一種微電極檢測(cè)珊瑚幼體鈣化速率的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微電極檢測(cè)珊瑚幼體鈣化速率的方法。它是先采集成體珊瑚，放入培養(yǎng)箱中，待珊瑚釋放出浮浪幼蟲，收集浮浪幼蟲，讓浮浪幼蟲附著于附著物上，再將浮浪幼蟲放入裝有海水的微呼吸瓶中，進(jìn)行T1/T2h光照/黑暗培養(yǎng)，同時(shí)不斷的用氧氣微電極測(cè)量海水的氧氣變化和用pH微電極測(cè)量海水的pH值變化，并收集數(shù)據(jù)，以沒有浮浪幼蟲的海水按照同樣處理的作為對(duì)照；另外測(cè)量光照培養(yǎng)前或黑暗培養(yǎng)前的初始?jí)A度，所述的T1h和T2h是在0～12h范圍內(nèi)；根據(jù)氧氣變化計(jì)算幼體的光合和呼吸作用，利用碳酸鹽平衡體系模型CO2SYS計(jì)算光合和呼吸作用引起的pH變化，計(jì)算得到珊瑚幼體的光照鈣化速率和黑暗鈣化速率。
【專利說明】一種微電極檢測(cè)珊瑚幼體鈣化速率的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明屬于珊瑚鈣化研究領(lǐng)域，具體涉及一種微電極檢測(cè)珊瑚幼體鈣化速率的方法。
【背景技術(shù)】:
[0002]珊瑚礁及相關(guān)的生態(tài)系統(tǒng)具有重要的生態(tài)功能，它為許多海洋生物提供了產(chǎn)卵、繁殖、棲息和躲避敵害的場(chǎng)所，具有保護(hù)海岸線和生態(tài)觀光旅游等重要的功能。由于氣候變化、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人類活動(dòng)的壓力，活珊瑚覆蓋率迅速降低，珊瑚礁生物多樣性下降。若能成功獲得其珊瑚幼體并且對(duì)珊瑚幼體的各項(xiàng)生理指標(biāo)進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，將有助于識(shí)別影響珊瑚幼體生長(zhǎng)的主要因素，促進(jìn)珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。
[0003]由于珊瑚幼體的收集，培養(yǎng)和檢測(cè)的困難，珊瑚幼體的研究還相對(duì)較少。珊瑚幼體的基本生理參數(shù)，如鈣化速率主要通過烘干稱重的方法檢測(cè)，幼體會(huì)被殺死，使得實(shí)驗(yàn)沒有可持續(xù)性。目前對(duì)于珊瑚幼體，還沒有活體無損傷的檢測(cè)方法。我國的研究者雖然研究分析了佳麗鹿角珊瑚卵母細(xì)胞的發(fā)育情況(李元超等2007)，并且用細(xì)微鏡觀察到膨脹薔薇珊瑚和壯實(shí)鹿角珊瑚產(chǎn)卵過程和幼蟲發(fā)育的過程(黃潔英等2011)，張成龍等人(2010)應(yīng)用浮力稱重法計(jì)算了成體珊瑚的鈣化速率方法，但是幼體的生理指標(biāo)如光合作用和鈣化作用卻沒有人研究。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004]本發(fā)明的目的是提供一種能夠快速檢測(cè)、實(shí)時(shí)獲得數(shù)據(jù)、減少了操作過程中樣品量的損耗，提高了檢測(cè)效率的微電極檢測(cè)珊瑚幼體鈣化速率的方法，本方法具有簡(jiǎn)單、便宜、準(zhǔn)確和高效的特點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明的微電極檢測(cè)珊瑚幼體鈣化速率的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0006]a、采集成體珊瑚，放入培養(yǎng)箱中，待珊瑚釋放出浮浪幼蟲，收集浮浪幼蟲，讓浮浪幼蟲附著于附著物上，再將浮浪幼蟲放入裝有海水的微呼吸瓶中，進(jìn)行Tl/T2h光照/黑暗培養(yǎng)，同時(shí)不斷的用氧氣微電極測(cè)量海水的氧氣變化和用PH微電極測(cè)量海水的pH值變化，并收集數(shù)據(jù)，以沒有浮浪幼蟲的海水按照同樣處理的作為對(duì)照；另外測(cè)量光照培養(yǎng)前或黑暗培養(yǎng)前的初始?jí)A度，所述的Tlh和T2h是在O~12h范圍內(nèi)，可根據(jù)具體需要選擇；
[0007]b、根據(jù)氧氣變化計(jì)算幼體的光合和呼吸作用，利用碳酸鹽平衡體系模型C02SYS計(jì)算光合和呼吸作用引起的PH變化，因?yàn)樯汉鞒恋鞩mol的鈣離子會(huì)釋放2mol堿度，根據(jù)實(shí)測(cè)的氫離子和氧氣濃度變化的差值，可以計(jì)算出鈣化速率:
[0008]具體計(jì)算公式:
[0009]總光合速率=(DOlto-D0LTlh - DOl對(duì)照變化)/T
