Open Collections

UBC Theses and Dissertations

UBC Theses Logo

UBC Theses and Dissertations

Toxic effects of selenite and selenate on marine microalgae : a physiological and ultrastructural study Wong, Donald Chun Kit 1990

Your browser doesn't seem to have a PDF viewer, please download the PDF to view this item.

Item Metadata

Download

Media
831-UBC_1990_A6_7 W66.pdf [ 7.77MB ]
Metadata
JSON: 831-1.0098214.json
JSON-LD: 831-1.0098214-ld.json
RDF/XML (Pretty): 831-1.0098214-rdf.xml
RDF/JSON: 831-1.0098214-rdf.json
Turtle: 831-1.0098214-turtle.txt
N-Triples: 831-1.0098214-rdf-ntriples.txt
Original Record: 831-1.0098214-source.json
Full Text
831-1.0098214-fulltext.txt
Citation
831-1.0098214.ris

Full Text

T O X I C E F F E C T S OF S E L E N I T E AND S E L E N A T E ON MARINE M I C R O A L G A E . A P H Y S I O L O G I C A L AND U L T R A S T R U C T U R A L S T U D Y . by DONALD CHUN K I T WONG B . S c . ( H o n . ) , T h e U n i v e r s i t y o f B r i t i s h C o l u m b i a , 1986 A T H E S I S SUBMITTED I N P A R T I A L F U L F I L L M E N T OF T H E REQUIREMENTS FOR T H E DEGREE OF MASTER OF S C I E N C E i n T H E F A C U L T Y OF GRADUATE S T U D I E S (DEPARTMENT OF BOTANY) We a c c e p t t h i s t h e s i s a s c o n f o r m i n g t o t h e r e q u i r e d s t a n d a r d T H E U N I V E R S I T Y OF J u l y (c) D o n a l d C h u n B R I T I S H COLUMBIA 1990 K i t Wong, 1990 In presenting this thesis in partial fulfilment of the requirements for an advanced degree at the University of British Columbia, I agree that the Library shall make it freely available for reference and study. I further agree that permission for extensive copying of this thesis for scholarly purposes may be granted by the head of my department or by his or her representatives. It is understood that copying or publication of this thesis for financial gain shall not be allowed without my written permission. Department of The University of British Columbia Vancouver, Canada DE-6 (2/88) A B S T R A C T S e v e n s p e c i e s o f m a r i n e p h y t o p l a n k t e r s a s s i g n e d t o d i f f e r e n t t a x o n o m i c d i v i s i o n s w e r e t e s t e d f o r t o x i c r e s p o n s e s t o two d i f f e r e n t m o l e c u l a r s p e c i e s o f s e l e n i u m known t o b e p r e v a l e n t i n s e a w a t e r , s e l e n i t e a n d s e l e n a t e . S e l e n a t e p r o v e d t o b e more t o x i c t h a n s e l e n i t e , a l t h o u g h s e v e r e t o x i c i t y was o n l y o b s e r v e d a t h i g h c o n c e n t r a t i o n s — P — T (10 a n d 10 M) o f b o t h s e l e n a t e a n d s e l e n i t e . A t t h e s e c o n c e n t r a t i o n s , g r o w t h was c o m p l e t e l y o r s e v e r e l y i n h i b i t e d i n m o s t s p e c i e s t e s t e d . I n some o f t h e s p e c i e s t h a t r e m a i n e d v i a b l e , b o t h t h e p e r c e n t a g e o f m o t i l e c e l l s a n d t h e i r s w i m m i n g s p e e d w e r e d r a s t i c a l l y r e d u c e d . S c a n n i n g e l e c t r o n m i c r o s c o p y r e v e a l e d t h a t , u n d e r t h e s e c i r c u m s t a n c e s , D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a c e l l s p o s s e s s e d much s h o r t e r f l a g e l l a c o m p a r e d t o t h e c o n t r o l s , w h i l e t h o s e t h a t became n o n - m o t i l e l a c k e d f l a g e l l a a l t o g e t h e r . D e s p i t e t h e s e s t r i k i n g a l t e r a t i o n s i n b o t h g r o w t h a n d m o r p h o l o g y , c e l l s o f A m p h i d i n i u m c a r t e r a e . D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a a n d P a v l o v a  l u t h e r i s h o w e d , a f t e r p r o l o n g e d e x p o s u r e s , s i g n s o f a d a p t a t i o n t o h i g h s e l e n i u m c o n c e n t r a t i o n s . L o w e r c o n c e n t r a t i o n s o f s e l e n i u m w e r e g e n e r a l l y n o n - t o x i c a n d f r e q u e n t l y e v e n s t i m u l a t o r y t o g r o w t h . T h e s e o b s e r v a t i o n s s u g g e s t t h a t f o r m e a n i n g f u l i n f e r e n c e s o n s e l e n i u m t o x i c i t y i i A b s t r a c t b o t h t h e c o n c e n t r a t i o n r a n g e a n d t h e l e n g t h o f t h e s t u d i e s m u s t b e c o n s i d e r e d a n d t h e p o t e n t i a l f o r a d a p t a t i o n t o h i g h s e l e n i u m c o n c e n t r a t i o n s t a k e n i n t o c o n s i d e r a t i o n . T h e m a i n u l t r a s t r u c t u r a l a n d p h y s i o l o g i c a l c h a n g e s i n c e l l s o f D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a , P a v l o v a l u t h e r i a n d A m p h i d i n i u m c a r t e r a e t r e a t e d w i t h s e l e n i t e o r s e l e n a t e i n v o l v e d t h e c e l l c o a t , m i t o c h o n d r i a , c h l o r o p l a s t s a s w e l l a s t h e r e s p i r a t o r y a n d p h o t o s y n t h e t i c r a t e s . O t h e r c h a n g e s w e r e o b s e r v e d i n t h e n u c l e u s , l i p i d s , v a c u o l e s , n i t r o g e n a n d c a r b o n c o n t e n t s , b u t t h e s e showed g r e a t e r v a r i a b i l i t y among t h e m i c r o a l g a e s t u d i e d . T h e m a j o r a l t e r a t i o n s s u g g e s t e d t h a t e n e r g y t r a n s d u c i n g s y s t e m s w e r e s e v e r e l y a f f e c t e d b y s e l e n i u m t o x i c i t y . T h e s e l e d t o s i g n i f i c a n t d e c r e a s e s o r e v e n e l i m i n a t i o n o f s t o r a g e p r o d u c t s w h i c h w e r e i n d i c a t i v e o f s e v e r e s h o r t a g e i n e n e r g y a n d p r o d u c e d m a j o r r e d u c t i o n s i n g r o w t h . T h e s e o c c u r r e d l a t e r u p o n e x p o s u r e t o t h e t o x i c a n t a n d c o i n c i d e d w i t h t h e l o s s o f c e l l c o a t m a t e r i a l , s u g g e s t i n g t h a t t h e s h e d d i n g o f c e l l s u r f a c e m a t e r i a l m i g h t p l a y a m a j o r r o l e i n t h e d e t o x i f i c a t i o n a n d a d a p t a t i o n o f t h e m i c r o a l g a e t o t o x i c c o n c e n t r a t i o n s o f s e l e n i u m . T A B L E OF CONTENTS A b s t r a c t i i L i s t o f T a b l e s . . . . v L i s t o f F i g u r e s v i A c k n o w l e d g e m e n t . x I n t r o d u c t i o n 1 M a t e r i a l s a n d M e t h o d s . 8 R e s u l t s 12 I . E f f e c t s o f s e l e n i t e a n d s e l e n a t e o n t h e g r o w t h a n d m o t i l i t y o f s e v e n s p e c i e s o f m a r i n e m i c r o a l g a e 12 I I . E f f e c t s o f s e l e n i t e a n d s e l e n a t e t o x i c i t y o n t h e u l t r a s t r u c u t r e a n d p h y s i o l o g y o f t h r e e s p e c i e s o f m a r i n e m i c r o a l g a e . 18 D i s c u s s i o n 25 I . E f f e c t s o f s e l e n i t e a n d s e l e n a t e o n t h e g r o w t h a n d m o t i l i t y o f s e v e n s p e c i e s o f m a r i n e m i c r o a l g a e 25 I I . E f f e c t s o f s e l e n i t e a n d s e l e n a t e t o x i c i t y o n t h e u l t r a s t r u c t u r e a n d p h y s i o l o g y o f t h r e e s p e c i e s o f m a r i n e m i c r o a l g a e 32 C o n c l u s i o n s a n d P r o p o s e d F u t u r e R e s e a r c h 40 R e f e r e n c e s . 82 A p p e n d i x I . C o m p o s i t i o n o f m i c r o a l g a e g r o w t h m e d i u m . S e l e n i u m a d d e d s e p a r a t e l y a t v a r i o u s c o n c e n t r a t i o n s . . . 9 9 iv L I S T OF T A B L E S T a b l e I . S p e c i e s o f m i c r o a l g a e u s e d i n t h e p r e s e n t s t u d y . . 4 2 T a b l e I I . G r o w t h o f m i c r o a l g a e i n s e l e n i t e . a , a d a p t a t i o n p e r i o d ( d a y s ) ; b , e x p o n e n t i a l g r o w t h r a t e (d ; c , maximum y i e l d (OD ggo nm) / N G ' n o g r o w t h ; NM, v a l u e s t o o l o w o r i n a d e q u a t e f o r m e a s u r e m e n t w i t h c o n f i d e n c e . V a l u e s i n b r a c k e t s r e p r e s e n t t h e p e r c e n t a g e s w i t h r e s p e c t t o t h e c o n t r o l 43 T a b l e I I I . G r o w t h o f m i c r o a l g a e i n s e l e n a t e . a , a d a p t a t i o n p e r i o d ( d a y s ) ; b , e x p o n e n t i a l g r o w t h r a t e (d -- 1-) ; c , maximum y i e l d (OD ggo n m ) ; N G , no g r o w t h ; NM, v a l u e s t o o l o w o r i n a d e q u a t e f o r m e a s u r e m e n t w i t h c o n f i d e n c e . V a l u e s i n b r a c k e t s r e p r e s e n t t h e p e r c e n t a g e s w i t h r e s p e c t t o t h e c o n t r o l 44 T a b l e I V . M e a n (x) d i a m e t e r (nm) a n d l e n g t h (jzm) o f t h e f l a g e l l a o f D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a , a n d P a v l o v a l u t h e r i , a n d o f t h e h a p t o n e m a o f P a v l o v a l u t h e r i g r o w n w i t h a n d w i t h o u t s e l e n i t e , p l u s mean (x) d i a m e t e r a n d l e n g t h o f t h e f l a g e l l a (/xm) o f A m p h i d i n i u m c a r t e r a e , g r o w n w i t h a n d w i t h o u t s e l e n a t e . O b s e r v a t i o n s made w i t h a T E M , SEM a n d / o r L i g h t m i c r o s c o p e . C o r r e s p o n d i n g s t a n d a r d e r r o r s o f means (sem) shown 45 T a b l e V . M e a n (x) a n d s t a n d a r d e r r o r ( ± s e m ) o f t h e means o f p h y s i o l o g i c a l a c t i v i t i e s o f D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a g r o w n w i t h a n d w i t h o u t s e l e n i t e 46 T a b l e V I . M e a n (x) a n d s t a n d a r d e r r o r ( ± s e m ) o f t h e a b s o r p t i o n b y d i f f e r e n t p i g m e n t s f r o m two i n v i v o a b s o r p t i o n s p e c t r a r e p l i c a t e m e a s u r e m e n t s o f D u n a l i e l l a  t e r t i o l e c t a g r o w n w i t h a n d w i t h o u t s e l e n i t e . 