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Effects of UV radiation and salt stress on the growth of Enteromorpha prolifera

紫外辐射和低盐胁迫对浒苔生长的影响


探究了不同紫外曝光量及低盐胁迫对浒苔生长的影响。结果显示,紫外辐射对浒苔生长有抑制作用,甚至使浒苔呈负增长,而且在盐度为24时抑制作用比盐度为12时大,藻体湿重下降明显。2.3×104KJ·m-2~4.7×104KJ·m-2的紫外曝光量使藻体变细、变软、变散,在显微镜下观察发现部分藻体受到损伤,死亡后内容物外溢;1.9×104KJ·m-2紫外曝光量对浒苔生长率影响较小。实验设置了0、6、12、24四个盐度梯度,培养42d,在盐度为0的情况下,前21 d浒苔藻体颜色没有明显变化,但藻体变软,变散,随后,藻体颜色慢慢变黄、变白直至死亡;其它各组生长均正常,显示出浒苔的盐度适应范围广,对低盐具有一定的耐受性,但不能长时间耐受0盐度。

The effects of ultraviolet (UV) radiation and low salt stress on the growth of Enteromorpha pwlifera thalli were investigated in this paper. The results showed that UV radiation could inhibit the growth of E. pwlifera, with the thalli experiencing negative growth, and such inhibition was higher at the salinity of 24 than at the salinity of 12. After high intensity of UV exposure, the frond became thinning, soft, scattered, and some cell damages were observed under microscope, with the contents spilling after death. While low intensity of UV exposure had little effect on the growth rate. Four groups of salinities, 0, 6, 12, 24 were set in this experiment, and the experiment lasted for 42 days. During the early 21 days, the salinity of 0 showed no significant effects on the growth, with less changes of plant color. But with the culture time extending, the algae became soft and loose, and the plants appeared yellow and then white until death. The plants at other salinities were normal, indicating that the frond of E. pwlifera had a certain tolerance to low salinity stress, but it could not tolerate to low salinity stress for a long time.