[0010]黑暗呼吸速率=(D0DT0-D0DT2h - DOd對(duì)照變化)/T [0011]DOlto是光照培養(yǎng)前的溶解氧濃度，DOmh是光照培養(yǎng)Tl小時(shí)后的溶解氧濃度，DOl--U是對(duì)照樣品中(沒有幼體的海水)光照培養(yǎng)Tl小時(shí)的溶解氧濃度變化，DOdto是黑暗培養(yǎng)前的溶解氧濃度，D0DT2h是黑暗培養(yǎng)T2小時(shí)后的溶解氧濃度，DO115iw^fc是對(duì)照樣品中(沒有幼體的海水)黑暗培養(yǎng)T2小時(shí)的溶解氧濃度變化，T是培養(yǎng)時(shí)間；
[0012]根據(jù)Barnes (1983)計(jì)算鈣化速率的公式:
[0013]光照鈣化速率=(總光合速率XQ+TA’ X (K-K，)_KX (BA+HA)+K，X (BA，+HA’))/(2X (K-0.5) XT)
[0014]黑暗鈣化速率=(黑暗呼吸速率XQ+TA’ X (K-K’)-KX (BA+HA)+K，X (BA’+HA，))/(2X (K-0.5) XT)
[0015]公式中Q是氧碳比例(大約為1:1)，TA’是光照培養(yǎng)前或黑暗培養(yǎng)前的初始?jí)A度(用點(diǎn)滴法檢測(cè)，光照培養(yǎng)前的TA’與計(jì)算光照鈣化速率相對(duì)應(yīng)，黑暗培養(yǎng)前的TA’與計(jì)算黑暗鈣化速率相對(duì)應(yīng))，BA和HA分別是光照培養(yǎng)前或黑暗培養(yǎng)前的硼酸和氫氧根離子堿度(由鹽度、溫度和pH用C02SYS軟件計(jì)算所得,屬于公知常識(shí),計(jì)算軟件可在:http://cdiac.0rnl.gov/ftp/co2sys/C02SYS calc XLS ν2.I/下載,光照培養(yǎng)前的 BA 和 HA 與計(jì)算光照鈣化速率相對(duì)應(yīng)，黑暗培養(yǎng)前的BA和HA與計(jì)算黑暗鈣化速率相對(duì)應(yīng))，BA’和HA’分別是光照培養(yǎng)后或黑暗培養(yǎng)后的硼酸和氫氧根離子堿度(由鹽度、溫度和PH用C02SYS軟件計(jì)算所得，屬于公知常識(shí)，光照培養(yǎng)后的BA’和HA’與計(jì)算光照鈣化速率相對(duì)應(yīng)，黑暗培養(yǎng)后的BA’和HA’與計(jì)算黑暗鈣化速率相對(duì)應(yīng))，K和K’由公式:
【權(quán)利要求】
1.一種微電極檢測(cè)珊瑚幼體鈣化速率的方法，其特征在于，包括以下步驟: a、采集成體珊瑚，放入培養(yǎng)箱中，待珊瑚釋放出浮浪幼蟲，收集浮浪幼蟲，讓浮浪幼蟲附著于附著物上，再將浮浪幼蟲放入裝有海水的微呼吸瓶中，進(jìn)行Tl/T2h光照/黑暗培養(yǎng)，同時(shí)不斷的用氧氣微電極測(cè)量海水的氧氣變化和用PH微電極測(cè)量海水的pH值變化，并收集數(shù)據(jù)，以沒有浮浪幼蟲的海水按照同樣處理的作為對(duì)照；另外測(cè)量光照培養(yǎng)前或黑暗培養(yǎng)前的初始?jí)A度，所述的Tlh和T2h是在O~12h范圍內(nèi)； b、根據(jù)氧氣變化計(jì)算幼體的光合和呼吸作用，利用碳酸鹽平衡體系模型C02SYS計(jì)算光合和呼吸作用引起的PH變化: 具體計(jì)算公式: 總光合速率=(DOLTQ-DOLTlh - DOl5^) /T 黑暗呼吸速率=(D0DTQ-D0DT2h - DOd對(duì)照變化)/T DOlto是光照培養(yǎng)前的溶解氧濃度，DOmh是光照培養(yǎng)Tl小時(shí)后的溶解氧濃度，是對(duì)照樣品中光照培養(yǎng)Tl小時(shí)的溶解氧濃度變化，DOdto是黑暗培養(yǎng)前的溶解氧濃度，DOm2h是黑暗培養(yǎng)T2小時(shí)后的溶解氧濃度，DOd^皿是對(duì)照樣品中黑暗培養(yǎng)T2小時(shí)的溶解氧濃度變化，T是培養(yǎng)時(shí)間； 計(jì)算鈣化速率的公式: 光照鈣化速率=(總光合速率 X Q+TA’ X (K-K，) -KX (BA+HA) +K，X (BA，+HA’))/(2 X (K-0.5) XT) 黑暗鈣化速率=(黑暗呼吸速率 XQ+TA’ X (K-K，)-KX (BA+HA) +Kj X (BA，+HA’ ))/(2X (K-0.5) XT) 公式中Q是氧碳比例，TA’是光照培養(yǎng)前或黑暗培養(yǎng)前的初始?jí)A度，BA和HA分別是光照培養(yǎng)前或黑暗培養(yǎng)前的硼酸和氫氧根離子堿度，BA’和HA’分別是光照培養(yǎng)后或黑暗培養(yǎng)后的硼酸和氫氧根離子堿度，K和K’由公式:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電極檢測(cè)珊瑚幼體鈣化速率的方法，其特征在于，所述的成體珊瑚是從海底采集的生長(zhǎng)正常的健康珊瑚，在釋放幼體前采集。
【文檔編號(hào)】G01N27/00GK103651265SQ201310590037
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】袁翔城, 李秀保, 黃暉, 袁濤, 張?jiān)￡? 江雷 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院南海海洋研究所