47 T a b l e V I I . M e a n (x) a n d s t a n d a r d e r r o r ( ± s e m ) o f t h e means o f p h y s i o l o g i c a l a c t i v i t i e s o f P a v l o v a l u t h e r i g r o w n w i t h a n d w i t h o u t s e l e n i t e 48 T a b l e V I I I . M e a n (x) a n d s t a n d a r d e r r o r ( ± s e m ) o f t h e means o f p h y s i o l o g i c a l a c t i v i t i e s o f l o g p h a s e A m p h i d i n i u m  c a r t e r a e g r o w n w i t h a n d w i t h o u t s e l e n a t e 49 V L I S T OF F I G U R E S F i g . 1 . G r o w t h c u r v e s o f P a v l o v a l u t h e r i e x p o s e d t o 10 3 M (A) a n d 1 0 ~ 4 M (•) s e l e n i t e , a n d c o n t r o l w i t h o u t s e l e n i u m a d d i t i o n (o) . V e r t i c a l b a r s i n d i c a t e t h e s t a n d a r d e r r o r o f m e a n . n=3 50 F i g . 2 . G r o w t h c u r v e s o f D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a e x p o s e d t o 1 0 ~ 4 M s e l e n i t e (•) a n d c o n t r o l w i t h o u t s e l e n i u m a d d i t i o n ( o ) . V e r t i c a l b a r s i n d i c a t e t h e s t a n d a r d e r r o r o f m e a n . n=3 52 F i g . 3 . G r o w t h c u r v e o f A m p h i d i n i u m c a r t e r a e i n 1 0 ~ 3 M s e l e n a t e w i t h o u t (•) a n d w i t h (•) p r e v i o u s a d a p t a t i o n , a n d i n 1 0 - 2 M s e l e n a t e w i t h p r i o r a d a p t a t i o n t o 10 3 M s e l e n a t e (A) • C o r r e s p o n d i n g c o n t r o l g r o w t h w i t h o u t s e l e n i u m a d d i t i o n i s a l s o shown ( o ) . V e r t i c a l a b r s i n d i c a t e t h t e s t a n d a r d e r r o r o f mean 54 F i g . 4 . P e r c e n t a g e a n d s w i m m i n g s p e e d o f m o t i l e c e l l s i n c u l t u r e s o f D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a a n d P a v l o v a l u t h e r i g r o w n w i t h 10 4 M s e l e n i t e (A) a n d A m p h i d i n i u m c a r t e r a e a d a p t e d t o g r o w _ i n 1 0 - 3 M s e l e n a t e ( B ) M o t i l i t y s y m b o l s : c o n t r o l (•) , 1 0 ~ 4 M s e l e n i t e (S) , 10 _M s e l e n a t e (S) . S w i m m i n g s p e e d s y m b o l s : c o n t r o l (H) , 10 4 M s e l e n i t e (0) , 1 0 ~ 3 M s e l e n a t e (0) . V e r t i c a l b a r s i n d i c a t e t h e s t a n d a r d e r r o r o f m e a n . D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a : 9 d a y s , n = 6 4 4 . 17 d a y s , n = 4 1 9 . 30 d a y s , n = 5 5 7 . P a v l o v a l u t h e r i : 18 d a y s , n = 4 4 7 . 29 d a y s , n = 5 5 3 . A m p h i d i n i u m c a r t e r a e : n = 164 56 F i g s . 5 a n d 6 . S c a n n i n g e l e c t r o n m i c r o g r a p h o f D u n a l i e l l a  t e r t i o l e c t a g r o w n w i t h 1 0 - 4 M s e l e n i t e f o r 17 d a y s ( F i g . 5) a n d 3 0 d a y s ( F i g . 6) d i s p l a y i n g c o n s p i c u o u s l y s h o r t f l a g e l l a . F i g . 5 b a r = 1/xm ( 2 0 , 0 0 0 X ) . F i g . 6 , b a r = 1 /xm ( 2 5 , 0 0 0 X ) 58 F i g . 7 . S c a n n i n g e l e c t r o n m i c r o g r a p h o f D u n a l i e l l a  t e r t i o l e c t a g r o w n w i t h o u t s e l e n i u m a d d i t i o n f o r 17 d a y s ( s i m i l a r f o r 30 d a y s ) . N o t e l o n g f l a g e l l a . B a r = 2 jum ( 1 1 , 0 0 0 X ) 58 F i g . 8 . S c a n n i n g e l e c t r o n m i c r o g r a p h o f D u n a l i e l l a  t e r t i o l e c t a g r o w n w i t h 10 4 M s e l e n i t e f o r 17 d a y s ( s i m i l a r f o r 30 d a y s ) . N o t e t h e a b s e n c e o f f l a g e l l a . B a r = 1 /xm ( 2 6 , 0 0 0 X ) 58 v i L i s t o f F i g u r e s F i g s . 9 a n d 1 0 . M i t o c h o n d r i a o f D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a g r o w n w i t h ( F i g . 9) a n d w i t h o u t ( F i g . 10) 10 4 M s e l e n i t e f o r 17 d a y s . S e l e n i u m g r o w n c e l l s p o s s e s s r a t h e r l o n g m i t o c h o n d r i a . T h e c r i s t a e d i s p l a y u n u s u a l c o n f i g u r a t i o n s ( a r r o w s ) a n d t h e m a t r i x i s m o r e d e n s e . F i g s . 9 , b a r = 0 . 5 /xm ( 4 0 , 0 0 0 X ) . F i g . 10 , b a r = 0 . 5 fin ( 6 6 , 0 0 0 X ) 60 F i g s . 11 a n d 1 2 . D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a g r o w n w i t h ( F i g . 11) a n d w i t h o u t ( F i g . 12) 1 0 ~ 4 M s e l e n i t e f o r 17 d a y s . N o t e t h e s m a l l e r amount o f s t a r c h ( F i g . 11a c o m p a r e w i t h F i g . 1 2 a , S t h ) , a n d s m a l l e r p y r e n o i d ( F i g . l i b c o m p a r e w i t h F i g . 1 2 b , P y r ) i n s e l e n i t e g r o w n c e l l s . T h e s e c e l l s a r e a l s o l a r g e l y d e v o i d o f l i p i d i n c l u s i o n s ( F i g . 11a c o m p a r e w i t h F i g . 1 2 a , L i p ) . F i g . 1 1 a , b a r = 1 / m ( 1 9 , 0 0 0 X ) . F i g . l i b , b a r = 1 . 5 /urn ( 1 5 , 0 0 0 X ) . F i g . 1 2 a , b a r = l / i i ( 1 7 , 0 0 0 X ) . F i g . 12 b , b a r = 1 . 5 /xm ( 1 2 , 0 0 0 X ) 62 F i g s . 13 t o 1 5 . D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a g r o w n w i t h ( F i g s . 13 a n d 14) a n d w i t h o u t ( F i g . 15) 1 0 ~ 4 M s e l e n i t e f o r 3 0 d a y s . L a r g e v a c u o l e s ( V a c ) , l a c k o f l i p i d i n c l u s i o n s ( L i p ) , s m a l l e r c h l o r o p l a s t s ( C h i ) , p y r e n o i d ( P y r ) a n d l e s s s t a r c h ( S t h ) c h a r a c t e r i z e t h e s e l e n i u m g r o w n c e l l s . F i g . 1 3 , b a r = 1 . 5 /xm ( 1 5 , 0 0 0 X ) . F i g . 1 4 , b a r = 1 . 5 /xm ( 1 3 , 0 0 0 X ) . F i g . 1 5 , b a r = 2 . 0 /nm ( 1 1 , 0 0 0 X ) 64 F i g s . 16 a n d 1 7 . C e l l c o a t o f D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a g r o w n w i t h 1 0 - 4 M s e l e n i t e f o r 17 d a y s , r e v e a l e d b y a l c i a n b l u e s t a i n i n g . N o t e t h e l e s s d e n s e c e l l c o a t o f s e l e n i u m g r o w n ( F i g . 16) c o m p a r e d t o c o n t r o l c e l l s ( F i g . 17) . F i g s . 16 a n 1 7 , b a r = 0 . 3 /xm ( 7 1 , 0 0 0 X ) 66 F i g s . 18 a n d 1 9 . C e l l c o a t o f D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a g r o w n w i t h 10 M s e l e n i t e f o r 30 d a y s , r e v e a l e d b y a l c i a n b l u e s t a i n i n g . N o t e t h e a b s e n c e o f c e l l c o a t i n s e l e n i u m g r o w n ( F i g . 18) c o m p a r e d t o c o n t r o l c e l l s ( F i g . 19) . F i g s . 18 a n d 1 9 , b a r = 0 . 3 /xm ( 7 1 , 0 0 0 X ) 66 F i g s . 20 a n d 2 1 . P a v l o v a l u t h e r i g r o w n w i t h ( F i g . 20) a n d w i t h o u t ( F i g . 21) 1 0 ~ 4 M s e l e n i t e f o r 18 d a y s . N o t e t h e s m a l l s i z e o f b o t h c h l o r o p l a s t s a n d m i t o c h o n d r i a i n s e l e n i u m g r o w n c o m p a r e d t o c o n t r o l c e l l s . F i g . 2 0 , b a r = 0 . 7 /xm ( 2 8 , 0 0 0 X ) . F i g . 2 1 , b a r = 0 . 7 /xm ( 3 0 , 0 0 0 X ) 68 F i g s . 22 a n d 2 3 . C e l l c o a t o f P a v l o v a l u t h e r i g r o w n w i t h ( F i g . 22) a n d w i t h o u t ( F i g . 23) 10 ^M s e l e n i t e f o r 18 d a y s , r e v e a l e d b y a l c i a n b l u e s t a i n i n g . T h e c e l l c o a t o f L i s t o f F i g u r e s s e l e n i u m g r o w n c e l l s i s l e s s d e n s e t h a n t h a t o f c o n t r o l c e l l s . F i g s . 22 a n d 2 3 , b a r = 0 . 3 /nm ( 6 0 , 0 0 0 X ) 70 F i g s . 24 a n d 2 5 . C e l l c o a t o f P a v l o v a l u t h e r i g r o w n w i t h ( F i g . 24) a n d w i t h o u t ( F i g . 25) 1 0 ~ 4 M s e l e n i t e f o r 29 d a y s , r e v e a l e d b y a l c i a n b l u e s t a i n i n g . N o t e t h e t h i n n e s s o f t h i s c o a t i n s e l e n i u m c o m p a r e d t o t h e c o n t r o l c e l l . F i g s . 24 a n d 2 5 , b a r = 0 . 3 /xm ( 6 0 , 0 0 0 X ) 70 F i g s . 26 a n d 2 7 . A m p h i d i n i u m c a r t e r a e a t l o g p h a s e a d a p t e d t o g r o w w i t h ( F i g . 26) a n d w i t h o u t ( F i g . 27) 1 0 - 3 M s e l e n a t e . N o t e t h e d i f f e r e n c e s i n t h e n u c l e u s ( N u c ) , v a c u o l e s ( V a c ) o f s e l e n i u m g r o w n c o m p a r e d t o c o n t r o l c e l l s . F i g . 2 6 , b a r = 2 . 5 /xm ( 7 , 6 0 0 X ) 72 F i g s . 28 a n d 2 9 . C h l o r o p l a s t s o f A m p h i d i n i u m c a r t e r a e a t l o g p h a s e a d a p t e d t o g r o w w i t h ( F i g . 28) a n d w i t h o u t ( F i g . 29) 10 M s e l e n a t e . N o t e t h e v e s i c u l a t i o n o f t h e t h y l a k o i d s i n s e l e n i u m g r o w n c o m p a r e d t o c o n t r o l c e l l s . F i g . 2 8 , b a r = 0 . 2 /xm ( 8 1 , 0 0 0 X ) . F i g . 2 9 , b a r = 0 . 5 /xm ( 4 1 , 0 0 0 X ) . . 72 F i g . 3 0 . C e l l s i z e , e x p r e s s e d a s number o f . p o i n t s o v e r c r o s s s e c t i o n , o f D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a a n d P a v l o v a  l u t h e r i a f t e r g r o w t h f o r v a r i o u s p e r i o d s o f t i m e w i t h 10 4 M s e l e n i t e , a n d A m p h i d i n i u m c a r t e r a e a t l o g p h a s e a d a p t e d t o g r o w w i t h 1 0 ~ 3 M s e l e n a t e ( 0 ) . C o r r e s p o n d i n g c o n t r o l g r o w t h w i t h o u t s e l e n i u m a d d i t i o n i s a l s o shown ( • ) . V e r t i c a l b a r s i n d i c a t e t h e s t a n d a r d e r r o r o f m e a n . D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a : 9 d a y s , n = 5 0 . 