一种微电极检测珊瑚幼体钙化速率的方法
【专利摘要】本发明公开了一种微电极检测珊瑚幼体钙化速率的方法。它是先采集成体珊瑚，放入培养箱中，待珊瑚释放出浮浪幼虫，收集浮浪幼虫，让浮浪幼虫附着于附着物上，再将浮浪幼虫放入装有海水的微呼吸瓶中，进行T1/T2h光照/黑暗培养，同时不断的用氧气微电极测量海水的氧气变化和用pH微电极测量海水的pH值变化，并收集数据，以没有浮浪幼虫的海水按照同样处理的作为对照；另外测量光照培养前或黑暗培养前的初始碱度，所述的T1h和T2h是在0～12h范围内；根据氧气变化计算幼体的光合和呼吸作用，利用碳酸盐平衡体系模型CO2SYS计算光合和呼吸作用引起的pH变化，计算得到珊瑚幼体的光照钙化速率和黑暗钙化速率。
【专利说明】一种微电极检测珊瑚幼体钙化速率的方法
【技术领域】:
[0001]本发明属于珊瑚钙化研究领域，具体涉及一种微电极检测珊瑚幼体钙化速率的方法。
【背景技术】:
[0002]珊瑚礁及相关的生态系统具有重要的生态功能，它为许多海洋生物提供了产卵、繁殖、栖息和躲避敌害的场所，具有保护海岸线和生态观光旅游等重要的功能。由于气候变化、社会经济的发展和人类活动的压力，活珊瑚覆盖率迅速降低，珊瑚礁生物多样性下降。若能成功获得其珊瑚幼体并且对珊瑚幼体的各项生理指标进行有效监测，将有助于识别影响珊瑚幼体生长的主要因素，促进珊瑚礁生态系统的恢复。
[0003]由于珊瑚幼体的收集，培养和检测的困难，珊瑚幼体的研究还相对较少。珊瑚幼体的基本生理参数，如钙化速率主要通过烘干称重的方法检测，幼体会被杀死，使得实验没有可持续性。目前对于珊瑚幼体，还没有活体无损伤的检测方法。我国的研究者虽然研究分析了佳丽鹿角珊瑚卵母细胞的发育情况(李元超等2007)，并且用细微镜观察到膨胀蔷薇珊瑚和壮实鹿角珊瑚产卵过程和幼虫发育的过程(黄洁英等2011)，张成龙等人(2010)应用浮力称重法计算了成体珊瑚的钙化速率方法，但是幼体的生理指标如光合作用和钙化作用却没有人研究。
【发明内容】
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[0004]本发明的目的是提供一种能够快速检测、实时获得数据、减少了操作过程中样品量的损耗，提高了检测效率的微电极检测珊瑚幼体钙化速率的方法，本方法具有简单、便宜、准确和高效的特点。
[0005]本发明的微电极检测珊瑚幼体钙化速率的方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0006]a、采集成体珊瑚，放入培养箱中，待珊瑚释放出浮浪幼虫，收集浮浪幼虫，让浮浪幼虫附着于附着物上，再将浮浪幼虫放入装有海水的微呼吸瓶中，进行Tl/T2h光照/黑暗培养，同时不断的用氧气微电极测量海水的氧气变化和用PH微电极测量海水的pH值变化，并收集数据，以没有浮浪幼虫的海水按照同样处理的作为对照；另外测量光照培养前或黑暗培养前的初始碱度，所述的Tlh和T2h是在O~12h范围内，可根据具体需要选择；
[0007]b、根据氧气变化计算幼体的光合和呼吸作用，利用碳酸盐平衡体系模型C02SYS计算光合和呼吸作用引起的PH变化，因为珊瑚沉淀Imol的钙离子会释放2mol碱度，根据实测的氢离子和氧气浓度变化的差值，可以计算出钙化速率:
[0008]具体计算公式:
[0009]总光合速率=(DOlto-D0LTlh - DOl对照变化)/T
[0010]黑暗呼吸速率=(D0DT0-D0DT2h - DOd对照变化)/T [0011]DOlto是光照培养前的溶解氧浓度，DOmh是光照培养Tl小时后的溶解氧浓度，DOl--U是对照样品中(没有幼体的海水)光照培养Tl小时的溶解氧浓度变化，DOdto是黑暗培养前的溶解氧浓度，D0DT2h是黑暗培养T2小时后的溶解氧浓度，DO115iw^fc是对照样品中(没有幼体的海水)黑暗培养T2小时的溶解氧浓度变化，T是培养时间；
