人工培养条件下两种海洋硅藻的畸变形态与机理初探

【摘要】硅藻的细胞壁由一层硅质组成,分为上下两个壳面,具有种间特异性的花纹,是硅藻分类学的重要依据。硅质壳的外形及花纹通常具有规则性的轮廓及排列方式。如果处于环境胁迫下,硅藻硅质壳的轮廓和花纹就可能发生改变,称之为硅藻的形态畸变。这些畸变有时很轻微,畸变增加了形态分类学的难度。一般的畸变形式表现在壳面的整体轮廓改变,也可能发生在壳面的孔纹、壳缝及各种附属结构上。导致硅质壳畸变的原因有多种,其中长期的人工培养可以造成高比例的硅藻畸变。本文依托国家自然科学基金项目“海洋硅藻硅质壳变形的特征与生态学机制”,对人工培养条件下的牡蛎海氏藻Hasleaostrearia和奇异棍形藻Baciliariaparadoxa的畸变形态进行了初步的研究,取得了以下主要结果：1.通过对两种硅藻实验室培养样品近两年半的观察和统计,将牡蛎海氏藻的畸变形态划分为以下四类：(1)单一壳面轮廓的改变,壳面单侧或两侧发生缢缩,隆起等,此类型约占所有畸变类型的19%；(2)条纹、孔纹的畸变,缺失、方向改变、不规则分布、分支等,所占比例最高,约63%；(3)壳缝的畸变,占2%；(4)混合畸变占17%。奇异棍形藻的主要畸变类型是壳面轮廓的畸变,偶尔有壳缝、点条纹和船骨点的畸变。长期培养的奇异棍形藻发生了严重的细胞扭曲,造成壳缝系统和船骨点的混合畸变。2.对每一种畸变类型进行了具体、系统的文字描述,配以光镜和电镜下拍摄的正常及畸变形态的对比照片,对正常和畸变形态细胞的长、宽和孔纹密度进行了计算和统计,结果表明,随着培养时间延长,牡蛎海氏藻和奇异棍形藻的细胞都具有逐渐变小的趋势,长度缩短为近原来的二分之一,宽度变化不大,孔纹密度没有发生改变。本研究结果为这两种硅藻的形态分类学研究提供了重要的补充资料。同时,人工培养还造成了牡蛎海氏藻马雷讷素(marennine)分泌减少,奇异棍形藻群体特征改变等。3.获得了牡蛎海氏藻畸变细胞的单克隆培养,得到纯种畸变细胞,细胞生长最长时间可达60天。通过实验证明了硅藻细胞的畸变是可以在代与代之间进行传递的,并且发现畸变细胞的代谢活性较弱,分裂速度较低,种群衰败较快。4.对培养容器、温度、光照、通气与奇异棍形藻畸变之间的相关性进行探索,发现平板培养相对于三角瓶培养,硅藻生长速率更快,但最大细胞密度降低,平均畸变率降低约4%；在18℃到21℃,温度升高可以降低硅藻的畸变率,当温度升高到24℃畸变率反而升高；通气和光照与硅藻的畸变率显著负相关,尤其是通气培养,其相对于静置培养的平均畸变率可降低达10%。
【作者】刘春燕；
【导师】高亚辉；
【作者基本信息】厦门大学，水生生物学，2014，硕士
【关键词】牡蛎海氏藻；奇异棍形藻；形态畸变；人工培养；

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