Đang tải... (xem toàn văn)
Bài viết nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ muối và cường độ ánh sáng tới tảo Alexandrum Tamarense; ảnh hưởng của nồng độ muối tới sự phát triển của tảo độc sống đáy; ảnh hưởng của nhiệt độ tới sự phát triển cảu tảo độc.
25 (2): 44-48 T¹p chÝ Sinh häc 6-2003 mét sè dẫn liệu đặc tính sinh thái tảo độc trồng điều kiện phòng thí nghiệm Chu Văn Thuộc, Nguyễn Thị Minh Huyền Phân viện Hải dơng học Hải Phòng Sự phát triển vi tảo độc phụ thuộc chặt chẽ vào điều kiện môi trờng, yếu tố nhiệt độ, nồng độ muối, cờng độ ánh sáng, chất dinh dỡng đóng vai trò quan trọng Sự thay đổi yếu tố môi trờng dẫn đến thay đổi khả sản sinh độc tố chúng Hàm lợng độc tố loài Gonyaulax excavata tăng đồng thời với tăng nồng độ muối đến 370/00 [1] Cờng độ ánh sáng nhiệt độ giảm làm tăng hàm lợng độc tố loài Protogonyaulax tamarensis [5] Hàm lợng nitơ phốtpho môi trờng có ảnh hởng tới mức độ sản sinh độc tố loài P tamarensis [2] Việc nghiên cứu động thái quần thể tảo độc với yếu tố m«i tr−êng rÊt cã ý nghÜa thùc tiƠn Qua đó, ngời ta phán đoán đợc khả xt hiƯn còng nh− sù bïng nỉ vỊ sè l−ỵng tảo độc đề biện pháp phòng ngừa, giảm thiểu ảnh hởng có hại chúng tới tài nguyên sinh vật nh sức khỏe ngời Để góp phần tìm hiểu số đặc tính sinh thái tảo độc, năm 1999, 2000, đ tiến hành thực nghiệm trồng tảo độc phòng thí nghiệm Bài báo trình bày số kết bớc đầu I Phơng pháp nghiên cứu Đối tợng Đối tợng thí nghiệm loài tảo độc: Alexandrium tamarense (tảo phù du), Prorocentrum mexicanum, P lima, P emarginatum, Coolia monotis, Amphidinium carterae (tảo đáy) thuộc ngành tảo giáp (Dinophyta) thu đợc vùng ven biển miền Bắc Việt Nam Phơng pháp a) Các ®iỊu kiƯn thÝ nghiƯm trång 44 Bng trång (tù t¹o) có nhiều tầng, đợc chiếu sáng hai dàn đèn (7 bóng đèn nê-ông 20W/dàn) Cờng độ ánh sáng (CĐAS) tầng buồng khác điều chỉnh nhờ việc bật, tắt bóng đèn Độ dài pha sáng pha tối 12h/12h, đợc giữ ổn định đồng hồ tự ngắt Đặt buồng trồng phòng điều hòa nhiệt độ Tủ trồng (incubator) nh n hiƯu SANYO, thĨ tÝch 350 l, víi hệ thống chiếu sáng gồm 15 bóng đèn huỳnh quang công suất 40W/bóng, CĐAS tối đa khoảng 20000 lux, nhiệt ®é bng trång cã thĨ thay ®ỉi kho¶ng 5o-80oC Dụng cụ trồng tảo: gồm "vỉ trồng" nhựa, vỉ có 24 "giếng" đờng kính 16 mm, thể tích khoảng ml (đ khử trùng sẵn); lọ nhùa st, thĨ tÝch 50 ml (® khư trïng sẵn); ống nghiệm bình tam giác thủy tinh đợc rửa khử trùng nhiệt độ 150oC Môi trờng trồng tảo: sử dụng môi trờng dinh dỡng (MT) T [4] Cách pha chế môi trờng T nh sau: - Pha dung dịch gốc cđa c¸c chÊt dinh d−ìng: 10,0 g NaNO3, 2,0 g Na2HPO4.12H2O, 0,3 g NaFeEDTA đợc pha 100 ml n−íc cÊt - Pha dung dÞch gèc vitamin: 200 mg thiamin-HCl (vitamin B1), mg biotin (vitamin H), mg cyanocobalamin (vitamin B12) Hòa tan vitamin nớc vµ bỉ sung n−íc cÊt tíi thĨ tÝch lµ 1000 ml Đựng dung dịch gốc vitamin lọ nhựa bảo quản điều kiện đông lạnh - Pha dịch chiết đất: lấy đầy ống đong hình trụ có chia ®é tíi lÝt ®Êt (kh«ng sư dơng ®Êt v−ên đ bón phân) Trộn, khuấy đất bình nớc đầy đến thể tích l Để lắng qua đêm, gạn lấy phần Sau ly tâm phần để loại bỏ chất vẩn Tiếp theo lọc dịch chiết qua giấy lọc Thanh trùng dịch chiết nồi hấp Bảo quản dịch chiết điều kiện mát - Pha nồng độ cuối môi trờng