为研究黄河流域藻类功能群分布及关键环境驱动因子,于2021年6-7月在黄河河南段设置16个采样位点,对黄河流域河南段浮游藻类群落组成、藻类功能群分布特征、不同空间环境因子特征及藻类-环境因子相关性进行分析,(1)共鉴定浮游藻类7门65属154种,在物种数上,绿藻门类(68种)＞硅藻门类(60种)＞蓝藻门类(11 种),以小环藻(Cyclotella sp.)、颗粒沟链藻极窄变种(Aulacoseira granulata var.angustissima)、束丝藻(Aphanizomenon sp.)、假鱼腥藻(Pseudanabaena sp.)为流域内主要优势种(优势度≥0.02);(2)黄河流域河南段浮游藻类共划分为23个功能群,分别是功能群B、C、D、E、F、G、H1、J、LM、Lo、M、MP、N、P、S1、T、W1、W2、X1、X2、X3、Xph和Y,所调查流域功能群空间分布差异较大,其中干流功能群种类最少,支流种类最多;从优势度来看,以适应富营养化、混动水体的功能群C、D、MP、P和J占优势;(3)RDA分析结果表明,优势功能群C与TN呈负相关;功能群MP与TP、NH+-N、WT、pH和CODMn呈负相关;功能群P与NH4+-N、WT和CODMn呈正相关;功能群D与TN呈正相关,功能群J与NTU呈正相关,与DO呈强负相关,其中CODMn是驱动藻类功能群分布的关键因子;(4)结合地表水环境评价、基于功能群的Q指数与Qr指数评价、生物多样性指数评价,此次调查流域水体呈重度氮污染,水库呈轻度磷污染,洛河流域相对其他支流水质偏差.

目的 纠正由于分类系统变化、种等级分类群的鉴定和归并、中文名混淆等原因引起的药材标准中真菌类和藻类法定药用植物基源混乱的问题.方法 查询我国国家和各省市自治区的有关药材标准及孢子植物相关著作,对基源存疑的种,从分类系统、种鉴定等各方面进行考证.结果 我国国家和地方标准收载的药材中,来源于真菌类和藻类的植物共有17科52种,其中植物基源鉴定清晰,分类无问题,中文名和拉丁学名无混淆的34种,其中,由于分类系统变化而造成拉丁学名或中文名混淆的8种,种等级分类群的处理和鉴定问题的2种,中文名混淆的8种,并对这些种进行考订纠正.结论 真菌类、藻类法定药用植物基源存在一定问题,经研究考订得以解决.

天然色素化合物灵菌红素具有抑制细菌、真菌、疟疾、藻类和肿瘤细胞等多种生物学活性;微生物发酵是生产灵菌红素的主要方法.从自然界植物根际土壤中分离得到一株产红色色素的菌株JWR.经形态和16S rDNA测序鉴定,菌株JWR为粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens);用酸性甲醇溶液对发酵液萃取得到灵菌红素的粗提物,利用FT-IR和HPLC鉴定产物,证明该菌株所产红色色素为灵菌红素.通过单因素以及正交优化法对发酵培养基组分和发酵条件进行优化,确定发酵培养基配方为橄榄油1.5 mL/L、牛肉膏0.5 g/L、硫酸镁0.25 g/L,发酵条件为接种量2.5％(V/V)、温度28℃、转速220 r/min.优化后灵菌红素产量提高到6.011 g/L,相比优化前提高了2.845倍.本研究分离粘质沙雷氏菌并优化发酵条件,提高了灵菌红素产量,可为其工业化生产奠定基础.

抑制藻类繁殖,控制水华爆发,是对富营养化水体完成生态修复过程中面临的首要挑战,如何高效安全的抑藻是亟待解决的问题.利用植物化感作用控制富营养化水体中有害藻类大量繁殖是有效的手段之一,但是利用陆生植物化感物质进行抑藻的研究较少.本文从草本植物(菊科/罂粟科、百合科、禾本科)、木本植物以及中草药类植物三大类详细介绍了陆生植物对水华爆发中的主要藻类铜绿微囊藻的抑制效应,并且针对化感物质的分离鉴定和物质基础、作用机制等进行阐述,最后对利用陆生植物化感物质开发抑藻剂的研究思路和注意问题提出了建议.