全 文 :第29卷第2期
2010年4月
生态科学
EcologicalScience
29(2):131-135
Apr.一2010
陈静,沈颂东,薛静.紫外辐射和低盐胁迫对浒苔生长的影响【J】.生态科学,2010,29(2):131.135.
CHENJing,SHENSong-dong,XUEJingEffectsofUVradiationandsaltstressonthegrowthofEnteromorphaprolifera[J].
EcologicalScience,2010,29(2):131-135.
紫外辐射和低盐胁迫对浒苔生长的影响
陈静,沈颂东+,薛 静
苏州大学医学部细胞乍物学系,苏州215123
【摘要】 探究了不同紫外曝光量及低盐胁迫对浒苔生长的影响。结果显示,紫外辐射对浒苔生长有抑制作用,甚至使浒苔呈
负增长,而且在盐度为24时抑制作用比盐度为12时大,藻体湿蕈下降明显。2.3×104KJ·m2~4.7×104KJ·m。2的紫外曝光量使藻
体变细、变软、变散,在显微镜下观察发现部分藻体受到损伤,死亡后内容物外溢;1.9x104KJ·m乞紫外曝光量对浒苔生长率影
响较小。实验设置了0、6、12、24四个盐度梯度,培养42d,在盐度为0的情况下,前21d浒苔藻体颜色没有明显变化,但
藻体变软,变散,随后,藻体颜色慢慢变黄、变白直至死亡;其它各组生长均正常,显示出浒苔的盐度适应范围广,对低盐具
有一定的耐受性,但不能长时问耐受0盐度。
关键词:浒苔;紫外辐射;低盐胁迫;生长率
doi:lO.39690.issn.1008.8873.2010.02.007中图分类号:0948.8 文献标识码:A 文章编号:1008-8873(2010)02—131—05
EffectsofUVradiationandsaltstressonthegrowthofEnteromorphaprolifera
CHENJing,SHENong—dong,XUEJing
DepartmentofCellBiology,MedicalCollegeofSoochowUniversity,Suzhou215123,China
Abstract:Theeffectsofultraviolet(uV)radiationandlowsaltstressonthegrowthofEnteromorphaproliferathalliwereinvestigated
inthispaper.TheresultsshowedthatUVradiationcouldinhibitthegrowthofEprolifera,withthethalliexperiencingnegativerowth,
andsuchinhibitionwashigheratthesalinityof24thanatthesalinityof12.AfterhiighintensityofUVexposure,thefrondb came
thinning,soft,scattered,andsomec lldamagesw reobservedun ermicroscope,withthecon entsspillingafterdeath.Whilelow
intensityofUVexposurehadlittleeffectonthegrowthrate.Fourgroupsofsalinities,0,6,12,24weres tinthisexperiment,andthe
experimentlastedfor42days.Duringthearly21days,thesalinityof0showednosignificanteffectsOffthegrowth,withlessc anges
ofplantcolor.Butwi hheculturetimeextending,thealgab camesoftandloose,andtheplantsappearedyellowandthenwhiteuntil
death.Theplantsatothersalinitieswerenormal,indicatingthatthefrondofEproliferahadacertaintolerancetolowsalinitystress,but
itcouldnotoleratetolowsalinitystressforalongtime.
Keywords:Enteromorphapr lifera;ultravioletradiation;salts ress;growthrate
收稿日期:2010-01—21;修网日期:2010.03—22
基金项目:江苏省海洋与渔业局浒苔调查之项课题资助。
作者简介:陈静(1980一),女,汉;理学学士;研究方向:细胞生物学:Tel:13771761041,E—mail:cjilz@163.corn。
+通讯作者:沈颂东,E—mail:shensongdong@suda.edu.ca
万方数据
1前言(Introduction)
浒苔[Enteromorphaprolifera(MOiler)J.Agardhl,
是一种常见的大型海洋绿藻。浒苔有多种价值。有
人研究发现浒苔加工产品有抗癌III、润肠通便和调
节血脂12J、提高人的免疫力131等药用价值。还有人把
浒苔作为饲料饲喂鸡【41、猪【51、海参【6J等牛物,发现
其产品质量均有一定程度的改善。浒苔还具有一定
的生态价值,浒苔在近海大量增殖的过程中可有效
吸收水体中的富营养化物质,对水质清洁具有重要
的作用171,且由于浒苔属于大型绿藻,治理相对容
易,只要在绿潮爆发前能及时打捞掉一部分就行了。
多个实验表明浒苔属广盐性种类【8.9’10】。条浒苔能
够在低盐度为0~16时存活和生长,盐度为8~12
时条浒苔适宜生长:其中,盐度为12时最适宜条浒
苔生长,说明条浒苔耐低盐性较好。因此在河口附
近海区,由于海水盐度较低,条浒苔能够大量旺盛生
长。在淡水中,条浒苔也能存活,但生长非常缓慢19J。
Edwards等111’12】的实验也表明,浒苔能够在0的
盐度F忍受3--一5周,并且在低盐度情况下,生长
随盐度升高而加快【13、81。我国有很多淡水湖都受
到水华现象的影响,因此设想将浒苔进行淡水化培
