对虾第1期 状幼体的L1/L2（图13，B）值较大（1.7-2.0），不同于中国对虾和长毛对虾者（L1/L2<1.7）。第1-5期仔虾时，中国对虾第3颚足和5对步足外肢刚毛数较多（第5期除外），头胸甲的触角刺一直存在；不同于墨吉对虾和长毛对虾。第6或7期仔虾开始3种对虾可以完全分开，其主要鉴别依据是中国对虾第1触角外鞭与内鞭的比值远大于墨吉对虾和长毛对虾，墨吉对虾额角与头胸甲长度的比值明显大于中国对虾和长毛对虾。从幼体和仔虾发育阶段的形态变化，清楚地表明墨吉对虾和长毛对虾有较近的亲缘关系，它们与中国对虾的亲缘关系较远。本文还比较了以上三种对虾与日本对虾及斑节对虾仔虾的不同描述了其幼体和仔虾色素细胞的发育。

The influence of diets containing dried bivalve feces and/or powdered algae on growth and energy distribution in sea cucumber Apostichopus japonicus (Selenka) (Echinodermata : Holothuroidea)

In recent years, bivalve feces and powdered algae have been used as the food sources of holothurians in China. In this study, growth and energy budget for sea cucumber Apostichopus japonicus (Selenka) with initial wet body,veights of 32.5 1.0 g (mean +/- SE, n=45) when fed with five different granule diets containing dried bivalve feces and/or powdered algae in water temperature 13.2-19.8 degrees C and salinity 30-32ppt were quantified in order to investigate how diets influence growth and energy distribution and to find out the proper diet for land-based intensive culture of this species. Results showed that diets affected the food ingestion, feces production, food conversion efficiency and apparent digestive ratios, hence the growth and energy budget. Sea cucumbers fed with dried feces of bivalve showed poorer energy absorption, assimilation and growth than individuals fed with other four diets; this could be because feces-drying process removed much of the benefits. Dried bivalve feces alone, therefore, were not a suitable diet for sea cucumbers in intensive cultivation. The mixed diets of feces and powered algae showed promising results for cultivation of sub-adult Apostichopus japonicus, while animals fed with powdered algae alone, could not obtain the best growth. According to SGR of tested animals, a formula of 75% feces and 25% powdered algae is the best diet for culture of this species. Extruded diets were used in the present experiment to overcome shortcomings of the traditional powdered feeds, however, it seems a conflict exists between drying bivalve feces to form extruded diets and feeding sea cucumbers with fresh feces which contain beneficial bacteria. Compared with other echinoderms, in holothurians the energy deposited in growth is lower and the energy loss in feces accounts for the majority of the ingested energy. Such detailed information could be helpful in further development of more appropriate diets for culture of holothurians. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

高原鼠兔家群结构的季节变异

采用标志重捕法测定高原鼠兔家群年龄结构和性比,探讨其家群结构的季节变异及原因.结果显示,繁殖早期,家群由越冬成体和第1胎幼体构成;繁殖后期,家群主要由第1胎幼体构成.高原鼠兔家群年龄结构依季节存在显著的差异.5月,成体和雌性第1胎幼体个体数显著多于其他月份;5月和6月雄性第1胎幼体个体数显著多于7月和8月;6月第2胎幼体个体数显著多于7月和8月;7月雄性第2胎幼体个体数显著多于8月.7月和8月,第1胎幼体个体数显著多于第2胎幼体.高原鼠兔家群内5月成体性比显著高于7月和8月.结果表明,高原鼠兔在冬季漫长、食物匮乏以及繁殖季节极短等条件下,调整家群结构,提高繁殖成功率,使其种群在严酷的高寒环境中得以延续.

深海鱼油中脂肪酸的柱前衍生-高效液相色谱串联质谱分析

用1-[2-(对甲苯磺酸酯)乙基]-2-苯基咪唑[4,5-f]9,10-菲(TSEPIP)作为柱前荧光衍生试剂,在Eclipse XDBC8(4.6×150 mm,5μm,Agilent)反相色谱柱上,采用梯度洗脱在检测波长为380nm(激发波长为260nm)的条件下,实现了阿拉斯加深海鱼油中饱和脂肪酸含量的外标法定量测定.26种饱和脂肪酸的线性范围是200.0pmol～48.83fmol,线性相关系数均大于0.9996,检测限为3.824～47.13 fmol(信噪比为3:1测得,S/N 3:1).经柱后串联质谱大气压化学电离源(APCI)正离子模式实现了各种饱和与不饱和脂肪酸衍生物的质谱鉴定,进而通过峰面积归一化法得出了所有饱和与不饱和脂肪酸的相对含量.结果表明,深海鱼油主要含有C12～C22的脂肪酸,共鉴定出25种脂肪酸,其中不饱和脂肪酸含量占69.71%(峰面积百分比,下同),特别是具有重要生理作用的多不饱和脂肪酸,如C20:5,8,11,14,17-二十碳五烯酸(5,8,11,14,17-eicosapentaenoic acid,EPA,16.62%),C22:6:2,5,8,11,14,17-二十二碳六烯酸(2,5,8,11,14,17-docosahexenoic acid,DHA,12.31%).