17 d a y s , n = 7 2 . 30 d a y s , n = 4 9 . P a v l o v a l u t h e r i : 18 d a y s , n = 5 1 . 29 d a y s , n = 5 2 . A m p h i d i n i u m c a r t e r a e : n = 49 74 F i g . 3 1 . M e a n v o l u m e d e n s i t y o f c e l l c o m p o n e n t s o f D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a a f t e r g r o w t h f o r v a r i o u s p e r i o d s o f t i m e w i t h 10 4 M s e l e n i t e ( Q ) . C o r r e s p o n d i n g c o n t r o l g r o w t h w i t h o u t s e l e n i u m a d d i t i o n i s a l s o shown ( • ) . V e r t i c a l b a r s i n d i c a t e t h e s t a n d a r d e r r o r o f m e a n . N u c l e u s (Nuc) a n d c y t o p l a s m ( C y t ) v o l u m e d e n s i t i e s a r e e x p r e s s e d p e r c e l l v o l u m e . C h l o r o p l a s t ( C h i ) , M i t o c h o n d r i a ( M i t ) , G o l g i ( G i g ) , v a c u o l e s ( V a c ) , a n d l i p i d i n c l u s i o n s ( L i p ) v o l u m e d e n s i t i e s a r e e x p r e s s e d p e r c y t o p l a s m i c v o l u m e . P y r e n o i d ( P y r ) a n d s t a r c h ( S t h ) v o l u m e d e n s i t i e s a r e e x p r e s s e d p e r c h l o r o p l a s t v o l u m e . D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a : 9 d a y s , n = 5 0 . 17 d a y s , n = 7 2 . 30 d a y s , n = 49 76 L i s t o f F i g u r e s F i g . 3 2 . M e a n v o l u m e d e n s i t y o f c e l l c o m p o n e n t s o f P a v l o v a  l u t h e r i a f t e r g r o w t h f o r v a r i o u s p e r i o d s o f t i m e w i t h 1 0 ~ 4 M s e l e n i t e , a n d A m p h i d i n i u m c a r t e r a e , a t l o g p h a s e , a d a p t e d t o grow w i t h 1 0 - J M s e l e n a t e (0) . C o r r e s p o n d i n g c o n t r o l g r o w t h w i t h o u t s e l e n i u m a d d i t i o n i s a l s o shown (•) . V e r t i c a l b a r s i n d i c a t e t h e s t a n d a r d e r r o r o f m e a n . N u c l e u s ( N u c ) , c y t o p l a s m ( C y t ) a n d p e r i p h e r a l c i s t e r n a e ( P C s ) e x p r e s s e d p e r c e l l v o l u m e . C h l o r o p l a s t ( C h i ) , M i t o c h o n d r i a ( M i t ) , G o l g i ( G i g ) , v a c u o l e s ( V a c ) , s t o r a g e v e s i c l e s ( S t V ) , p r o j e c t i l e b o d i e s ( P j B ) a n d s t o r a g e p r o d u c t s - s t a r c h a n d l i p i d s ( S t P ) - e x p r e s s e d p e r c y t o p l a s m i c v o l u m e . P l a s t o g l o b u l i ( P i g ) a n d p y r e n o i d ( P y r ) e x p r e s s e d p e r c h l o r o p l a s t v o l u m e . P a v l o v a l u t h e r i : 18 d a y s , n = 5 1 . 29 d a y s , n = 5 2 . A m p h i d i n i u m c a r t e r a e : n = 49 78 F i g . 3 3 . I n v i v o a b s o r p t i o n s p e c t r u m o f D u n a l i e l l a  t e r t i o l e c t a g r o w n w i t h 1 0 - 4 M s e l e n i t e ( a , b ) o r w i t h o u t s e l e n i u m a d d i t i o n ( c , d ) f o r 17 d a y s . N o t e t h e d i f f e r e n c e i n t h e s h a p e o f t h e a b s o r p t i o n c u r v e s b e t w e e n 500 nm a n d 600 nm. n=4 80 ix ACKNOWLEDGEMENT I w o u l d l i k e t o e x p r e s s my g r a t i t u d e t o my s u p e r v i s o r , D r . L u i s O l i v e i r a , n o t o n l y f o r h i s g u i d a n c e t o w a r d t h e c o m p l e t i o n o f my w o r k , b u t a l s o f o r h i s i d e a s , e n c o u r a g e m e n t a n d w i l l i n g n e s s t o p i c k u p t h e s u p e r v i s i o n o f t h i s i n v e s t i g a t i o n . T h a n k s a r e a l s o d u e t o D r . T h a n a B i s a l p u t r a f o r i n t r o d u c i n g me t o u l t r a s t r u c t u r a l r e s e a r c h , a n d s e v e r a l y e a r s o f r e s e a r c h d i r e c t i o n s a n d s u p p o r t , t o D r . P . J . H a r r i s o n f o r h i s m a r v e l o u s i n t r o d u c t i o n t o a l g a l p h y s i o l o g y a n d l a b f a c i l i t i e s f o r a c o m p o n e n t o f t h i s i n v e s t i g a t i o n , t o D r . F . J . R . T a y l o r f o r h i s h e l p f u l s u g g e s t i o n s , t o M r . M . W e i s f o r h i s t e c h n i c a l a s s i s t a n c e , t o a l l t h e ( f o r m e r a n d p r e s e n t ) g r a d s t u d e n t s i n t h e l a b - D r . K l u t , D r . S a m u e l s , H a n h , R a n d y , B r i a n , L a u r i e a n d L u c y - f o r t h e i r c o m p a n i o n s h i p , t e c h n i c a l h e l p , a n d m o t i v a t i o n t o f i n i s h t h i s w o r k , a n d t o M r . P e t e r Thompson f o r h i s t e c h n i c a l a s s i s t a n c e w i t h t h e p h y s i o l o g i c a l c o m p o n e n t o f t h i s s t u d y . x INTRODUCTION S e l e n i u m i s a m i n o r - m e t a l o r m e t a l l o i d ( W i l b u r 1983) p r e s e n t i n t h e s e a w a t e r i n t h e r a n g e o f 10 ° M t o 10 M ( R o b b e r e c h t a n d V a n G r i e k e n 1 9 8 2 ) . I t i s b o t h a t o x i c a n t a t h i g h c o n c e n t r a t i o n s a n d a n e s s e n t i a l t r a c e e l e m e n t a t l o w c o n c e n t r a t i o n s t o b o t h a n i m a l s a n d many ( i f n o t a l l ) p l a n t o r g a n i s m s . A t h i g h c o n c e n t r a t i o n s , s e l e n i u m c a u s e s l i v e r a n d h e a r t a t r o p h y , p a r a l y s i s , r e s p i r a t o r y f a i l u r e , h a i r l o s s , e r o s i o n o f j o i n t s a n d b l i n d n e s s i n a n i m a l s ( H e w i t t a n d N i c h o l a s 1 9 6 3 ) . T h e o l d e s t c a s e o f s e l e n i u m p o i s o n i n g -a l t h o u g h n o t i d e n t i f i e d a t t h a t t i m e - was d e s c r i b e d b y M a r c o P o l o i n one o f h i s j o u r n e y s t o A s i a ( G i e s s e l - N i e l s e n 1 9 7 6 ) . E a r l y s e t t l e r s o f N o r t h A m e r i c a f o u n d a f a t a l d i s e a s e i n c a t t l e a n d h o r s e s c h a r a c t e r i z e d by s o r e n e s s o f t h e f e e t a n d l o s s o f h a i r f r o m t h e mane a n d t a i l , c a l l e d " a l k a l i d i s e a s e " . C o n c u r r e n t l y , a n o t h e r f a t a l d i s e a s e , " b l i n d s t a g g e r s " , was r e p o r t e d a t o t h e r p a r t s o f t h e c o n t i n e n t . I n t h e 1 9 3 0 s , a l k a l i d i s e a s e was d i s c o v e r e d t o b e d u e t o t h e f e e d s f r o m t h e a f f e c t e d a r e a s . S e l e n i u m was f o u n d t o b e t h e t o x i c a n t , f r o m a s y s t e m a t i c s e a r c h o f t h e e l e m e n t s p r e s e n t . S o d i u m s e l e n i t e o r s e l e n a t e a d m i n i s t e r e d t o l a b a n i m a l s p r o d u c e d s i m i l a r symptoms ( F r a n k e a n d P a i n t e r 1 9 3 5 ) . T h e p l a n t s o f t h e g e n u s A s t r a g a l u s w e r e f o u n d t o be 1 I n t r o d u c t i o n a s s o c i a t e d w i t h " b l i n d s t a g g e r s " . H i g h c o n c e n t r a t i o n s o f s e l e n i u m was a l s o f o u n d i n t h e s e p l a n t s c a l l e d s e l e n i u m -a c c u m u l a t o r s (Underwood 1 9 6 2 ) . T h e y a b s o r b e d a n d r e t a i n e d s e l e n i u m f r o m t h e s o i l i n s u c h f o r m s a s S e -m e t h y l s e l e n o m e t h i o n i n e a n d S e - m e t h y l s e l e n o c y s t i n e , t o g r e a t a m o u n t s . T h e y p r e s e n t e d t o x i c a m o u n t s o f s e l e n i u m t o l i v e s t o c k e s p e c i a l l y . I t was s u b s e q u e n t l y d e m o n s t r a t e d t h a t t h e i n g e s t i o n o f s e l e n i u m - a c c u m u l a t o r s c a u s e d " b l i n d s t a g g e r s " d u e t o a c u t e s e l e n i u m p o i s o n i n g ( W a l k e r 1 9 7 1 ) . T h e s e p l a n t s w e r e a l s o a b l e t o c o n v e r t s e l e n i u m i n t h e s o i l , w h i c h w o u l d o t h e r w i s e be u n a v a i l a b l e , t o f o r m s r e a d i l y a v a i l a b l e t o o t h e r p l a n t s , n o n - a c c u m u l a t o r s , ( U n d e r w o o d 1962) c o n t a i n i n g i n o r g a n i c s e l e n i u m , u s u a l l y i n t h e f o r m o f s e l e n a t e , o r a m i x t u r e o f o r g a n i c a n d i n o r g a n i c f o r m s ( W i l b u r 1 9 8 3 ) . T h e s e l i v e s t o c k p r o b l e m s w e r e s o e c o n o m i c a l l y i m p o r t a n t t h a t l a r g e amounts o f s t u d i e s w e r e p e r f o r m e d t o d e t e r m i n e t h e t o x i c l e v e l s f o r d i f f e r e n t o r g a n i s m s a n d c o u n t e r - m e a s u r e s . F a r m e r s e i t h e r a v o i d c r o p p i n g s e l e n i u m -a c c u m u l a t o r s o r m i x them w i t h p l a n t s f r o m l o w s e l e n i u m a r e a s . S e l e n i u m may a l s o i n h i b i t p l a n t g r o w t h a n d c a u s e c h l o r o s i s i n l e a v e s ( H u r d — K a r r e r 1 9 3 5 ) . S e l e n i u m — a c c u m u l a t o r s a r e a b l e t o a c c u m u l a t e l a r g e a m o u n t s o f s e l e n i u m w i t h o u t s h o w i n g t o x i c e f f e c t s w h i l e n o n - a c c u m u l a t o r s show c h l o r o s i s a n d a r e i n h i b i t e d i n g r o w t h 2 I n t r o d u c t i o n ( H u r d - K a r r e r 193 5 ) . S e l e n i u m , t a k e n up b y n o n — a c c u m u l a t o r s s u c h a s v e g e t a b l e