T: ml dung dÞch gèc NaNO3, ml dung dÞch gốc Na2HPO4.12H2O, ml dịch chiết đất, 0,25 ml dung dÞch gèc NaFeEDTA, ml dung dÞch gèc vitamin, 1000 ml nớc biển lọc b) Các bớc tiến hành trồng thí nghiệm tảo Phân lập tảo phù du: Mẫu tảo sèng thu ë hiƯn tr−êng mang vỊ phßng thÝ nghiƯm đợc phân lập tảo nh sau: dùng pipét Pasteur hút vài tế bào loài dới kính hiển vi đảo ngợc LEICA, cho tế bào đ hút đợc vào vỉ trồng ống nghiệm đ có sẵn môi trờng trồng Sau khoảng 1-2 tuần trồng, tảo phát triển tiến hành phân lập lại (nếu cha chủng) san chuyển tảo từ vỉ trồng sang lọ nhựa hình hộp chữ nhật, thể tích 50 ml (nếu đ chủng) để tiếp tục trồng thí nghiệm Phân lập tảo đáy: Đối với số loài bơi linh động nh Coolia monotis, Prorocentrum mexicanum, Amphidinium carterae tiến hành phân lập nh tảo phù du - Đối với loài tảo thờng bám chặt vào vật thể đáy nh Prorocentrum lima, P emarginatum, cách phân lập nh sau: dựa vào tập tính tảo đáy thờng lên bề mặt vào ban đêm, gặp vật chắn bám vào, tiến hành đặt la-men (có thể bẻ vụn thành mảnh nhỏ) lên bề mặt đĩa petri đựng mẫu tảo sống để qua đêm Sau cho mảnh la-men vào giếng (của vỉ trồng), ống nghiệm đ có môi trờng trồng Sau khoảng vài tuần trồng, tiến hµnh kiĨm tra d−íi kÝnh hiĨn vi vµ chän giếng trồng chủng để làm thí nghiệm Nếu cha có giống chủng, phải tiến hành lặp lại công việc Bố trí thí nghiệm: lọ trồng tảo thí nghiệm loài giống kích thớc, môi trờng, mật độ tảo giống, chu kỳ sáng/tối Để tìm hiểu ảnh hởng CĐAS tới phát triển tảo, tiến hành đặt đồng thời lọ tảo trồng MT T tầng có CĐAS khác Thí nghiệm đợc đặt điều kiện: yếu tố nhiệt độ, nồng độ muối không đổi Để nghiên cứu ảnh hởng nồng độ muối, tảo đợc trồng lọ đựng MT T với nồng độ muối khác Thí nghiệm đợc đặt điều kiện: yếu tố nhiệt độ, CĐAS không đổi Để nghiên cứu ảnh hởng yếu tố nhiệt độ, lọ chứa tảo đợc đặt điều kiện nhiệt độ phòng trồng tủ trồng có nhiệt độ thấp với điều kiện nồng độ muối, môi trờng trồng không thay đổi, CĐAS chênh lệch không đáng kể Tiến hành thí nghiệm cụ thể sau đây: - Trồng loài tảo Alexandrium tamarense MT T ë nång ®é muèi: 100/00, 160/00, 210/00, CĐAS 500, 1000, 2000 3000 lux, nhiệt độ phòng trồng trung bình 27oC, mật độ tảo cấy ban đầu TB/50 ml, chu kỳ sáng/tối 12h/12h - Trồng loài tảo đáy Prorocentrum mexicanum MT T, nồng độ muối: 100/00, 160/00, 210/00 300/00, CĐAS 3000 lux, mật độ tảo cấy 20 TB/ml, chu kỳ sáng/tối 12h/12h - Trồng loài tảo đáy Prorocentrum lima, P emarginatum, P mexicanum, Amphidinium carterae, Coolia monotis phòng thí nghiệm có nhiệt độ trung bình khoảng 27oC, CĐAS 3000 lux, chu kỳ sáng/tối 12h/12h Sau vài tuần, tảo đ phát triển tốt, chuyển chúng vào tủ trồng với nhiệt độ đặt ổn định 15oC, CĐAS 3400 lux, chu kỳ sáng/tối 12h/12h Tất lọ tảo thí nghiệm hàng ngày đợc kiểm tra, tính mật độ tảo trồng dới kính hiển vi đảo ngợc LEICA Thí nghiệm lặp lại lần II Kết thảo luận ảnh hởng nồng độ muối cờng độ ánh sáng tới loài tảo Alexandrium tamarense Kết thí nghiệm trồng loài tảo Alexandrium tamarense MT T nồng độ muối CĐAS khác đợc thể hình 2, 3, 45 160 TÕ bµo /50mL 28 27 26 140 120 100 80 60 40 25 Th¸ng Th¸ng 4/ 7/ 10 /9 13 /9 16 /9 19 /9 22 /9 25 /9 28 /9 ' Ngµy kiểm tra 10%o Tháng 10 Hình Biến thiên nhiệt độ thời gian trồng tảo Hình ảnh hởng