于2015年春(5月)、夏(8月)、秋(10月)三季,在金河湾湿地4类水体共设置12个采样点对浮游植物功能类群演替及与水环境变量关系进行分析.研究期间共鉴定浮游植物376个种,隶属于8门10纲19目19科101属.浮游植物种类组成主要以硅藻门(39.62％)和绿藻门(35.64％)为主,其次裸藻门(10.11％)和蓝藻门(9.84％)的藻类所占比例较高,甲藻门、隐藻门、金藻门和黄藻门所占比例较低.调查期间金河湾湿地浮游植物细胞丰度季节间差异显著(P＜0.05),整体上呈现夏季＞秋季＞春季的规律.春、夏、秋三季共划分20个不同的功能类群,双因素方差分析(Two-way ANOVA)和单因子交叉相似性检验(One-wayANOSIM)表明:代表性功能类群在季节间演替明显(P＜0.05),群落构成差异显著(P＜0.01).SIMPER分析指出,S2/H1/B/D/Lo/X1/MP是引起金河湾湿地各季节之间浮游植物群落结构差异的主要贡献类群.通过代表性功能类群和10个水环境变量的典范对应分析(CCA)探索环境变量与功能类群演替的关系.经分析,总氮(TN)是驱动金河湾湿地浮游植物功能类群演替的主要环境变量,电导率(SpCond)、pH与功能类群演替密切相关.

为评价碧流河水库污染状况和推进水资源可持续利用,于2014年8月至2015年5月按季度采样,研究了碧流河水库及其流域河流内水体理化因子、浮游动物种类组成、密度、生物量、物种多样性,并对结果使用典范对应分析(CCA)来解释它们之间的相关性.结果表明,碧流河水库及其流域内共鉴定出浮游动物4类131属265种,水库库区内浮游动物平均密度为282.65 ind/L,平均生物量为0.17 mg/L;流域河流内浮游动物平均密度为125.06 ind/L,平均生物量为0.03 mg/L.CCA分析表明,浮游动物均匀度指数(zJ)与溶氧(DO)、透明度(SD)和藻类的密度(pd)具有较大的相关性.浮游动物密度(zd)、生物量(zb)和多样性指数(zh)与水体中藻类的密度(pd)、香农-维纳指数(pH′)、均匀性指数(pJ)及硝酸盐含量呈正相关,与温度、pH值、亚硝酸盐呈负相关.

目的 通过检验水体和人体器官中硅藻核糖体DNA(rDNA)5.8S部分序列、第二内转录间隔区(second internal transcribed spacer,ITS2)序列(5.8S+ITS2)的长度多态性差异,判断溺水死亡案件中受害人的落水地点以及受害人系生前落水还是死后被抛尸入水.方法 以南京市公安局法医中心受理的2例硅藻检验鉴定案例为对象,利用5.8S+ITS2分子标记的长度多态性,分析藻类生物在水体、人体组织中种群结构的差异.结果 案例1中,在受害人肺、肝组织和水体样本中均检出种类相近的硅藻,利用5.8S+ITS2分子标记在死者肺组织和水体样本中均检出330 bp和376 bp两种DNA片段,确定受害人系生前溺水.案例2中,在死者肺、肝组织中均未检出硅藻,利用5.8S+ITS2分子标记在死者肺组织中仅获得1条DNA片段,长度为331 bp,相对荧光单位值非常低,确定受害人系死后抛尸入水.结论 本方法检验两案例的实验结果符合实际案情和硅藻镜检的结论,利用5.8S+ITS2分子标记研究水体和人体组织中特定微生物的种群结构差异,从而判断溺水死亡的落水地点以及受害人系生前落水还是死后被抛尸入水等问题具有可行性.

[背景]藻类水华或赤潮在世界范围内频发,带来各种危害,亟需找到有效途径控制水华或赤潮.溶藻细菌具有杀死藻类控制藻类生物量的能力,可以作为防治水华和赤潮的有效工具.[目的]分离并鉴定滇池中的铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)及其溶藻细菌,对溶藻菌作用于铜绿微囊藻的溶藻效应进行研究,初步了解其溶藻特性与溶藻机制.[方法]采用LB平板稀释涂布,再经多次划线分离纯化细菌,测定16S rRNA基因序列以鉴定细菌种类;采用毛细管分离的方法分离铜绿微囊藻,并测定其cpcBA基因序列以鉴定蓝藻种类;采用热乙醇法提取叶绿素a,从而计算溶藻效率;基于过氧化氢酶(CAT)、还原型谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)探究藻细胞在溶藻菌处理下的抗氧化系统响应.[结果]共分离获得11株微囊藻和17株针对铜绿微囊藻的高效溶藻菌.选取其中一株生长速度最快的铜绿微囊藻DCM4和一株溶藻效果最好的溶藻菌Sp37 (Bacillus siamensis)进行后续研究.Sp37对DCM4的4d溶藻率达到92.4％±1.5％,且对微囊藻属的水华微囊藻(M.flos-aquae)和惠氏微囊藻(M.wesenbergii)均有溶藻效果,而对绿藻没有溶藻效果.Sp37的原菌液和无菌滤液对DCM4的4d溶藻率分别为86.8％±4.3％和81.1％±2.2％,两者没有显著差异(P＞0.05).Sp37菌体对DCM4的溶藻率为25.4％±7.3％.Sp37无菌滤液经不同温度和pH处理之后的溶藻率与未经处理的无菌滤液的溶藻率无明显差异.Sp37无菌滤液处理藻细胞会使藻细胞的CAT、GSH和MDA含量发生变化.[结论]菌株Sp37对铜绿微囊藻DCM4具有高效的溶藻作用,而且对微囊藻属具有一定的溶藻特异性.Sp37是通过分泌胞外物质间接溶藻,且溶藻物质具有热稳定性和酸碱稳定性.Sp37无菌滤液处理藻细胞会触发藻细胞抗氧化系统,并且会损伤藻细胞膜.Sp37无菌滤液很可能是通过对藻细胞造成氧化胁迫,最终导致藻细胞死亡的.