s c a n a l s o r e a c h c o n c e n t r a t i o n s t h a t a r e p o t e n t i a l l y h a r m f u l t o a n i m a l s a n d f a r e x c e e d human d a i l y r e q u i r e m e n t s ( B a n u e l o u s a n d Meek 1 9 8 9 ) . Many modes o f s e l e n i u m t o x i c i t y h a v e b e e n p r o p o s e d , i n c l u d i n g s u b s t i t u t i o n f o r s u l f u r , r e m o v a l o f s u l f h y d r y l g r o u p s a c t i n g i n o x i d a t i v e p r o c e s s e s , a n d g e n e r a t i o n o f a c t i v e o x y g e n s p e c i e s when r e a c t i n g w i t h s u l f h y d r y l g r o u p s . S e l e n i u m i s n e x t t o s u l f u r i n t h e p e r i o d i c t a b l e . T h e y e x h i b i t many s i m i l a r p r o p e r t i e s . T h i s p e r m i t s s e l e n i u m t o r e p l a c e s u l f u r i n many m a c r o m o l e c u l e s ( U n d e r w o o d 1 9 6 2 ) . S y n e r g i s t i c i n t e r a c t i o n s b e t w e e n s e l e n i u m a n d s u l f a t e u p t a k e h a v e a l s o b e e n o b s e r v e d ( M i k k e l s e n a n d Wan 1 9 9 0 ) . I n o r g a n i c s e l e n i u m , e s p e c i a l l y s e l e n i t e , i s a l s o a p o t e n t c e l l u l a r o x i d a n t ( H e w i t t a n d N i c h o l a s 1 9 6 3 , K r a m e r a n d Ames 1 9 8 8 ) . I t was n o t u n t i l t h e 1950s b e f o r e i t was f o u n d t h a t t r a c e a m o u n t s o f s e l e n i u m a r e e s s e n t i a l f o r a n i m a l s . R a t s f e d T o r u l a y e a s t a s a s o l e s o u r c e o f p r o t e i n d e v e l o p e d f a t a l l i v e r n e c r o s i s , b u t c y s t i n e , v i t a m i n E o r A m e r i c a n b r e w e r ' s y e a s t p r e v e n t e d t h i s c o n d i t i o n . T h e l a t t e r d i d n o t c o n t a i n s u f f i c i e n t c y s t i n e o r v i t a m i n E f o r p r o t e c t i o n . T h i s t h i r d a n t i l i v e r n e c r o s i s f a c t o r was d e s i g n a t e d " F a c t o r 3 " . D i f f e r e n t a m o u n t s o f F a c t o r 3 a c t i v i t y was f o u n d i n a w i d e v a r i e t y o f n a t u r a l p r o d u c t s . C o n c e n t r a t e s h a v e a g a r l i c - l i k e 3 I n t r o d u c t i o n o d o u r , s u g g e s t i n g t h e p r e s e n c e o f s e l e n i u m . S m a l l a m o u n t s o f s e l e n i t e was a b l e t o p r o t e c t a g a i n s t l i v e r n e c r o s i s i n t h e same f a s h i o n a s F a c t o r 3 . C h i c k s f e d t h e same d i e t o f T o r u l a y e a s t d e v e l o p e d e x u d a t i v e d i a t h e s i s a l o n g w i t h p o o r g r o w t h a n d h i g h m o r t a l i t y . Symptoms i n c l u d e d edema o n t h e b r e a s t , w i n g s a n d n e c k , a n d s u b c u t a n e o u s h e m o r r h a g e . B r e w e r ' s y e a s t a l s o p r e v e n t e d t h i s d i s e a s e . A s u b s t a n c e s i m i l a r t o F a c t o r 3 was f o u n d , a n d s e l e n i t e was s u b s e q u e n t l y o b s e r v e d t o b e a n e f f e c t i v e c u r e . M o r e w i d e s p r e a d i n v e s t i g a t i o n s f o u n d t h a t s e l e n i u m was e f f e c t i v e i n t r e a t i n g m y o p a t h i e s i n l a m b s , c a l v e s a n d f o a l s , h e p a t o s i s d i e t e t r i c a i n p i g s , p o s t n a t a l l o s s e s i n s h e e p , a n d p o o r g r o w t h a n d f e r t i l i t y i n some a r e a s ( U n d e r w o o d 1 9 6 2 ) . D e f i c i e n c i e s c a u s e m u s c u l a r d y s t r o p h y , l i v e r n e c r o s i s , p a n c r e a t i c d e g e n e r a t i o n a n d r e p r o d u c t i v e f a i l u r e ( W o r l d H e a l t h O r g a n i z a t i o n 1987) . M a n y p h y t o p l a n k t e r s h a v e b e e n f o u n d t o . r e q u i r e s e l e n i u m f o r g r o w t h ( H a r r i s o n e t a l . 1988) . S e l e n i u m d e f i c i e n t d i a t o m s a r e e l o n g a t e d w i t h a l t e r e d membrane s y s t e m s , l a r g e a m o u n t s o f v e s i c u l a r a n d l i p i d i n c l u s i o n s ( D o u c e t t e e t a l . 1987) . T h e r o l e o f s e l e n i u m i n t r a c e a m o u n t s i s s t i l l u n d e r r e s e a r c h . I t i s c l e a r t h a t i t i s r e q u i r e d f o r one o f t h e a n t i - o x i d a t i v e p r o c e s s e s i n a n i m a l s . S e l e n i u m i s a c o - f a c t o r 4 I n t r o d u c t i o n o f t h e enzyme g l u t a t h i o n e p e r o x i d a s e w h i c h a c t s i n t h e d e s t r u c t i o n o f p e r o x i d a s e s i n a n i m a l s (Combs e t a l . 1 9 8 7 ) , p l a n t s a n d p h y t o p l a n k t e r s ( P r i c e a n d H a r r i s o n 1 9 8 8 ) . T h i s w o u l d c o u n t e r - a c t t h e e f f e c t s o f some c a r c i n o g e n s a n d a g i n g a c c o r d i n g t o c u r r e n t t h e o r i e s ( W i l b u r 1 9 8 3 ) . R e c e n t l y , h i g h c o n c e n t r a t i o n s o f s e l e n i u m f o u n d i n t h e K e s t e r s o n R e s e r v o i r a n d W i l d L i f e R e f u g e i n C a l i f o r n i a , p o s s i b l y f r o m t h e c o a s t a l f o o t h i l l s a n d i r r i g a t i o n w a t e r s , h a v e c a u s e d s e r i o u s c o n c e r n s o f t o x i c e f f e c t s o n a n i m a l s i n t h e a r e a ( M a r s h a l l 1985 , P r e s s e r a n d O h l e n d o r f 1 9 8 7 , O h l e n d o r f e t a l . 1 9 8 7 ) . S e l e n i u m , a l o n g w i t h s u l f u r , i s d i s p e r s e d f r o m v o l c a n o s . R a i n f a l l q u i c k l y w a s h e s t h i s s e l e n i u m f r o m t h e a t m o s p h e r e t o t h e e a r t h . S o i l s a r o u n d v o l c a n o s t e n d t o be r i c h i n s e l e n i u m ( W i l b u r 1 9 8 3 ) . S e d i m e n t a r y r o c k s a l s o c o n t a i n h i g h c o n c e n t r a t i o n s o f s e l e n i u m . T h e a l k a l i n i t y o f s o i l s d e r i v e d f r o m t h e s e r o c k s f a v o u r t h e f o r m a t i o n o f s e l e n a t e w h i c h i s g r e a t l y a b s o r b e d b y p l a n t s a n d i s r e a d i l y d i s s o l v e d a n d l e a c h e d b y r a i n f a l l . S e l e n i u m i s a l s o p a s s e d f r o m c o a l t o t h e s u r r o u n d i n g s o i l . R a i n f a l l , p H a n d s o i l c o m p o s i t i o n a l l a f f e c t t h e b i o a v a i l a b i l i t y o f s e l e n i u m ( W o r l d H e a l t h O r g a n i z a t i o n 1987) . T h e m i n i n g , m i l l i n g , s m e l t i n g a n d r e f i n i n g o f c o p p e r , l e a d , z i n c , p h o s p h a t e , u r a n i u m , a n d s e l e n i u m i t s e l f a l l 5 I n t r o d u c t i o n c a u s e e m i s s i o n s o f s e l e n i u m i n t o t h e e n v i r o n m e n t . A t m o s p h e r i c s e l e n i u m l e v e l s a r e s i g n i f i c a n t l y r a i s e d b y t h e s e a c t i v i t i e s . M i n i n g a n d i n d u s t r i a l e f f l u e n t s may c o n t a m i n a t e t h e w a t e r d i r e c t l y w i t h s e l e n i u m . O t h e r i n d u s t r i e s s u c h a s t h e m a n u f a c t u r i n g o f g l a s s , e l e c t r o n i c s c o m p o n e n t s , a n d d y e s c r e a t e t h e same s i t u a t i o n ( W o r l d H e a l t h O r g a n i z a t i o n 1 9 8 7 ) . T h e l a r g e s t s o u r c e o f s e l e n i u m f o r i n d u s t r y i s i n N o r a n d a , Q u e b e c ( W i l b u r 1 9 8 3 ) . S e l e n i u m h a s b e e n f o u n d i n h i g h c o n c e n t r a t i o n s i n g a r b a g e i n c i n e r a t o r e n d p r o d u c t s ( E r i c z o n e t a l . 1 9 8 9 ) , r a w , p r i m a r y a n d s e c o n d a r y s e w a g e , a n d c o a l f l y a s h (Brown e t a l . 1 9 7 6 ; F u r r e t a l . 1 9 7 9 ; L e m l y 1 9 8 5 a , b) . I t h a s b e e n shown t h a t v e g e t a b l e s g r o w n o n s o i l amended w i t h sewage s l u d g e a b s o r b s l a r g e a m o u n t s o f s e l e n i u m f r o m t h e s o i l ( W i l b u r 1 9 8 3 ) . F o s s i l f u e l c o m b u s t i o n i n c r e a s e s t h e s e l e n i u m c o n t e n t o f p r e c i p i t a t i o n ( C u t t e r a n d C h u r c h 1 9 8 6 ) . C o a l - f i r e d p o w e r p l a n t s g e n e r a t e s e l e n i u m i n s m a l l p a r t i c l e s o r v a p o u r s w h i c h e s c a p e s m o s t e m i s s i o n c o n t r o l e q u i p m e n t ( W i l b u r 1983) . T h e s e s o u r c e s c o n t r i b u t e s i g n i f i c a n t l y t o t h e s e l e n i u m c o n t e n t o f o c e a n i c s u r f a c e w a t e r s , p a r t i c u l a r l y i n e s t u a r i n e a n d c o a s t a l w a t e r s ( H a m i l t o n a n d B u h l 1 9 9 0 ) . I n C a n a d a , o v e r h a l f o f t h e a i r p o l l u t i o n by s e l e n i u m comes f r o m c o p p e r a n d n i c k e l m i n i n g w h i l e c o a l c o m b u s t i o n c o n t r i b u t e s t o l e s s t h a n 25% ( W i l b u r 1 9 8 3 ) . 6 I n t r o d u c t i o n S h o r t t e r m s t u d i e s (0 t o 15 d a y s ) o f s e l e n i u m t o x i c i t y h a v e b e e n p e r f o r m e d o n a h a n d f u l o f m a r i n e m i c r o a l g a e ( W h e e l e r e t a l . 1982 , P r i c e e t a l . 