nồng độ muối tới phát triển loài tảo A tamarense CĐAS 1000 lux 350 35000 300 30000 TÕ bµo/50mL 250 200 150 25000 20000 15000 100 10000 50 5000 10%o 16%o 21%o 10%o 28 25 22 19 16 13 10 28 25 22 19 13 10 1/9/99 29 26/8/99 Ngµy kiĨm tra 1/9/99 0 26/8/99 TÕ bµo/50mL /8 Ngµy kiĨm tra 26 28 30 24 26 20 22 16 18 11 14 /9 23 1/ 9/ 99 20 24 29 NhiƯt ®é trung bình 29 Ngày kiểm tra 16%o 21%o Hình ảnh hởng nồng độ muối tới phát triển loài tảo A tamarense CĐAS 2000 lux Hình ảnh hởng nồng độ muối tới phát triển loài tảo A tamarense CĐAS 3000 lux Từ hình 2, 3, 4, thấy loài tảo A tamarense phát triển môi trờng trồng có nồng độ muối 100/00, 160/00 hầu nh không phát triển nồng độ muối 210/00 CĐAS 1000, 2000 3000 lux Loài tảo A tamarense không phát triển điều kiện trồng có CĐAS yếu (500 lux) Khi CĐAS tăng lên tảo phát triển nhanh Cụ thể, CĐAS 500, 1000, 2000 3000 lux tảo phát triển tốt CĐAS 3000 lux Tại CĐAS này, chúng đạt mật độ cao thời gian sinh trởng ngắn so với CĐAS lại không thuận lợi nên chúng chuyển sang dạng sống tiềm sinh (bào xác) Tuy nhiên, cần có nghiên cứu để tìm hiểu thêm vấn đề CĐAS yếu (500, 1000 2000 lux), sau vài ngày trồng, tảo có hình dạng khác thờng, tế bào có gai, mấu dúm dó Nguyên nhân điều kiện môi trờng 46 CĐAS cao (3000 lux), tế bào loài tảo A tamarense có hình dạng bình thờng tạo thành chuỗi 2-4 tế bào, phổ biến trình trồng Trong môi trờng trồng nghèo dinh dỡng, loài tảo A tamarense không phát triển, (ở lô đối chứng không bổ sung MT T, tảo không tăng số lợng) Từ kết trên, bớc đầu cã thĨ rót nhËn xÐt: ®iỊu kiƯn gièng môi trờng dinh dỡng, nồng độ muối, nhiệt độ, mật độ tảo giống, CĐAS tăng lên tảo A tamarense phát triển tốt Tuy nhiên, cần có thí nghiệm để tìm đợc CĐAS tối u cho loài Thiếu chất dinh dỡng, loài tảo A tamarense không phát triển ảnh hởng nồng độ muối tới phát triển tảo độc sống đáy Kết trồng loài tảo đáy Prorocentrum mexicanum nồng độ muối: 10, 16, 21 30 cho thấy, nồng độ muối thấp (10, 16), loài tảo hầu nh không phát triển nồng độ muối cao (300/00), lại phát triển chậm phát triển tốt lô 210/00 (hình 5) Trong đó, hai loài tảo đáy khác Coolia monotis Amphidinium carterae, thay đổi nồng độ muối môi trờng trồng không ảnh hởng đáng kể tới trình phát triển chúng 6000 TÕ bµo/mL 5000 4000 3000 2000 1000 Ngµy kiĨm tra 5/10/99 21%o 12/10/99 30%o Hình ảnh hởng nồng độ muối tới loài Prorocentrum mexicanum ảnh hởng nhiệt độ tới phát triển tảo độc sống đáy Kết trồng loài tảo Coolia monotis điều kiện nhiệt độ phòng thí nghiệm (khoảng 27oC) nhiệt độ thấp (15oC) thấy rằng, dờng nh loài thích hợp với nhiệt độ phòng thí nghiệm bị tác động mạnh thay đổi điều kiện nhiệt độ, thể chỗ sau ngày trồng nhiệt độ thấp (15oC), phần lớn tế bào tảo chìm xuống đáy có tợng co nguyên sinh chất Sau ngày trồng, hầu hết tảo đ chết, vỏ tế bào bị vỡ Sau tuần trồng, loài C monotis tàn lụi hoàn toàn Kết phần phù hợp với nghiên cứu trớc Faust (1991) nghiên cứu loài Coolia monotis Twin Cays (Belize) đ phát rằng, tự nhiên, loài phân bố khoảng nhiệt độ nớc từ 24o đến 32,5oC Trong ®iỊu kiƯn trång ë nhiƯt ®é 23oC, chu kú s¸ng/tèi 12h/12h, CĐAS 30-90 àE.m-2.s-1, loài đạt tới pha logarit sau 3-4 ngày đạt mật độ 2,5.103 TB/l sau 15 ngày trồng [3] Tiếp đó, Rhodes et al (1997) nghiên