大黄鱼是我国重要的海水养殖鱼类,随着大黄鱼养殖规模的扩大,病害也日益增多,其中细菌性疾病是造成大黄鱼疾病暴发、死亡的重要病原.近年来,哈维弧菌(Vibrio harveyi)、溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)、杀香鱼假单胞菌(Pseudomonas plecoglossicida)、鰤鱼诺卡菌(Nocardia seriolea)等细菌造成了大黄鱼养殖重大经济损失.为寻找大黄鱼主要致病菌的拮抗菌,用于大黄鱼细菌病的生态控制,作者对大黄鱼及周边环境进行了拮抗菌的分离和鉴定.以哈维弧菌、杀香鱼假单胞菌作为拮抗活性筛选指示菌,用纸片法(KB)、菌落接种法从大黄鱼体内、养殖池周边土壤、藻类、芦苇等筛选出具抗菌活性物质菌株10株;分离菌株用16S rDNA通用引物序列分析鉴定为芽孢杆菌(Bacillus sp.)、产碱杆菌(Alcaligenes sp.)、类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.)、赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus sp.)、弧菌(Vibrio sp.)和异常球菌(Daenococcus sp.)等.对具较强抑菌活性的碱性杆菌NBPa-7(Alcaligenes faecalis)和芽孢杆菌NBlm-36(Bacillus amyloliquefaciens)进行了抑菌活性测定,结果表明NBPa-7对溶藻弧菌、杀香鱼假单胞菌有良好拮抗作用,抑菌直径分别为23.20 mm、12.00 mm;NBlm-36对创伤弧菌(Vibrio vulnificus)、哈维弧菌、嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)、大肠杆菌(Escherichia coli)及葡萄球菌(Staphylococcus sp.)有拮抗作用,抑菌直径为6.00 mm-14.00 mm.胞外抑菌产物对热、酸、碱有较好耐受性.将拮抗菌以1×108CFU/ind腹腔注射成年鼠、口喂新生鼠,48 h内未出现毒性和死亡,将拮抗菌以3×108CFU/ind腹腔注射大黄鱼,2周内未出现发病死亡,大黄鱼内脏未发生病变,白细胞未出现明显升高现象,初步表明拮抗菌株不具有致病力.

为认识稻虾共作水体浮游植物群落结构特征, 于2016年4月至12月对江汉平原4处稻虾共作水体浮游植物和理化因子开展了逐月调查与分析.共鉴定出浮游植物7门124种, 其中绿藻78种、蓝藻16种、硅藻15种、裸藻3种、隐藻2种、甲藻7种、金藻3种.6-9月浮游植物的种类数、细胞密度、叶绿素a含量达到最大值,最小值出现在12月份; 浮游植物细胞密度波动范围在1.37×105-2.93×108 cells/L, 叶绿素a含量的变化范围为 0.15-208.60 μg/L.调查期间浮游植物的优势种共28种, 主要优势种有颤藻、蓝纤维藻、微囊藻、小球藻、隐藻等.浮游植物Shannon-Wiener多样性指数周年变化范围为0.64-6.3, 多样性指数最高出现在10月份, 最低出现在8月份.结果显示, 稻虾共作水体浮游植物群落结构较复杂, 细胞密度变化显示时空的一致性, 优势种组成以及优势度存在明显的空间差异(P<0.05), 稻田的浅水环境以及小龙虾的养殖行为显著影响浮游植物群落的结构.鉴于藻类作为初级生产者对于水生态环境和小龙虾健康具有重要作用, 关注种养结合水体中藻类群落的演变规律对于保障稻田种养的综合效益具有积极意义.