1 9 8 7 ) . H o w e v e r , l o n g t e r m s t u d i e s e m p h a s i z i n g n o t o n l y t o x i c i t y b u t a l s o t h e p o s s i b i l i t y o f a d a p t a t i o n t o h i g h c o n c e n t r a t i o n s o f s e l e n i u m a r e c o n s p i c u o u s l y m i s s i n g . I n t h i s s t u d y , we h a v e e x a m i n e d t h e l o n g e r t e r m e f f e c t s (up t o 2 m o n t h s ) a n d a d a p t a t i o n o f s e v e n s p e c i e s o f m a r i n e m i c r o a l g a e b e l o n g i n g t o d i f f e r e n t t a x o n o m i c d i v i s i o n s t o s e l e n i u m t o x i c i t y , u s i n g t h e two m o s t p r e v a l e n t f o r m s o f s e l e n i u m i n s e a w a t e r , s e l e n i t e a n d s e l e n a t e , a n d t h e u l t r a s t r u c t u r a l a n d p h y s i o l o g i c a l a s p e c t s o f s e l e n i u m t o x i c i t y i n t h r e e s p e c i e s o f m a r i n e m i c r o a l g a e , D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a , P a v l o v a l u t h e r i f a n d A m p h i d i n i u m c a r t e r a e , a s s i g n e d t o d i f f e r e n t t a x o n o m i c d i v i s i o n s . 7 M a t e r i a l s a n d M e t h o d s S t o c k c u l t u r e s o f t h e s e v e n s p e c i e s o f a l g a e l i s t e d i n T a b l e I w e r e m a i n t a i n e d a s p r e v i o u s l y d e s c r i b e d b y A n t i a a n d C h e n g (1975) ( A p p e n d i x I ) . G r o w t h t e s t s w e r e c a r r i e d o u t i n c u l t u r e t u b e s a t 1 8 ° C u n d e r c o n t i n u o u s i l l u m i n a t i o n ( 9 5 - 1 0 0 j L i E « m - 2 • s - 1 ) f r o m c o o l - w h i t e f l u o r e s c e n t l a m p s . S m a l l a l i q u o t s (4 ml ) o f medium w i t h s o d i u m s e l e n i t e (Na 2SeC>3) o r s o d i u m s e l e n a t e ( N a 2 S e 0 4 ) , w e r e a d d e d t o 0 . 2 m l a l i q u o t s o f a s p e c i e s s t o c k c u l t u r e a t f i n a l c o n c e n t r a t i o n s r a n g i n g f r o m — 0 —7 10 t o 10 M . A s e p t i c t e c h n i q u e s w e r e u s e d t h r o u g h o u t t h e e x p e r i m e n t t o e n s u r e s t e r i l i t y o f t h e c u l t u r e s . G r o w t h was m o n i t o r e d t h r e e t i m e s e a c h week b y m e a s u r e m e n t o f o p t i c a l d e n s i t y a t 600 nm a f t e r b r i e f v o r t e x - m i x i n g . E x t e n d e d p e r i o d s o f i n c u b a t i o n ( o v e r 60 d a y s ) w e r e a l l o w e d f o r d e l a y e d a l g a l a d a p t a t i o n a s s u g g e s t e d b y S t o c k n e r a n d A n t i a ( 1 9 7 6 ) . C u l t u r e s a m p l e s w e r e v i d e o t a p e d f o r s w i m m i n g s p e e d a n d m o t i l i t y d e t e r m i n a t i o n s f r o m a Z e i s s p h o t o m i c r o s c o p e . P h o t o g r a p h s o f one s e c o n d d u r a t i o n w e r e t a k e n o f t h e c e l l s o n s c r e e n i n s u b s e q u e n t p l a y b a c k s . T h e t r a c k s o f a l l t h e c e l l s w e r e m e a s u r e d o n a K o n t r o n i m a g e a n a l y s i s c o m p u t e r s y s t e m a n d t h e d i s t a n c e s m e a s u r e d a s /Ltm t r a v e l l e d p e r s e c o n d w e r e c a l c u l a t e d . 8 M a t e r i a l s a n d M e t h o d s F o r s c a n n i n g e l e c t r o n m i c r o s c o p y , c e l l s w e r e c o n c e n t r a t e d b y g e n t l e c e n t r i f u g a t i o n a n d f i x e d f o r 2 h w i t h 1% ( v / v ) O S O 4 i n 0 . 1 M (w/v) s o d i u m c a c o d y l a t e b u f f e r e d s a l i n e , p H 7 . 4 . C e l l s w e r e d e h y d r a t e d i n a g r a d e d e t h a n o l s e r i e s , c r i t i c a l p o i n t d r i e d a n d g o l d c o a t e d f o r o b s e r v a t i o n i n a C a m b r i d g e S t e r e o s c a n 250T s c a n n i n g e l e c t r o n m i c r o s c o p e . F o r t r a n s m i s s i o n e l e c t r o n m i c r o s c o p y , s a m p l e s w e r e c o n c e n t r a t e d b y g e n t l e c e n t r i f u g a t i o n a n d f i x e d f o r 4 h a t 4 ° C w i t h a m i x t u r e o f 2% ( v / v ) g l u t a r a l d e h y d e a n d 1% ( v / v ) O S O 4 i n 0 . 1 M (w/v) s o d i u m c a c o d y l a t e b u f f e r e d s a l i n e , pH 7 . 4 . T h e y w e r e t h e n c o n c e n t r a t e d b y f i l t r a t i o n f o r d e h y d r a t i o n i n a g r a d e d m e t h a n o l s e r i e s , a n d f i n a l l y e m b e d d e d i n P o l y b e d 812 ( L u f t 1 9 6 1 ) . U l t r a t h i n s e c t i o n s w e r e c u t o n a R e i c h e r t OMU-3 m i c r o t o m e a n d e x a m i n e d o n a Z e i s s EM10A t r a n s m i s s i o n e l e c t r o n m i c r o s c o p e a f t e r s t a i n i n g w i t h u r a n y l a c e t a t e a n d l e a d c i t r a t e ( R e y n o l d s 1 9 6 3 ) . A l c i a n b l u e was a d d e d t o t h e f i x a t i v e t o a f i n a l c o n c e n t r a t i o n o f 0.5% (w/v ) t o s t a i n t h e c e l l s u r f a c e c o a t o f t h e c e l l s ( O l i v e i r a e t a l . 1 9 8 0 ) . C a l c u l a t i o n o f t h e v o l u m e d e n s i t i e s o f i n d i v i d u a l o r g a n e l l e s was c a r r i e d o u t i n e l e c t r o n m i c r o g r a p h s e n l a r g e d 2 1 , 0 0 0 X f o r D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a . 3 2 , 0 0 0 X f o r P a v l o v a l u t h e r i a n d 1 3 , 0 0 0 X f o r A m p h i d i n i u m  c a r t e r a e , f o l l o w i n g t h e p r o c e d u r e d e s c r i b e d b y S t e e r ( 1 9 8 1 ) . 9 M a t e r i a l s a n d M e t h o d s T h e S t u d e n t 1 s t t e s t was u s e d t o c o m p a r e t h e means o f d i f f e r e n t p a r a m e t e r s f o r d i f f e r e n t g r o w t h c o n d i t i o n s . C e l l c o u n t s a n d c e l l v o l u m e s w e r e m e a s u r e d o n a C o u l t e r C o u n t e r M o d e l T A I L F o r c h l o r o p h y l l a a n d p h a e o p h y t i n a ( p h a e o p i g m e n t ) d e t e r m i n a t i o n s , 2 m l o f c e l l s u s p e n s i o n s w e r e f i l t e r e d t h r o u g h Whatman G F / F f i l t e r s , f o l l o w e d i m m e d i a t e l y b y i m m e r s i o n i n 90% a c e t o n e , h o m o g e n i z a t i o n b y g r i n d i n g f o r 10 m i n , a n d r e a d i n g o f i n v i t r o f l u o r e s c e n c e o n a T u r n e r D e s i g n s m o d e l 10 f l u o r o m e t e r . A few d r o p s o f 10% HC1 w e r e a d d e d a n d s a m p l e r e a d i n g s f o r p h a e o p h y t i n a ( p h a e o p i g m e n t ) c o n c e n t r a t i o n t a k e n w i t h o u t d e l a y . I t s h o u l d b e n o t e d t h a t t h e s e m e a s u r e m e n t s w i l l be a n u n d e r e s t i m a t e o f t h e amount o f c h l o r o p h y l l a a n d p h a e o p h y t i n a ( p h a e o p i g m e n t ) b e c a u s e o f t h e s h o r t e x t r a c t i o n t i m e , t h o u g h t h e y a r e s u f f i c i e n t f o r t h e c o m p a r i s o n p u r p o s e s h e r e . P h o t o s y n t h e s i s a n d r e s p i r a t i o n w e r e m e a s u r e d a t 1 8 ° C a s n e t O2 e v o l u t i o n u n d e r i l l u m i n a t i o n ( a d j u s t e d f o r r e s p i r a t i o n ) o r 0 2 c o n s u m p t i o n i n d a r k n e s s r e s p e c t i v e l y , u s i n g p r o c e d u r e s d e s c r i b e d b y K l u t e t a l . (1984) . A p p r o x i m a t e l y 2 h o f d a r k n e s s p r e c o n d i t i o n i n g was g i v e n t o t h e c u l t u r e s b e f o r e m e a s u r i n g r e s p i r a t i o n , w i t h p h o t o s y n t h e s i s m e a s u r e d r i g h t a f t e r t h e r e s p i r a t i o n m e a s u r e m e n t s . P h o t o s y n t h e s i s a n d r e s p i r a t i o n a r e r e p o r t e d a s n e t v a l u e s a n d e x p r e s s e d a s jumole 0 2 e v o l v e d o r c o n s u m e d p e r 10 M a t e r i a l s a n d M e t h o d s m i n u t e , r e s p e c t i v e l y . P a r t i c u l a t e o r g a n i c c a r b o n a n d n i t r o g e n s a m p l e s w e r e c o l l e c t e d on 13 mm G e l m a n A / E f i l t e r s a n d a n a l y z e d o n a C a r l o E r b a CHN a n a l y z e r . A n i n v i v o a b s o r p t i o n s p e c t r u m o f D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a was d e t e r m i n e d o n a B e c k m a n DU-62 s p e c t r o p h o t o m e t e r . T o d e c r e a s e t h e l i g h t s c a t t e r i n g e f f e c t s p r o d u c e d b y t h e m i c r o a l g a l s u s p e n s i o n s , d i l u t e d s a m p l e s , a s h o r t s a m p l e p a t h a n d a d e t e c t o r p o s i t i o n e d a g a i n s t t h e h o l d i n g c e l l w e r e u t i l i z e d . i, 11 R E S U L T S J . EFFECTS OF SELENITE AND SELENATE ON THE GROWTH AND MOTILITY OF.SEVEN SPECIES OF MARINE MICROALGAE S e l e n i t e was u s e d i n t h e g r o w t h m e d i u m a t c o n c e n t r a t i o n s r a n g i n g f r o m 1 0 ~ 3 M t o 1 0 - 7 M , w h i l e t h e c o n c e n t r a t i o n r a n g e e m p l o y e d f o r s e l e n a t e was f r o m 1 0 ~ 2 M t o 1 0 ~ 5 M . T h e r e a s o n s f o r t h e d i s c r e p a n c i e s o n t h e c o n c e n t r a t i o n r a n g e s t e s t e d f o r t h e s e two s p e c i e s o f s e l e n i u m a r e r e l a t e d t o s o l u b i l i t y p r o b l e m s a t h i g h e r c o n c e n t r a t i o n s a n d l a c k o f b i o l o g i c a l a c t i v i t y a t l o w e r c o n c e n t r a t i o n s . S e l e n i t e a t 1 0 - 2 M c a u s e d t h e p r o d u c t i o n o f c r y s t a l s i n s o l u t i o n , w h i l e w i t h s e l e n a t e t h i s o c c u r r e d o n l y — i . a t 10 X M . I n i t i a l t e s t s showed t h a t no s i g n i f i c a n t e f f e c t s o n g r o w t h w e r e o b s e r v e d a t c o n c e n t r a t i o n s b e l o w 1 0 - 7 M f o r s e l e n i t e o r b e l o w 1 0 - 5 M f o r s e l e n a t e . S e l e n i t e a t 1 0 ~ 3 M c o m p l e t e l y i n h i b i t e d t h e g r o w t h o f A c r m e n e l l u m q u a d r u p l i c a t u m , p a r t i a