[0012]根据Barnes (1983)计算钙化速率的公式:
[0013]光照钙化速率=(总光合速率XQ+TA’ X (K-K，)_KX (BA+HA)+K，X (BA，+HA’))/(2X (K-0.5) XT)
[0014]黑暗钙化速率=(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(大约为1:1)，TA’是光照培养前或黑暗培养前的初始碱度(用点滴法检测，光照培养前的TA’与计算光照钙化速率相对应，黑暗培养前的TA’与计算黑暗钙化速率相对应)，BA和HA分别是光照培养前或黑暗培养前的硼酸和氢氧根离子碱度(由盐度、温度和pH用C02SYS软件计算所得,属于公知常识,计算软件可在:http://cdiac.0rnl.gov/ftp/co2sys/C02SYS calc XLS ν2.I/下载,光照培养前的 BA 和 HA 与计算光照钙化速率相对应，黑暗培养前的BA和HA与计算黑暗钙化速率相对应)，BA’和HA’分别是光照培养后或黑暗培养后的硼酸和氢氧根离子碱度(由盐度、温度和PH用C02SYS软件计算所得，属于公知常识，光照培养后的BA’和HA’与计算光照钙化速率相对应，黑暗培养后的BA’和HA’与计算黑暗钙化速率相对应)，K和K’由公式:
【权利要求】
1.一种微电极检测珊瑚幼体钙化速率的方法，其特征在于，包括以下步骤: a、采集成体珊瑚，放入培养箱中，待珊瑚释放出浮浪幼虫，收集浮浪幼虫，让浮浪幼虫附着于附着物上，再将浮浪幼虫放入装有海水的微呼吸瓶中，进行Tl/T2h光照/黑暗培养，同时不断的用氧气微电极测量海水的氧气变化和用PH微电极测量海水的pH值变化，并收集数据，以没有浮浪幼虫的海水按照同样处理的作为对照；另外测量光照培养前或黑暗培养前的初始碱度，所述的Tlh和T2h是在O~12h范围内； b、根据氧气变化计算幼体的光合和呼吸作用，利用碳酸盐平衡体系模型C02SYS计算光合和呼吸作用引起的PH变化: 具体计算公式: 总光合速率=(DOLTQ-DOLTlh - DOl5^) /T 黑暗呼吸速率=(D0DTQ-D0DT2h - DOd对照变化)/T DOlto是光照培养前的溶解氧浓度，DOmh是光照培养Tl小时后的溶解氧浓度，是对照样品中光照培养Tl小时的溶解氧浓度变化，DOdto是黑暗培养前的溶解氧浓度，DOm2h是黑暗培养T2小时后的溶解氧浓度，DOd^皿是对照样品中黑暗培养T2小时的溶解氧浓度变化，T是培养时间； 计算钙化速率的公式: 光照钙化速率=(总光合速率 X Q+TA’ X (K-K，) -KX (BA+HA) +K，X (BA，+HA’))/(2 X (K-0.5) XT) 黑暗钙化速率=(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’是光照培养前或黑暗培养前的初始碱度，BA和HA分别是光照培养前或黑暗培养前的硼酸和氢氧根离子碱度，BA’和HA’分别是光照培养后或黑暗培养后的硼酸和氢氧根离子碱度，K和K’由公式:
2.根据权利要求1所述的微电极检测珊瑚幼体钙化速率的方法，其特征在于，所述的成体珊瑚是从海底采集的生长正常的健康珊瑚，在释放幼体前采集。
【文档编号】G01N27/00GK103651265SQ201310590037
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年11月20日 优先权日:2013年11月20日
【发明者】袁翔城, 李秀保, 黄晖, 袁涛, 张浴阳, 江雷 申请人:中国科学院南海海洋研究所