青海湖地区芨芨草草地土壤种子库的初步研究

选择青海湖地区的次生芨芨草草地为研究对象,以围栏内封育和围栏外自由放牧的草地做对照,研究了围栏内外土壤种子库的萌发状况、密度和数量、物种多样性,以及土壤种子库与地上植被的关系。结果表明,围栏内外土壤种子库的萌发趋势非常相似,但是萌发种子累计数量不同;围栏内外土壤种子库中萌发种子的平均密度分别为3660和2460粒·m-2,围栏内萌发种子数比围栏外提高了48.8%;围栏内外土壤种子库的物种多样性指数差异较大,围栏内外丰富度指数R1分别为17和13,R2为3.693和2.832,丰富度围栏内大于围栏外,多样性指数和丰富度指数具有相同的规律,均匀度指数围栏内外分别为0.812和0.857,则是围栏外大于围栏内。围栏内外地上植被群落组成存在显著差异,围栏内的封育草地的物种丰富度和多样性指数均大于围栏外的放牧草地,而均匀度指数则呈相反趋势。

牦牛放牧率对江河源区混播禾草地上初级生产量及种间竞争力的影响

在江河源区2龄混播禾草草地(垂穗披碱草+星星草)上牦牛放牧试验结果表明: 随着放牧率的增加,在生长期内不同功能群地上净初级生产量和总地上初级生产量均出现了单峰曲线变化,即"S"型变化趋势;总的地上净初级生产量和垂穗披碱草地上净初级生产量对放牧率的变化很敏感,且随着放牧率的增加,峰值出现日期提前;其它禾草和星星草的峰值对放牧率的变化不很敏感;莎草类和杂草类对放牧率的变化比较敏感.随放牧率的增加,地上现存量和总地上初级生产量的峰值下降,且达到峰值的时间提前.在整个放牧期(植物生长期),重度放牧的RYT值均小于1,表明重度放牧使垂穗披碱草和星星草一直处于拮抗状态,其它各处理组在生长中后期也处于拮抗状态;不同放牧率(包括对照)下垂穗披碱草的竞争力强于星星草,垂穗披碱草因其高度和发达而较深的根系成为竞争的优胜者.

青藏高原高山植物麻花艽的传粉生态学研究

对青藏高原东部麻花艽(Gentiana straminea)海北居群的传粉生态学进行了3a连续的观察和实验。试验表明自然去雄、人工自交和杂交处理均结实，而人工去雄套袋和自然套袋不结实。麻花艽自交亲合，但必须依赖传粉媒介才能完成授粉过程，不存在无融合生殖。野外捕捉到14种访花昆虫，它们分别属于2个纲，7个目，8个科。观察和分析了各种昆虫的访花行为后，认为苏氏熊蜂(Bombus sushikini)是麻花艽有效而稳定的传粉者。测量表明麻花艽花蜜通道的深度和苏氏熊蜂的舌长基本吻合。苏氏熊蜂的访花频率在lO：00～12：00，13：00～15：00和16：00～18：OO时间段没有差别，单花的访花频率为0．005次／(花·rain)。和其它高山植物相比，青藏高原高山植物麻花艽的访花频率较高。熊蜂传粉和高频率的访花维持了麻花艽在极端寒旱的青藏高原环境下的有性生殖。此外，高频率的访花对于维持该地区高山植物的生殖保障具有重要的现实意义，但是否具有普遍性，还有待研究更多的高山代表类群。

祁连山北坡河谷农业区苜蓿引种试验

在祁连山北坡肃南裕固族自治县河谷农业区进行引种试验，结果表明：筛选出的9个参试苜蓿Medicngo sativa品种均可在当地安全越冬，播种后第2年即可每年收获2茬，鲜草总产量为59.8～81.5 t／hm~2。因此，这9个苜蓿品种具有较好的生产性能，适合在该地区推广种植。

祁连山海北高寒草甸地区紫外辐射特征及其对植物生理作用的探讨

利用祁连山海北高寒草甸地区2000年植物生长期内的太阳辐射观测资料，分析了该地区太阳紫外辐射(UV)在植物生长期内的日、季节变化特征，以及在太阳总辐射(E_g)中所占的比例(η)。结果表明：海北站地区UV较强，瞬时极大值可达77 W·m~(-2)，日总量最大达1.8 MJ·m~(-2)以上；实际天气状况下月总量最大可达41.620 MJ·m~(-2) (5月)，植物生长期内的4月到10月总量达218.651 MJ·m~(-2)。UV有明显的日、季节变化规律。日间UV所表现的单峰式曲线变化过程，与总辐射变化有关。在晴天状况下，η的变化下午高于上午，日平均约为0.048；阴天状况下在13:00～14:00较高，早晚低，且随云层厚薄而发生显著的变化。同时表明，阴天状况下的η值(0.053)高于晴天。就生长期实际情况来看，η值在植物生长的前期较高，植物生长后期较低，植物生长期内平均约为0.052。受强UV的影响，高寒草甸几种主要植物，其植物根、茎、叶的可溶性糖含量、淀粉含量、非结构性碳水化合物均较高，且表现出日出后迅速增加，植物根茎粗壮等，植物的生理适应性及其植物体的结构发生改变，致使高寒草甸植物具有明显的抗寒性功能机制和形态结构。

催化极谱法测定产妇、新生儿全血和胎盘中的微量钼

在0.225 mol/L H2SO4 – 0.25 %苯羟乙酸- 3 % KC1O3 底液体系中, 钼有一个灵敏的极谱催化波, 用于测定临床样品中的Mo , 其峰电位- 0.30 V (对S.C.E ) 。23 种共存离子的含量低于允许存在量, 不干扰测定。方法的检出限1.4 ×10 - 10 g/ mL , 线性范围0.001～0.500 mg/L , 11 次测定的相对标准偏差为1.89 %～3.42 % , 标准回收率97.2 %～102.8 %。方法简便、快速。测定了西宁市35例分娩孕妇全血、新生儿脐血和胎盘中的钼, 获得了理想的结果。