l l y i n h i b i t e d t h e g r o w t h o f A m p h i d i n i u m c a r t e r a e , I s o c h r v s i s c r a l b a n a , P a v l o v a  l u t h e r i f C h a e t o c e r o s v i x v i s i b i l i s . D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a , a n d s h o w e d m i n i m a l e f f e c t u p o n t h e g r o w t h o f N a n n o c h l o r o p s i s  o c u l a t a . G r o w t h i n h i b i t i o n was p a r t i c u l a r l y s e v e r e i n D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a w h e r e t h e maximum y i e l d r e p r e s e n t e d 12 R e s u l t s o n l y 24% o f t h e c o n t r o l . M a j o r r e d u c t i o n s i n g r o w t h w e r e a l s o o b s e r v e d i n C h a e t o c e r o s v i x v i s i b i l i s a n d P a v l o v a  l u t h e r i w i t h maximum y i e l d v a l u e s o f 42 a n d 57% o f t h e c o n t r o l s , r e s p e c t i v e l y . T h e e f f e c t u p o n t h e g r o w t h o f o t h e r s p e c i e s ( I s o c h r y s i s q a l b a n a a n d A m p h i d i n i u m c a r t e r a e ) was l e s s p r o n o u n c e d . T h e r e d u c t i o n i n maximum y i e l d v a l u e s c o r r e l a t e s w e l l w i t h t h e r e d u c t i o n o b s e r v e d i n t h e e x p o n e n t i a l g r o w t h r a t e f o r m o s t o f t h e s p e c i e s t e s t e d . T h e o n l y n o t i c e a b l e e x c e p t i o n i s N a n n o c h l o r o p s i s o c u l a t a w i t h a r a t e o f e x p o n e n t i a l g r o w t h s i m i l a r t o t h e c o n t r o l . T h e o n l y e f f e c t 1 0 - 3 M s e l e n i t e h a d on N a n n o c h l o r o p s i s o c u l a t a i n v o l v e d t h e d u r a t i o n o f t h e a d a p t a t i o n p e r i o d t h a t i n c r e a s e d f r o m 2 t o 18 d a y s . P a v l o v a l u t h e r i was t h e o n l y o t h e r s p e c i e s whose a d a p t a t i o n p e r i o d was a l s o s i g n i f i c a n t l y a f f e c t e d b y h i g h e r s e l e n i t e c o n c e n t r a t i o n s ( T a b l e I I ) . T h e e f f e c t o f l o w e r c o n c e n t r a t i o n s o f s e l e n i t e o n t h e g r o w t h o f t h e s e s e v e n s p e c i e s o f m a r i n e m i c r o a l g a e i s a l s o shown i n T a b l e I I . A t 1 0 - 4 M s e l e n i t e , t h e i n h i b i t o r y e f f e c t s o n g r o w t h w e r e much l e s s p r o n o u n c e d ( F i g . 1 ) . G r o w t h i n h i b i t i o n was s t i l l s e v e r e i n D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a , w i t h b o t h t h e maximum y i e l d a n d e x p o n e n t i a l g r o w t h r a t e v a l u e s w e l l b e l o w t h o s e o f t h e c o n t r o l ( F i g . 2) . I n h i b i t i o n o f g r o w t h no l o n g e r o c c u r r e d i n A q m e n e l l u m q u a d r u p l i c a t u m . T h e e x p o n e n t i a l g r o w t h r a t e o f N a n n o c h l o r o p s i s o c u l a t a was 13 R e s u l t s a c t u a l l y s t i m u l a t e d a n d t h e a d a p t a t i o n p e r i o d d r o p p e d f r o m 18 d a y s a t 1 0 ~ 3 M t o 2 d a y s a t 1 0 ~ 4 M . No m a j o r s i g n s o f i n h i b i t i o n o c c u r r e d a t l o w e r c o n c e n t r a t i o n s o f s e l e n i t e . I n s t e a d , i n I s o c h r y s i s g a l b a n a , C h a e t o c e r o s v i x v i s i b i l i s , a n d P a v l o v a l u t h e r i , g r o w t h s t i m u l a t i o n was o b s e r v e d . T h i s was p a r t i c u l a r l y p r o n o u n c e d i n P a v l o v a l u t h e r i w h e r e t h e e x p o n e n t i a l g r o w t h r a t e a n d maximum y i e l d w e r e i n c r e a s e d t o 172% a n d 121% o f t h e c o n t r o l s a t 1 0 ~ 7 M s e l e n i t e , r e s p e c t i v e l y . S e l e n a t e a t 1 0 - 2 M c o m p l e t e l y i n h i b i t e d t h e g r o w t h o f a l l s p e c i e s t e s t e d , e x c e p t P a v l o v a l u t h e r i . U n d e r t h e s e c i r c u m s t a n c e s , b o t h i t s e x p o n e n t i a l g r o w t h r a t e a n d maximum y i e l d w e r e s e v e r e l y a f f e c t e d a n d a c c o u n t e d f o r 44% a n d 55% o f t h e c o n t r o l v a l u e s , r e s p e c t i v e l y . E q u a l l y n o t i c e a b l e was t h e f a c t t h a t g r o w t h o n l y o c c u r r e d a f t e r a r a t h e r l e n g t h y a d a p t a t i o n p e r i o d (27 d a y s ) . O v e r a l l , t h e i n h i b i t o r y e f f e c t o f s e l e n a t e p r o v e d a l s o t o be more p r o n o u n c e d t h a n t h a t o f s e l e n i t e a t 10 J M . T h e g r o w t h o f N a n n o c h l o r o p s i s o c u l a t a a n d C h a e t o c e r o s v i x v i s i b i l i s w e r e c o m p l e t e l y a n d t h a t o f A m p h i d i n i u m c a r t e r a e s e v e r e l y i n h i b i t e d a t t h i s c o n c e n t r a t i o n . G r o w t h o f A g m e n e l l u m q u a d r u p l i c a t u m a n d I s o c h r y s i s g a l b a n a w e r e o n l y p a r t i a l l y i n h i b i t e d . H o w e v e r , g r o w t h o c c u r r e d o n l y a f t e r l e n g t h y a d a p t a t i o n p e r i o d s o f 18 a n d 28 d a y s r e s p e c t i v e l y . G r o w t h o f A g m e n e l l u m 14 R e s u l t s q u a d r u p l i c a t u m i n 1 0 ~ 3 M s e l e n a t e c o n t r a s t s w i t h t h e t o t a l i n h i b i t i o n o b s e r v e d w i t h s e l e n i t e . A s i m i l a r s i t u a t i o n was o b s e r v e d i n P a v l o v a l u t h e r i t h a t w h i l e s e v e r e l y i n h i b i t e d a t 1 0 ~ 3 M s e l e n i t e , i t showed o n l y m i n i m a l s i g n s o f i n h i b i t i o n w i t h 1 0 " 3 M s e l e n a t e ( T a b l e I I I ) . T h e g r o w t h i n h i b i t i o n o f A m p h i d i n i u m c a r t e r a e i n 1 0 ~ 3 M s e l e n a t e i s r a t h e r u n u s u a l . A f t e r a n i n i t i a l p e r i o d o f g r o w t h t h a t l a s t s f o r 4 d a y s a n d l e a d s t o a maximum y i e l d t h a t i s 20% o f t h e c o n t r o l , g r o w t h s t a g n a t e s . T h i s i s f o l l o w e d 50 t o 60 d a y s l a t e r b y a r e s u m p t i o n o f g r o w t h r e a c h i n g 42% o f m a x i m a l e x p o n e n t i a l g r o w t h r a t e a n d 45% o f maximum y i e l d (P<0 .05 i n b o t h c a s e s ) o f t h e c o n t r o l . A n i n o c u l u m t a k e n f r o m t h i s c u l t u r e t o i n i t i a t e new o n e s a t 10 M a n d 10 J M s e l e n a t e showed t h a t i n t h e l a s t i n s t a n c e , g r o w t h o c c u r r e d w i t h o u t m a j o r d e l a y a n d i t r e a c h e d 51% a n d 61% o f maximum e x p o n e n t i a l g r o w t h r a t e a n d y i e l d c o m p a r e d w i t h t h e c o n t r o l . No g r o w t h o c c u r r e d when t h e c e l l s w e r e i n o c u l a t e d i n t o medium w i t h 1 0 - 2 M s e l e n a t e ( F i g . 3 ) . C o n c e n t r a t i o n s o f s e l e n a t e b e l o w , a n d i n c l u d i n g 1 0 ~ 4 M , h a d n o s i g n i f i c a n t e f f e c t s on g r o w t h , e x c e p t f o r P a v l o v a  l u t h e r i . I n t h i s c a s e , t h e e x p o n e n t i a l g r o w t h r a t e i n c r e a s e d t o 140% o f t h e c o n t r o l a n d t h i s e f f e c t was s t i l l m o r e p r o n o u n c e d w i t h 1 0 ~ 5 M s e l e n a t e when t h e e x p o n e n t i a l g r o w t h r a t e was 157% o f t h e c o n t r o l ( T a b l e I I I ) . 15 R e s u l t s I t was e v i d e n t f r o m v i s u a l i n s p e c t i o n o f t h e c u l t u r e s t h a t m o s t o f t h e m i c r o a l g a e g r o w n w i t h h i g h c o n c e n t r a t i o n s o f s e l e n i u m s e t t l e d a t t h e b o t t o m o f t h e c u l t u r e v e s s e l i n s t e a d o f b e i n g e v e n l y d i s t r i b u t e d o r c o n c e n t r a t e d n e a r t h e w a t e r / a i r i n t e r f a c e a s t h e c o n t r o l s w e r e . I n v i e w o f t h e s e o b s e r v a t i o n s , t h e p e r c e n t a g e o f m o t i l e c e l l s , t h e s w i m m i n g s p e e d a n d t h e f l a g e l l a r s t r u c t u r e o f D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a a n d P a v l o v a l u t h e r i g r o w n w i t h 1 0 ~ 4 M s e l e n i t e , a n d A m p h i d i n i u m c a r t e r a e a d a p t e d t o grow w i t h 1 0 ~ 3 M s e l e n a t e w e r e e x a m i n e d . I n a l l c a s e s , t h e p e r c e n t a g e o f m o t i l e c e l l s was s i g n i f i c a n t l y l o w e r t h a n t h e c o n t r o l s ( P < 0 . 0 5 ) , a n d s o was t h e s w i m m i n g s p e e d o f t h o s e c e l l s t h a t r e m a i n e d m o t i l e ( P < 0 . 0 5 ) ( F i g . 4 ) . I n D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a , a s t h e c u l t u r e w e n t f r o m e x p o n e n t i a l p h a s e (9 d a y s ) t o s t a t i o n a r y p h a s e (17 d a y s ) , a n d i n t o d e c l i n e (30 d a y s ) , t h e p e r c e n t a g e o f m o t i l e c e l l s d r o p p e d f r o m 38.7% o f t h e c o n t r o l t o 8.5% t o 6.4% r e s p e c t i v e l y , a n d t h e swimming s p e e d o f t h e m o t i l e c e l l s a l s o d r o p p e d f r o m 89.8% o f t h e c o n t r o l t o 47.4% b u t t h e n r e c o v e r e d b a c k t o 80.8% ( F i g . 