托里桉木粉對(duì)5種赤潮藻生長(zhǎng)的影響

托里桉木粉對(duì)5種赤潮藻生長(zhǎng)的影響

具有高效、快速、易控制、選擇性、易分解、無(wú)二次污染、對(duì)環(huán)境小等特點(diǎn)。從化感材料中選擇新的高鹽堿物質(zhì)已成為除藻劑的熱點(diǎn)。張信蓮等人發(fā)現(xiàn)，杉木提取物具有很強(qiáng)的抗藻效果，其中各種類物質(zhì)含有大量類物質(zhì)。據(jù)陳志蘭等人稱，抗藻活性物質(zhì)n-氨基2-萘胺和亞硝酸鹽是主要的抗藻活性物質(zhì)。李鳳民等人從蘆葦中分離出一組具有很強(qiáng)抗藻活性的化感材料，病情小的蛋黃醬只能含有0.5毫克/升。桉樹(shù)(Eucalyptus)屬桃金娘科(Myrtaceae)桉屬(Eucalyptus),是世界著名的三大速生樹(shù)種之一,具有適應(yīng)性強(qiáng)、培育周期短、木材產(chǎn)量高、用途廣泛等優(yōu)點(diǎn).許多研究發(fā)現(xiàn),尾葉桉、窿緣桉等桉樹(shù)具有化感作用,但桉樹(shù)對(duì)赤潮藻類的影響如何?國(guó)內(nèi)外均未見(jiàn)報(bào)道.本文研究了桉木粉對(duì)塔瑪亞歷山大藻(Alexandrium.tamarense)、東海原甲藻(ProrocentrumdonghaienseLu)、球形棕囊藻(Phaeocystisglobosa)、海洋卡盾藻(Chattonellamarina)和赤潮異彎藻(Heterosigmaakashiwo)等5種我國(guó)常見(jiàn)赤潮藻生長(zhǎng)的影響,并探討了桉木粉丙酮-水粗提物對(duì)5種藻類生長(zhǎng)的影響,以期為進(jìn)一步篩選和發(fā)現(xiàn)新的除藻劑提供參考和依據(jù).1材料和方法1.1管理體系和藻種托里桉(Eucalyptustorelliana)木粉取自華南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物園,烘箱40℃干燥過(guò)夜,過(guò)篩,按不同顆粒大小分裝,備用.塔瑪亞歷山大藻(Alexandriumtamarense)、東海原甲藻(ProrocentrumdonghaienseLu)、球形棕囊藻(Phaeocystisglobosa)、海洋卡盾藻(Chattonellamarina)和赤潮異彎藻(Heterosigmaakashiwo)由暨南大學(xué)理工學(xué)院呂頌輝教授和江天久副教授提供.1.2實(shí)驗(yàn)材料和方法海洋卡盾藻、東海原甲藻、球形棕囊藻、赤潮異彎藻的培養(yǎng)采用f/2培養(yǎng)基,塔瑪亞歷山大藻的培養(yǎng)采用k培養(yǎng)基.實(shí)驗(yàn)前將保存藻種轉(zhuǎn)移到三角瓶中進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng),培養(yǎng)瓶置于溫度(22±1)℃,光照強(qiáng)度為4000lx、光暗比為12h∶12h的Xutemp智能生物人工氣候箱中,細(xì)胞生長(zhǎng)到指數(shù)生長(zhǎng)期時(shí)用于實(shí)驗(yàn).所用培養(yǎng)液為3.3%人工海水加營(yíng)養(yǎng)鹽配成,經(jīng)0.22μm纖維濾膜除菌所得.1.3人工氣候培養(yǎng)液5.1097.7取上述木粉0.05、0.1、0.15g分別加入到100mL藻密度為9.7×106/L塔瑪亞歷山大藻、2.8×107/L東海原甲藻、5.0×108/L球形棕囊藻、5.0×106/L海洋卡盾藻和4.7×107/L赤潮異彎藻的培養(yǎng)液中,置于人工氣候培養(yǎng)箱中培養(yǎng).對(duì)照組不加木粉,3份平行試驗(yàn).觀察、計(jì)數(shù).1.4復(fù)配、抑制率的測(cè)定將10g木粉加入200mL的丙酮-水(8∶2)中,密封瓶口,放搖床中震蕩48h.過(guò)濾,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去溶劑后加入10mL溶解,即得丙酮-水粗提物.取上述粗提物100μL(相當(dāng)0.1g木粉)分別加入到100mL藻密度分別為2.2×106/L的塔瑪亞歷山大藻、5.6×107/L東海原甲藻、5.1×108/L球形棕囊藻、5.3×106/L海洋卡盾藻和4.7×107/L赤潮異彎藻的藻液中,對(duì)照組加相應(yīng)體積的蒸餾水.