cứu loài Coolia monotis Niu Dilân đ đa kết luận: loài sinh trởng thích hợp nhiệt độ 25oC 20oC [6] Với loài tảo đáy Prorocentrum lima, P emarginatum, P mexicanum Amphidinium carterae, nhìn chung thay đổi nhiệt độ không ảnh hởng nhiều, thể chỗ chúng vận động bình thờng sau khoảng tuần trồng nhiệt độ thấp (15oC) Tuy nhiên, khả chịu đựng loài thay đổi khác Các loài P lima, P emarginatum hầu nh không tăng số lợng; loài P mexicanum có tợng dính với thành đám 2-4 tế bào, nhiều tế bào to khác thờng Sau tuần trồng, loài P lima xảy tợng tơng tự nh P mexicanum Riêng loài Amphidinium carterae phát triển bình thờng suốt thời gian thí nghiệm III mét sè NhËn xÐt Trong ®iỊu kiƯn trång gièng môi 47 trờng dinh dỡng, nồng độ muối, nhiệt độ, CĐAS từ 500 đến 3000 lux loài tảo A tamarense phát triển tốt CĐAS 3000 lux CĐAS 3000 lux, loài tảo A tamarense sinh trởng môi trờng trồng có nồng độ muối 16 tốt môi trờng có nồng độ muối 100/00 210/00 Sự thay đổi yếu tố nồng độ muối không ảnh hởng nhiều tới trình phát triển loài tảo đáy Coolia monotis, Amphidinium carterae Trong loài Amphidinium carterae có khả thích nghi với biên độ nhiệt rộng, sinh trởng tốt nhiệt độ thấp (15oC) nhiệt độ cao (30oC) loài Prorocentrum lima, P emarginatum, P mexicanum Coolia monotis nhiều bị tác động thay đổi yếu tố Tài liệu tham khảo Anderson D M., 1980: J Phycol., 16: 166172 Boyer G L et al., 1987: Marine Biology, 96: 123-128 Faust M A., 1991: J Phycol., 28: 94-104 Larsen N H., Moestrup ∅., Pedersen P M., 1994: Scandinavian culture centre for algae & protozoa, Catalogue 1994 Dept of Phycology, Botanical Institute, University of Copenhagen Ogata T., Ishimaru T., and Kodama M., 1987: Marine Biology, 95: 217-220 Rhodes L L and Thomas A E., 1997: New Zealand J Mar Fres Res., 31: 139141 White A W., 1978: J Phycol., 14: 475-479 Some data on ecological characteristics of harmful microalgae cultured in the laboratory Chu Van Thuoc, Nguyen Thi Minh Huyen Summary The cultivation results of some harmful marine microalgal species showed that, in the same cultured conditions of nutrient, salinity, temperature, Alexandrium tamarense grew in the high light intensity better than in the lower ones It grew better in the salinity of 16 ppt than that of 10 and 21ppt The changes of salinity have not effected strongly to the growth of Coolia monotis and Amphidinium carterae In generally, A carterae grew well not only in the lower temperature (15oC) but also in the higher one (30oC) while some species such as: Prorocentrum lima, P emarginatum, P mexicanum and Coolia monotis are effected by the changes of temperature Ngµy nhËn bµi: 24-6-2001 48 ... triển tảo độc sống đáy Kết trồng loài tảo Coolia monotis điều kiện nhiệt độ phòng thí nghiệm (khoảng 27oC) nhiệt độ thấp (15oC) thấy rằng, dờng nh loài thích hợp với nhiệt độ phòng thí nghiệm. .. độ, lọ chứa tảo đợc đặt điều kiện nhiệt độ phòng trồng tủ trồng có nhiệt độ thấp với điều kiện nồng độ muối, môi trờng trồng không thay đổi, CĐAS chênh lệch không đáng kể Tiến hành thí nghiệm cụ... Bố trí thí nghiệm: lọ trồng tảo thí nghiệm loài giống kích thớc, môi trờng, mật độ tảo giống, chu kỳ sáng/tối Để tìm hiểu ảnh hởng CĐAS tới phát triển tảo, tiến hành đặt đồng thời lọ tảo trồng