4 ) . S i m i l a r l y , t h e p e r c e n t a g e o f m o t i l e c e l l s o f P a v l o v a l u t h e r i d e c r e a s e d t o 21.6% o f t h e c o n t r o l a f t e r 18 d a y s , t h e n r e c o v e r b a c k t o 30.95% a f t e r 29 d a y s . T h e i r s w i m m i n g s p e e d a l s o d r o p p e d t o 72.1% a f t e r 18 d a y s t h e n r e c o v e r t o 89.3% o f t h e c o n t r o l b y d a y 2 9 . T h e p e r c e n t a g e o f m o t i l e c e l l s i n A m p h i d i n i u m c a r t e r a e , a f t e r 16 R e s u l t s — 3 a d a p t a t i o n t o g r o w t h i n 10 M s e l e n a t e , was 12.4% o f t h e c o n t r o l ; w h i l e t h e swimming s p e e d d r o p p e d t o 73.9% o f t h e c o n t r o l . L i g h t a n d e l e c t r o n m i c r o s c o p y r e v e a l e d t h a t i n D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a c u l t u r e s g r o w n i n 1 0 - 4 M s e l e n i t e , no m a j o r c h a n g e s o c c u r r e d i n t h e d i a m e t e r o f t h e f l a g e l l a c o m p a r e d t o t h e c o n t r o l . H o w e v e r , 52% o f t h e c e l l s e x a m i n e d h a d s h o r t e r f l a g e l l a ( c o m p a r e F i g s . 5 a n d 6 w i t h F i g . 7) . T h e d i f f e r e n c e s i n f l a g e l l a l e n g t h a r e s t a t i s t i c a l l y s i g n i f i c a n t (P<0 .05) a n d t h e mean f l a g e l l a r l e n g t h d r o p p e d t o 59.4% o f t h e c o n t r o l ( T a b l e I V ) . C e l l s l a c k i n g f l a g e l l a w e r e a l s o o b s e r v e d a n d t h e i r n u m b e r s i n c r e a s e d f r o m 4% i n t h e c o n t r o l s t o 41.3% i n t h e c e l l s g r o w n w i t h 1 0 - 4 M s e l e n i t e a f t e r 17 d a y s (P<0 .05) o f e x p o s u r e ( F i g . 8 ) . T h e f l a g e l l a d i a m e t e r a n d l e n g t h i n P a v l o v a l u t h e r i g r o w n i n 1 0 ~ 4 M s e l e n i t e , a n d A m p h i d i n i u m c a r t e r a e a d a p t e d t o g r o w i n 1 0 ~ 3 M s e l e n a t e w e r e t h e same a s t h e c o n t r o l s . No d i f f e r e n c e was o b s e r v e d i n t h e h a p t o n e m a o f P a v l o v a l u t h e r i ( T a b l e I V ) . No m a j o r c h a n g e s w e r e o b s e r v e d i n t h e i n t e r n a l s t r u c t u r e o f b o t h t h e f l a g e l l a ( a n d h a p t o n e m a ) s h a f t a n d b a s a l b o d y o f a l l t h r e e s p e c i e s . 17 R e s u l t s II. EFFECTS OF SELENITE AND SELENATE TOXICITY ON THE ULTRASTRUCUTRE AND PHYSIOLOGY OF THREE SPECIES OF MARINE MICROALGAE T h e e f f e c t s o f 1 0 - 4 M s e l e n i t e o n D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a a n d P a v l o v a l u t h e r i , a n d 1 0 ~ 3 M s e l e n a t e o n A m p h i d i n i u m  c a r t e r a e w e r e e x a m i n e d a t t h e u l t r a s t r u c t u r a l l e v e l . T h e r e was l i t t l e d i f f e r e n c e i n t h e g r o s s u l t r a s t r u c t u r e o f D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a a f t e r 9 d a y s o f g r o w t h i n 1 0 - 4 M s e l e n i t e . A f t e r 17 d a y s s e l e n i t e g r o w n c e l l s h a d l o n g e r m i t o c h o n d r i a w i t h a d e n s e r m a t r i x . T h e c r i s t a e a l s o d i s p l a y e d u n u s u a l c o n f i g u r a t i o n s ( c o m p a r e F i g . 9 , a r r o w s , w i t h F i g . 10) . T h e r e was a l s o a c l e a r c u t r e d u c t i o n i n t h e s i z e a n d number o f c y t o p l a s m i c l i p i d i n c l u s i o n s . C h l o r o p l a s t s p o s s e s s e d l e s s s t a r c h ( c o m p a r e F i g . 11a w i t h F i g . 12a) a n d t h e p y r e n o i d r e g i o n t e n d e d t o b e s m a l l e r ( c o m p a r e F i g . l i b w i t h F i g . 1 2 b , P y r ) . T h e s e c h a n g e s w e r e e v e n m o r e o b v i o u s i n 30 d a y o l d c u l t u r e s when t h e s e l e n i t e g r o w n c e l l s d i s p l a y e d l o n g b r a n c h e d m i t o c h o n d r i a . C h l o r o p l a s t s t e n d e d t o b e s m a l l e r a n d d e p l e t e d o f s t a r c h d e p o s i t s . L a r g e v a c u o l e s w e r e p r e s e n t i n t h e c y t o p l a s m a n d c y t o p l a s m i c l i p i d i n c l u s i o n s w e r e c o n s p i c u o u s l y a b s e n t ( c o m p a r e F i g s . 13 a n d 14 w i t h F i g . 1 5 ) . 18 R e s u l t s D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a i s a n a t u r a l p r o t o p l a s t t h a t p o s s e s s e s a g l y c o c a l y x - l i k e c e l l c o v e r i n s t e a d o f a c e l l w a l l ( O l i v e i r a e t a l . 1 9 8 0 ) . C y t o c h e m i c a l s t u d i e s u s i n g A l c i a n b l u e t o v i s u a l i z e t h e c e l l c o a t m a t e r i a l r e v e a l e d t h a t 17 d a y o l d c u l t u r e s o f s e l e n i t e g r o w n c e l l s d i s p l a y e d a more f i b r o u s c e l l c o a t a r r a n g e d i n a l e s s c o m p a c t m a n n e r c o m p a r e d t o c o n t r o l c u l t u r e s ( c o m p a r e F i g . 16 w i t h F i g . 1 7 ) . T h e d i f f e r e n c e i n c e l l c o a t m o r p h o l o g y became more p r o n o u n c e d i n o l d e r c u l t u r e s (30 d a y s ) when c e l l c o a t m a t e r i a l s eemed t o be m i s s i n g a l t o g e t h e r f r o m s e l e n i t e g r o w n c e l l s ( c o m p a r e F i g . 18 w i t h F i g . 1 9 ) . A f t e r 18 d a y s o f g r o w t h i n 1 0 - 4 M s e l e n i t e , t h e c h l o r o p l a s t s o f P a v l o v a l u t h e r i w e r e s m a l l e r a n d h a d a l e s s d e n s e s t r o m a . T h e m i t o c h o n d r i a w e r e a l s o s m a l l e r a n d m o r e n u m e r o u s when c o m p a r e d t o t h e c o n t r o l ( c o m p a r e F i g . 2 0 w i t h F i g . 2 1 ) . F u r t h e r m o r e , t h e c e l l c o a t i n s e l e n i t e g r o w n c e l l s was l e s s d e n s e t h a n i n c o n t r o l c e l l s ( c o m p a r e F i g . 22 w i t h F i g . 2 3 ) . A f t e r 29 d a y s , e x c e p t f o r a s h a r p d e c r e a s e i n t h e t h i c k n e s s o f t h e c e l l c o a t no o t h e r m a j o r u l t r a s t r u c t u r a l c h a n g e s w e r e o b s e r v e d ( c o m p a r e F i g . 24 w i t h F i g . 25) . T h i s i s i n c o n t r a s t w i t h t h e c h a n g e s o b s e r v e d i n t h e u l t r a s t r u c t u r e o f A m p h i d i n i u m c a r t e r a e c e l l s g r o w n i n 1 0 ~ 3 M s e l e n a t e . I n t h e n u c l e u s , t h e c h r o m o s o m a l m a t e r i a l was l e s s o s m i o p h i l i c a n d t h e p e r i c h r o m a t i c g r a n u l e s m o r e e v i d e n t i n 19 R e s u l t s s e l e n i u m t r e a t e d t h a n i n c o n t r o l c e l l s . T h e v a c u o l e s w e r e l a r g e a n d c o n t a i n e d l a r g e amounts o f i n c l u s i o n s ( c o m p a r e F i g . 26 w i t h F i g . 2 7 ) . T h e t h y l a k o i d s became g r o s s l y d i l a t e d p r o d u c i n g l a r g e a r e a s w i t h a v e s i c u l a t e d a p p e a r a n c e w i t h i n c h l o r o p l a s t s ( c o m p a r e F i g . 28 w i t h F i g . 2 9 ) . T h e m e t h o d o l o g y u s e d f o r t h e s e s t u d i e s was u n a b l e t o p r e s e r v e t h e a m p h i e s m a o r c e l l c o a t o f t h i s m i c r o a l g a . T h e r e f o r e , n o c o m p a r i s o n s c o u l d b e made b e t w e e n s e l e n i u m g r o w n a n d c o n t r o l c e l l s . F i g u r e 30 shows t h e e f f e c t o f s e l e n i u m o n t h e c e l l s i z e o f t h e t h r e e s p e c i e s o f m i c r o a l g a e u n d e r s t u d y . C e l l s o f D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a g r o w n i n 1 0 - 4 M s e l e n i t e f o r 9 o r 17 d a y s w e r e l a r g e r t h a n t h e c o n t r o l s ( P < 0 . 1 5 a n d P < 0 . 3 0 r e s p e c t i v e l y ) . T h e p r o c e s s was r e v e r s e d a f t e r 30 d a y s when t h e c o n t r o l c e l l s t e n d e d t o i n c r e a s e i n s i z e w h i l e t h o s e g r o w n i n s e l e n i t e showed a s i g n i f i c a n t r e d u c t i o n ( P < 0 . 0 5 ) . C e l l s o f P a v l o v a l u t h e r i g r o w n i n 1 0 ~ 4 M s e l e n i t e f o r 18 a n d 29 d a y s w e r e a l s o l a r g e r t h a n t h e c o n t r o l ( P < 0 . 1 0 a n d P < 0 . 3 0 r e s p e c t i v e l y ) . I n t h i s i n s t a n c e , h o w e v e r , no d e c r e a s e i n c e l l s i z e was o b s e r v e d w i t h a g i n g i n s e l e n i u m t r e a t e d c e l l s . . . . . —T A m p h i d i n i u m c a r t e r a e a d a p t e d t o grow i n 10 M s e l e n a t e s h o w e d no s i g n i f i c a n t c h a n g e s i n c e l l s i z e c o m p a r e d t o t h e c o n t r o l . M o r p h o m e t r i c a n a l y s i s , e x p r e s s e d a s v o l u m e d e n s i t y , o f t h e m a j o r o r g a n e l l e s o f D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a was c o n d u c t e d 20 R e s u l t s a t 9 , 17 a n d 30 d a y s o f e x p o s u r e t o 1 0 - 4 M s e l e n i t e ( F i g . 3 1 ) . M a j o r d i f f e r e n c e s w e r e o n l y o b s e r v e d a f t e r 17 d a y s when t h e m i t o c h o n d r i a ( M i t ) i n c r e a s e d 73% i n v o l u m e ( P < 0 . 0 0 5 ) . T h e v o l u m e o f l i p i d i n c l u s i o n s ( L i p ) d e c r e a s e d 76% ( P < 0 . 0 0 1 ) . P y r e n o i d s ( P y r ) w e r e 90% s m a l l e r ( P < 0 . 0 0 5 ) , a n d t h e r e was 73% l e s s s t a r c h ( S t h ; P < 0 . 0 0 1 ) . O v e r a l l , c h l o r o p l a s t s ( C h i ) became 13% (P<0 .001) s m a l l e r a l s o , c o m p a r e d t o t h e c o n t r o l . A f t e r 30 d a y s , t h e m i t o c h o n d r i a ( M i t ) v o l u m e was s t i l l 72% l a r g e r t h a n t h e c o n t r o l ( P < 0 . 0 0 5 ) . T h e v a c u o l a r (Vac) c o m p a r t m e n t d e c r e a s e d 43% ( P < 0 . 