养,用浒苔繁衍抑制水华现象发生的可能性。本文
旨在研究浒苔在低盐甚至淡水中的生长状况,为其
淡水化培养积累资料,并研究了紫外辐射对其生长
的影响,为紫外诱变淡水中能正常生长的突变体积
累资料。
2材料与方法(MaterialsandMethods)
2.1实验材料
浒苔取自:江苏省东台市琼港紫菜养殖区的紫
菜养殖网架。
2.2培养方法
2.2.1培养液配制
PES母液的配制:DistilledWater100mL,NaN03
350mg,Na—glyceroP0450mg,Fe(asEDTA;1:1m01)
2.5mg,PIImetals25mL(1mLPIImetals中含:
Na2-EDTA1mg,Fe(asCI。)0.01mg,B(as
H3803)0.2mg,Mn(asCI’)o.04mg,Zn(asCl一)
0.005mg,Co(asCI’)0.01mg),VitaminB1210ug,
Thiamine0.5mg,Biotin0.5 lag,Tris500mg,pH
值7.8。将2mLPES贮存液,用高压灭菌海水溶
至100mLtl41。
2.2.2实验方法
设置8组紫外曝光量,分别为1.9x104KJ·m~、
2.3x104KJ·m~、2.7x104KJ·m~、3.1×104KJ·m一、
3.5x104KJ·m~、3.9x104KJ·m~、4.3x104KJ·m~、
4.7x104KJ·m~。挑选外观鲜绿,手感挺而伸展,生
长良好的藻体,吸干水分,用10-4g电子天平称取
浒苔藻体培养前湿重,紫外照射后进行1h暗处理,
后分别置于盐度为0、6、12、24的PES母液中培养。
共32个紫外曝光量一盐度组合。另在0、6、12、24
四个盐度的PES母液中分别培养未做紫外处理的浒
苔。每14d称其湿重、计算生长率,并换液。观察浒
苔藻体形态,并观察其显微结构。
2.2.3浒苔生长率的计算
浒苔的相对生长率按下列公式计算:
RGR:—Wt-—W0×100%
W0
式中:RGR表示相对生长率,Wt和W0分别为培
养后和培养前藻体湿重【91。
3结果与分析(ResultsandAnalysis)
3.1不同盐度条件下紫外辐射对浒苔生长的影响
实验结果见图1~4,在紫外辐射强度为
1.9x104KJ·m。2时,对浒苔生长影响不明显,浒苔生
长主要受盐度影响。在紫外辐射强度高于2.3x104
KJ·m。2时,浒苔呈负增长。图6(a)说明紫外辐射没有
引起浒苔藻体颜色的明显变化。盐度为0的实验组,
42天时浒苔藻体全部变白死亡,主要受盐度的影响。
但紫外辐射使浒苔藻体变软、变细,见图6∞)。部分
细胞死亡后,内容物溢出。某些死亡细胞能够明显见
到蛋白核,见图6(c)和图6(d)。
3.2盐度对浒苔生长的影响
实验结果见图5,浒苔盐度适应范围广,在28d
内能够耐受盐度为0的淡水,但随培养时间的延长,
藻体由绿变黄再变白,最后死亡,见图6(f)。其它
盐度条件下均能正常生长。在盐度为24时,由于浒苔
大量释放孢子繁殖,而使藻体湿重在培养期内暂时下
降,见图6(e)。
万方数据
2期 陈静,等:紫外辐射和低盐胁迫对浒苔生长的影响 133
图l盐度为24时紫外辐射对浒苔生长的影响
图4盐度为O时紫外辐射对浒苔生长的影响
邢g¨.?nthe8alinny啪s24
u1呐“01“rad妇u仰佃me
Fig.4Whenthesalinityw鼬ouI删olet瑚diationonthe刚nhofE胁阳m唧妇
gmwth。fE以缸rom。巾砌
图2盐度为12时紫外辐射对浒苔生长的影响
Fig.2VYhenthesalinitywas12ultravioletradiationonthe 图5不同盐度对浒苔生长的影响
growthofEnteromorpha Fig.5Effectofsalinityon hegrowthofEnteromorpha
4结论与讨论(Discussion)
本研究结果表明,低强度紫外辐射对浒苔生长
影响小,浒苔呈正增长,高强度紫外辐射对浒苔生
长起抑制作用,使浒苔生长率下降,甚至使浒苔呈
负增长。紫外辐射能够使细胞中蛋白质和核酸变性,
并影响细胞中某些酶的活性,使细胞变异,甚至使
细胞死亡【l川。
浒苔是一种广盐性物种,在盐度为6时能正常生
长,在盐度为0的自然淡水中21d内仍耐受,说明其
抗逆性强【16】,其淡水化培养具有一定的可行性。在
图3盐度为6时紫外辐射对浒苔生长的影响 盐度为0的培养液中培养时未见其产生孢子,而盐度
Fig一3Whenthesalinitywas6ultravioletradiationonthe 为6以上的培养液中培养时均观察到孢子的产生,可
growthofEnteromorpha 能原因是其游动孢子无细胞壁,在淡水中渗透
万方数据
134 生态科学EcologicalScience 29卷
(a)盐度为24和盐度为0时的浒苔藻体:(b)紫外辐射后的浒苔藻体:(c)紫外辐射后细胞死亡;(d)死亡细胞蛋白核;(c)孢子
萌发;(0盐度为O时细胞变白死亡
(a)Enteromorphathallus,salinity0,24(b)AlgaeEnteromorphaafterUVirradiation(c)CelldeathafterUVradiation(d)Thedeathcell
proteinnuclear(e)Sporegermination(f)Salinityis0,whitecellsdie
图6浒苔培养图片
Fig.6Enteromorphacultivationpicture
万方数据
2期 陈静,等:紫外辐射和低盐胁迫对浒苔生长的影响 135
作用吸水涨破而死亡,或根本未产生孢子。此时浒
苔可通过细胞分裂进行营养繁殖u7|。
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万方数据
紫外辐射和低盐胁迫对浒苔生长的影响
作者: 陈静, 沈颂东, 薛静, CHEN Jing, SHEN Song-dong, XUE Jing
作者单位: 苏州大学医学部细胞生物学系,苏州,215123
刊名: 生态科学
英文刊名: ECOLOGICAL SCIENCE
年,卷(期): 2010,29(2)

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