海洋微藻生长过程藻液三维荧光特征

第28卷，第5期2008年5月光谱学与光谱分析SpectroscopyandSpectralAnalysisV01．28。No．5。ppll30—1134May，2008海洋微藻生长过程藻液三维荧光特征任保卫1’2，赵卫红h，王江涛3，王璐41．中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室，山东青岛2660712．中国科学院研究生院，北京1000413．中国海洋大学，海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室。山东青岛2661004．中国海洋大学，环境科学与工程学院，山东青岛266100摘要利用三维荧光光谱技术监测了中肋骨条藻(Skeletonemacostaturn)，塔玛亚历山大藻(Alexandriumtamarense)，微小亚历山大藻(Alexandriummimntum)，锥状斯氏藻(Scrippsiellatrochoidea)，东海原甲藻(Proroventrumdonghaiense)及海洋原甲藻(Prorocentrummicarl$)实验室培养过程中产生的荧光溶解有机物。中肋骨条藻为代表的硅藻主要产生类腐殖质荧光物质，而甲藻在指数增长期主要产生类蛋白荧光物质。进入消亡期后类蛋白荧光和类腐殖质荧光强度迅速增大，原因可能是衰老、死亡藻细胞的破碎释放出大量的荧光有机物质所致，此外还有细菌对非荧光有机物进一步降解。塔玛亚历山大藻、微小亚历山大藻、东海原甲藻及海洋原甲藻的类蛋白荧光强度在消亡后期由于细菌降解或光降解等因素而降低。同属微藻产生的荧光物质相似，例如塔玛亚历山大藻与微小亚历山藻、东海原甲藻与海洋原甲藻，但具体荧光峰位置有所不同。关键词海洋微藻；溶解有机物；三维荧光光谱；类蛋白荧光；类腐殖质荧光中图分类号：0657．3；X132，文献标识码：A文章编号：1000-0593(2008}05—1130-05引言‘海洋荧光溶解有机物是海洋溶解有机物中的重要组成部分，其来源广泛，主要有江河携带人海，降水等外源以及生物活动和海洋沉积间隙水释放等内源。海洋浮游植物为其重要的生物来源，尤其是在赤潮发生过程中，曾发现较强的荧光[¨。现对微藻本体的荧光特性已有诸多研究‘21，但对藻体生长过程所产生的荧光溶解有机物的研究比较匮乏，研究发现微藻生长过程中的溶解有机物会产生类蛋白荧光[3“]和类腐殖质荧光[4]，藻种不同，所产生的三维荧光光谱特征也不同[4]。三维荧光光谱法测定荧光溶解有机物具有很好的优点[钉，已得到广泛应用[i-9]。本研究是在实验室受控条件下培养6种微藻，并利用三维荧光光谱技术监测微藻不同生长阶段产生的荧光溶解有机物，分析不同微藻在不同生l长阶段荧光峰的位置、强度及类型的相似点及不同点，以期深入了解微藻产生的溶解有机物的荧光特征及与生长过程的关系。对于监测赤潮的藻种及密度具有很大帮助。1材料与方法1．I微藻培养及藻细胞密度的计算藻种均取自于中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室藻种库。培养体系为2L海水(O．45tan醋酸纤维膜过滤，120℃灭菌30min)于透明玻璃瓶中，按，／2配方添加营养盐，在光暗比为12h：12h，温度(23士1)℃条件下于培养架上培养。藻细胞密度的测定是根据藻液稀释比例与吸光度的关系计算所得。1．2取样和分析方法定时取样测定藻细胞密度，按一定时间取一定体积藻液用GF／F(Whatman)玻璃纤维膜(450℃灼烧4h)抽滤，滤液于棕色玻璃瓶中避光冷冻保存[8’1州31，并尽快用HITACHIF-4500型荧光分光光度计测定三维荧光光谱，其方法参见本收稿日期：2006—11—16．修订日期：2007-02—26基金项目：国家高技术研究发展计划(863)项目(2006AA092180)，中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZc)(2一YW-208-oI)和国家重点基础研究发展规划“973”项目(2001CIM09703)资助作者简介：任保卫，1981年生，中国科学院海洋研究所硕士研究生e-mail：renbaowei@fn&qdio．aacn*通讯联系人e-mail；whzhao@n强qdio．ac,∞万方数据第5期光谱学与光谱分析1131实验室以往的工作[h引．激发波长、发射波长分别设为200～550rim，250～650nlTl。2结果与讨论2．1微藻生长过程藻密度的变化微藻经过一段时间均迅速进入指数增长期，中肋骨条藻为24d；塔玛亚历山大藻为40d；微小亚历山大藻为49d；锥状斯氏藻为59dI东海原甲藻为34d，海洋原甲藻为49d。除锥状斯氏藻外其他藻种均在藻密度达到最大后几天进入消亡期。2．2不同培养阶段藻液三维荧光光谱特征2．2．1不同生长阶段藻液荧光峰位置特征微藻藻种不同，产生荧光物质也不同[4]，实验结果显示六种微藻不仅藻种之间产生的荧光溶解有机物不同，并且微藻在各