【摘要】：海洋浮游植物間的他感作用可能是赤潮藻相對競爭者取得生長優(yōu)勢的關(guān)鍵因素,在赤潮形成過程中發(fā)揮重要作用。他感物質(zhì)是浮游植物產(chǎn)生他感作用的媒介,是他感作用研究中的關(guān)鍵問題。由于很難對濾液中的有效化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行分離和純化,盡管浮游植物他感作用的研究日益廣泛,目前他感物質(zhì)的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)仍存在很多未知。并且,目前對常見赤潮浮游植物他感物質(zhì)的研究多集中于藍(lán)藻和甲藻,對硅藻他感物質(zhì)的研究很少。本文選取兩種中國近海常見的赤潮肇事硅藻中肋骨條藻(Skeletonema costatum)和旋鏈角毛藻(Chaetoceros curvisetus),作為研究對象,探討二者之間的他感作用和他感物質(zhì)。首先,本實(shí)驗(yàn)采用濾液培養(yǎng)的方法,研究這兩種硅藻之間是否存在他感效應(yīng)。結(jié)果表明,在f/2培養(yǎng)條件下,旋鏈角毛藻指數(shù)后期的無藻細(xì)胞濾液對中肋骨條藻的生長有顯著抑制作用,隨著旋鏈角毛藻濾液比例的增大,中肋骨條藻的細(xì)胞粒徑有減小的趨勢；同樣培養(yǎng)條件下,中肋骨條藻指數(shù)末期濾液對旋鏈角毛藻的生長速率和細(xì)胞粒徑均無顯著影響,表明中肋骨條藻對旋鏈角毛藻沒有他感作用。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果可作為硅藻間存在他感現(xiàn)象的證據(jù)。第二,在已知存在他感作用的前提下,進(jìn)行了溫度、生長時(shí)期、光照、細(xì)菌等因素對旋鏈角毛藻他感物質(zhì)的影響實(shí)驗(yàn),以及濾液中他感物質(zhì)的萃取和效應(yīng)檢驗(yàn)。結(jié)果表明,旋鏈角毛藻的他感物質(zhì)在50℃以下保持穩(wěn)定；旋鏈角毛藻指數(shù)期濾液他感作用強(qiáng)于衰亡期,表明旋鏈角毛藻指數(shù)期產(chǎn)生并釋放更多他感物質(zhì)：光和細(xì)菌均能引起旋鏈角毛藻他感物質(zhì)的降解,二者相比,細(xì)菌能夠降解更多的他感物質(zhì);旋鏈角毛藻的乙酸乙酯萃取物具有明顯的他感活性,且該萃取物在255-260nm處有最大吸收峰；建立了一個(gè)數(shù)學(xué)模型,來擬合中肋骨條藻的抑制率與旋鏈角毛藻他感物質(zhì)濃度的關(guān)系,計(jì)算得到模型中各參數(shù)的物理意義,模型擬合結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為符合。綜合以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果,推測旋鏈角毛藻他感物質(zhì)可能為分解溫度在50℃以上的易被光和細(xì)菌降解的含氮苯衍生物。本實(shí)驗(yàn)為進(jìn)一步提取旋鏈角毛藻他感物質(zhì)提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。第三,在保證他感物質(zhì)穩(wěn)定存在的前提下,從旋鏈角毛藻藻體中提取活性物質(zhì),并研究各提取物對中肋骨條藻生長的影響。結(jié)果表明：旋鏈角毛藻的酚類、萜類、生物堿提取物抑制中肋骨條藻的生長;旋鏈角毛藻的多糖提取物對中肋骨條藻的生長沒有影響；根據(jù)中肋骨條藻在提取物中的生長曲線與濾液中生長曲線的對比,結(jié)合中肋骨條藻細(xì)胞形態(tài)的變化,推測旋鏈角毛藻對中肋骨條藻起作用的他感物質(zhì)是生物堿。本實(shí)驗(yàn)考察了旋鏈角毛藻藻體中對中肋骨條藻有他感活性物質(zhì)的類型。第四,通過條件摸索和生物效應(yīng)檢驗(yàn),對旋鏈角毛藻濾液中的他感物質(zhì)進(jìn)行了分離與富集,并對他感物質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了鑒定。結(jié)果表明：小體積培養(yǎng)和easy計(jì)數(shù)方法可以應(yīng)用于他感物質(zhì)的生物效應(yīng)檢測：Si-SPE柱對旋鏈角毛藻濾液的分離效果較好,洗脫劑為乙酸乙酯；Sephadex-25柱對旋鏈角毛藻乙酸乙酯組分的分離效果較好,洗脫劑為Q水；旋鏈角毛藻Sephadex-25柱分離的F-1Ⅱ組分經(jīng)C18柱分離,選取保留時(shí)間為10-14min的組分進(jìn)行成分鑒定;旋鏈角毛藻他感物質(zhì)可能的分子量為314,他感物質(zhì)可能為酰胺類物質(zhì)2-((2-cyanophenyl)amino)-2-oxoethyl,3-cyclohexyl propanoate。綜上所述,本論文系統(tǒng)研究了海洋常見赤潮硅藻旋鏈角毛藻和中肋骨條藻間的他感作用現(xiàn)象和性質(zhì),建立了一套從濾液中提取、分離、富集他感物質(zhì)的方法,對有效的他感物質(zhì)組分進(jìn)行了篩選和成分鑒定。以上工作對于評估他感效應(yīng)在海洋浮游植物種間競爭以及赤潮過程中的作用具有重要意義,并可以為赤潮生物治理提供思路。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：X55

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本文編號：2367864