置人工氣候培養(yǎng)箱中培養(yǎng),3份平行試驗(yàn).計(jì)算抑制率,抑制率(%)=(對(duì)照組藻密度-實(shí)驗(yàn)組藻密度)/對(duì)照組密度×100%.2結(jié)果2.1托里桉木粉對(duì)東海原甲藻和赤潮藻的抑制作用托里桉木粉對(duì)塔瑪亞歷山大藻、東海原甲藻、球形棕囊藻、海洋卡盾藻和赤潮異彎藻生長(zhǎng)的影響結(jié)果如圖1所示.從圖1A可以看出,托里桉木粉對(duì)塔瑪亞歷山大藻具有明顯的抑制作用,藻密度持續(xù)降低,48h抑制率可達(dá)56.0%.從圖1B可以看出,托里桉木粉對(duì)東海原甲藻抑制作用明顯,藻密度持續(xù)降低,48h抑制率可達(dá)79.2%.從圖1C可以看出,加入托里桉木粉后,6~12h球形棕囊藻藻密度增加,12h后迅速下降,48h抑制率可達(dá)到52.5%.從圖1D可以看出,托里桉木粉對(duì)海洋卡盾藻有顯著的抑制作用.實(shí)驗(yàn)組藻密度持續(xù)降低,48h抑制率可達(dá)100%.從圖1E可以看出,托里桉木粉對(duì)赤潮異彎藻有顯著的抑制作用,48h抑制率可達(dá)51.45%.比較發(fā)現(xiàn),1g·L-1托里桉木粉對(duì)不同赤潮藻的生長(zhǎng)均有一定的抑制作用,提示托里桉木粉對(duì)赤潮藻的抑制作用具有廣譜性;不同赤潮藻對(duì)托里桉木粉的敏感性不同,海洋卡盾藻最敏感,球形棕囊藻最不敏感.2.2粗提物的抑制作用如圖2所示.一定劑量的托里桉木粉丙酮-水粗提物(相當(dāng)于1g/L木粉)對(duì)塔瑪亞歷山大藻、東海原甲藻、球形棕囊藻、海洋卡盾藻和赤潮異彎藻的48h抑制率分別為54.6%、45.8%、44.8%、72.1%和43.2%.可以看出,粗提物對(duì)海洋卡盾藻的抑制作用最明顯,對(duì)球形棕囊藻的抑制作用最弱,與木粉情況類似,說(shuō)明木粉存在的化學(xué)物質(zhì)可能是木粉抑制赤潮藻生長(zhǎng)的主要原因.顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn),丙酮浸泡液對(duì)不同赤潮藻細(xì)胞都具有一定破壞性(見(jiàn)表1).加入一定量粗提物(相當(dāng)于2g·L-1木粉)后,隨著時(shí)間的推移,可看到藻細(xì)胞游動(dòng)速度減慢、藻細(xì)胞脫殼、并造成原生質(zhì)體破裂,最終導(dǎo)致藻細(xì)胞裂解.3火炬樹(shù)對(duì)東海原甲藻的影響桉樹(shù),俗稱楊草果樹(shù),是世界著名的三大速生樹(shù)種之一,是中國(guó)南方生長(zhǎng)最快的樹(shù)種,在中國(guó)云南、廣西、廣東、海南等省都有大面積種植.許多學(xué)者發(fā)現(xiàn)尾葉桉、窿緣桉、檸檬桉等桉樹(shù)具有化感作用.桉木是否對(duì)藻類的生長(zhǎng)存在抑制作用呢?目前尚未見(jiàn)報(bào)道.本研究發(fā)現(xiàn),托里桉木粉對(duì)塔瑪亞歷山大藻、東海原甲藻、球形棕囊藻、海洋卡盾藻和赤潮異彎藻都有顯著的抑制作用,但抑制作用有一定差異,其中海洋卡盾藻對(duì)木粉最敏感,而球形棕囊藻最不敏感.有研究顯示,不同的藻對(duì)植物化感物質(zhì)的敏感性不同,這種敏感性與藻的種屬和結(jié)構(gòu)并無(wú)明顯的相關(guān)性,即使是同一種屬敏感性也有比較大的差異.東海原甲藻存在細(xì)胞壁,塔瑪亞歷山大藻有外殼,但托里桉木粉對(duì)東海原甲藻的抑制作用明顯強(qiáng)于塔瑪亞歷山大藻;海洋卡盾藻、赤潮異彎藻則既無(wú)細(xì)胞壁,也沒(méi)有殼,托里桉木粉對(duì)海洋卡盾藻的抑制作用非常強(qiáng),而對(duì)赤潮異彎藻的影響相對(duì)比較弱.有研究證明,細(xì)胞壁中的蛋白質(zhì)和脂多糖能阻止生物表面活性劑對(duì)細(xì)胞膜的攻擊.球形棕囊藻之所以對(duì)木粉的敏感性相對(duì)比較弱,可能與其分泌產(chǎn)生多糖類物質(zhì)有關(guān).進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),托里桉木粉丙酮粗提物(相當(dāng)1g/L木粉)對(duì)塔瑪亞歷山大藻、東海原甲