0 0 1 ) a n d t h e v o l u m e o f l i p i d i n c l u s i o n s ( L i p ) d e c r e a s e d 99% ( P < 0 . 0 0 1 ) . T h e r e was no s t a t i s t i c a l l y s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e i n t h e v o l u m e o f p y r e n o i d ( P y r ) b e t w e e n t h e c o n t r o l a n d t h e c e l l s g r o w n i n 1 0 - 4 M s e l e n i t e ( P < 0 . 1 0 ) , t h o u g h t h e r e was a 86% d e c r e a s e i n t h e v o l u m e d e n s i t y o f s t a r c h g r a n u l e s ( S t h ) ( P < 0 . 0 0 1 ) . O v e r a l l , t h e c h l o r o p l a s t v o l u m e d e n s i t y d e c r e a s e d b y 19% ( P < 0 . 0 0 1 ) . T h e r e w e r e n o t n e a r l y a s many c h a n g e s i n P a v l o v a  l u t h e r i g r o w n i n 1 0 ~ 4 M s e l e n i t e ( F i g . 32) . T h e o n l y c h a n g e o b s e r v e d a f t e r 18 d a y s was i n t h e v o l u m e d e n s i t y o f c h l o r o p l a s t s t h a t w e r e 27% s m a l l e r ( P < 0 . 0 0 5 ) . D i f f e r e n c e s o b s e r v e d i n o t h e r o r g a n e l l e s p r o v e d t o be s t a t i s t i c a l l y n o t s i g n i f i c a n t . No f u r t h e r c h a n g e s i n v o l u m e d e n s i t y o f m o s t o r g a n e l l e s w e r e d e t e c t e d a f t e r 29 d a y s o f g r o w t h i n R e s u l t s s e l e n i t e , a l t h o u g h t h e c h l o r o p l a s t s r e m a i n e d 16% s m a l l e r ( P < 0 . 2 0 ) , a n d t h e m i t o c h o n d r i a 21% l a r g e r (P<0 .25 ) t h a n t h e c o n t r o l . W i t h A m p h i d i n i u m c a r t e r a e a d a p t e d t o g r o w i n 10 M s e l e n a t e , t h e s o l e d i f f e r e n c e f o u n d b y m o r p h o m e t r i c a n a l y s i s was t h a t t h e v o l u m e o f v a c u o l e s w i t h i n c l u s i o n s ( V I n ) was 140% g r e a t e r t h a n t h e c o n t r o l s (P<0 .050) ( F i g . 3 2 ) . O t h e r c h a n g e s t h a t p r o v e d t o be s t a t i s t i c a l l y n o t s i g n i f i c a n t i n c l u d e t h e m o d i f i c a t i o n i n t h e v o l u m e o f t h e n u c l e u s (17% i n c r e a s e ; P < 0 . 1 5 ) , m i t o c h o n d r i a (19% i n c r e a s e ; P < 0 . 2 0 ) , p y r e n o i d (50% i n c r e a s e ; P < 0 . 5 5 ) , a n d c h l o r o p l a s t (10% i n c r e a s e ; p < 0 . 2 0 ) . T a b l e V shows t h a t D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a . g r o w n w i t h 1 0 ~ 4 M s e l e n i t e f o r 17 d a y s , h a s 20-30% l e s s c h l o r o p h y l l a a n d p h a e o p h y t i n a ( p h a e o p i g m e n t ) t h a n t h e c o n t r o l . T h e d e c r e a s e i n p i g m e n t a t i o n i s o b s e r v e d when t h e p i g m e n t c o n t e n t i s e x p r e s s e d p e r c e l l , p e r fim p r o t o p l a s t o r p e r jim c h l o r o p l a s t . P h o t o s y n t h e s i s ( e x p r e s s e d p e r c e l l o r p e r /*m 3 c h l o r o p l a s t ) was a l s o d r a m a t i c a l l y r e d u c e d u n d e r t h e s e c i r c u m s t a n c e s a n d a c c o u n t e d f o r 70-75% o f t h e c o n t r o l . R e s p i r a t i o n was 43% l e s s when e x p r e s s e d p e r /xm m i t o c h o n d r i a . H o w e v e r , no s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e i n r e s p i r a t i o n was o b s e r v e d when t h e v a l u e s w e r e e x p r e s s e d p e r /tim3 p r o t o p l a s t o r p e r c e l l ( T a b l e V) . T h e c o l o u r o f t h e D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a c u l t u r e s g r o w n w i t h 1 0 ~ 4 M s e l e n i t e 22 R e s u l t s c h a n g e s f r o m g r e e n t o a r e d d i s h / b r o w n a t t h e e n d o f t h e e x p o n e n t i a l p h a s e . T h e i n v i v o a b s o r p t i o n s p e c t r u m o f D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a a t t h i s t i m e shows t h a t t h e r e i s a c h a n g e i n t h e s h a p e o f t h e s p e c t r u m b e t w e e n 500 nm a n d 600 nm ( F i g . 3 3 ) . T h e r a t i o b e t w e e n some o f t h e p e a k s , c o r r e s p o n d i n g t o d i f f e r e n t p i g m e n t s , a l s o c h a n g e d ( T a b l e V I ) . T h e r e was a 32% i n c r e a s e i n t h e r a t i o o f c a r o t e n e t o c h l o r o p h y l l a a t 6 2 0 - 6 3 0 nm ( P < 0 . 0 1 0 ) , a n d a 34% i n c r e a s e a t 680 nm ( P < 0 . 0 5 0 ) . T h e r e was a l s o a n i n c r e a s e i n t h e r a t i o o f c a r o t e n e t o c h l o r o p h y l l b . H o w e v e r , t h i s i n c r e a s e i s n o t l a r g e e n o u g h t o b e s t a t i s t i c a l l y s i g n i f i c a n t . T h e r e was a c o r r e s p o n d i n g s m a l l i n c r e a s e i n t h e r a t i o o f c h l o r o p h y l l b t o c h l o r o p h y l l a ( 4 3 0 - 4 4 0 nm) t h a t c o i n c i d e s w i t h t h e s h i f t i n t h e a b s o r p t i o n o f c h l o r o p h y l l a . T h e r a t i o o f c h l o r o p h y l l a a b s o r p t i o n a t 4 3 0 - 4 4 0 nm a n d a t 680 nm was i n c r e a s e d 39% ( P < 0 . 0 0 1 ) . C h a n g e s i n t h e c e l l s i z e m e a s u r e d b y C o u l t e r C o u n t e r a n d i n c a r b o n a n d n i t r o g e n c o n t e n t s w e r e a l s o s t u d i e d b u t t h e y w e r e n o t s t a t i s t i c a l l y s i g n i f i c a n t . S i m i l a r p h y s i o l o g i c a l s t u d i e s w e r e c o n d u c t e d w i t h P a v l o v a l u t h e r i a n d A m p h i d i n i u m c a r t e r a e . H o w e v e r , i n v i v o a b s o r p t i o n s p e c t r a w e r e n o t t a k e n b e c a u s e no c h a n g e s i n c u l t u r e p i g m e n t a t i o n w e r e d e t e c t e d w i t h s e l e n i u m t r e a t m e n t s . C h l o r o p h y l l a a n d p h a e o p h y t i n a ( p h a e o p i g m e n t ) d e c r e a s e d b y 40-50% i n P a v l o v a l u t h e r i , w h i l e p h o t o s y n t h e s i s d e c r e a s e d b y 23 R e s u l t s 30-50% when e x p r e s s e d p e r c e l l , p e r /xm3 p r o t o p l a s t o r p e r /xm 3 c h l o r o p l a s t . T h e r e was a 27% r e d u c t i o n i n t h e a m o u n t o f r e s p i r a t i o n e x p r e s s e d p e r /xm3 m i t o c h o n d r i a . H o w e v e r , t h e d e c r e a s e was s m a l l e r a n d i n t h e o r d e r o f 15-17% when e x p r e s s e d p e r c e l l o r p e r /xm3 p r o t o p l a s t . T h e c a r b o n a n d n i t r o g e n c o n t e n t s o f t h e c e l l s w e r e a l s o d e c r e a s e d a p p r o x i m a t e l y 50% a n d 40% r e s p e c t i v e l y , when e x p r e s s e d p e r c e l l o r p e r /xm3 p r o t o p l a s t ( T a b l e V I I ) . A m p h i d i n i u m c a r t e r a e a d a p t e d t o g r o w i n 1 0 ~ 3 M s e l e n a t e s h o w e d a d e c r e a s e o f a p p r o x i m a t e l y 50 a n d 4 0% i n t h e c h l o r o p h y l l a a n d p h a e o p h y t i n a ( p h a e o p i g m e n t ) c o n c e n t r a t i o n s , when e x p r e s s e d o n a c e l l , /xm3 p r o t o p l a s t o r /xm 3 c h l o r o p l a s t b a s i s ( T a b l e V I I I ) . T h e p h o t o s y n t h e t i c r a t e d e c r e a s e d b y 3 5% p e r /xm3 c h l o r o p l a s t , b u t t h i s v a l u e was c o n s p i c o u s l y s m a l l e r (5 t o 11%) when e x p r e s s e d p e r c e l l o r p e r /xm J p r o t o p l a s t . R e s p i r a t i o n i n c r e a s e d b y 3 0 t o 4 0% when e x p r e s s e d p e r c e l l , p e r /xm3 p r o t o p l a s t o r p e r /xm 3 m i t o c h o n d r i a . T h e amount o f c a r b o n p e r c e l l d e c r e a s e d 6% ( P < 0 . 0 0 1 ) , t h o u g h t h e r e i s no s t a t i s t i c a l l y s i g n i f i c a n t d e c r e a s e i n t h e amount o f c a r b o n p e r /xm3 p r o t o p l a s t d u e t o l i t t l e v a r i a t i o n i n c e l l s i z e m e a s u r e d b y t h e C o u l t e r C o u n t e r . T h e amount o f n i t r o g e n p e r c e l l a n d p e r /xm 3 p r o t o p l a s t d e c r e a s e d 18% (P<0 .050) a n d 13% ( P < 0 . 0 5 0 ) , r e s p e c t i v e l y . 24 D i s c u s s i o n I. EFFECTS OF SELENITE AND SELENATE ON THE GROWTH AND MOTILITY OF SEVEN SPECIES OF MARINE MICROALGAE I t i s e v i d e n t f r o m t h e p r e s e n t r e s u l t s t h a t s e v e r a l m a r i n e m i c r o a l g a e e x h i b i t o n l y p a r t i a l g r o w t h i n h i b i t i o n i n s e l e n i t e a t a l m o s t s a t u r a t e d l e v e l s ( 1 0 ~ 3 M ) . One m u s t , h o w e v e r , e m p h a s i z e t h a t t h i s o c c u r s i n c e l l s g r o w n u n d e r n u t r i e n t s u f f i c i e n t c o n d i t i o n s . O v e r a l l o u r f i n d i n g s a r e c o n s i s t e n t w i t h t h o s e o f o t h e r a u t h o r s t h a t show t h a t s e l e n i t e a t 1 0 ~ 3 M r e d u c e s b u t i t d o e s n o t e l i m i n a t e g r o w t h o f p h y t o p l a n k t e r s ( P r i c e e t a l . 1987) . T h i s i s i n c o n t r a s t w i t h t h e h i g h l e v e l o f t o x i c i t y o b s e r v e d a t l o w e r c o n c e n t r a t i o n s o f s e l e n i t e i n y e a s t (Brown a n d S m i t h 1 9 7 9 ) , f e r n ( E l m o r e e t a l . 1 9 8 9 ) , s e v e r a l a g r o n o m i c s p e c i e s o f p l a n t s ( C a r l s o n e t a l . 1989) , a s w e l l a s i n a n u m b e r o f m a m m a l i a n c u l t u r e d c e l l s ( A r e n h o l t - B i n d s l e y e t a l . 1 9 8 8 ; M o r r i s o n a n d M e d i n a 1 9 8 8 ) . S e v e r e o r t o t a l g r o w t h i n h i b i t i o n ( t o x i c i t y ) i s a l s o o b s e r v e d i n s e v e r a l o f t h e p h y t o p l a n k t e r s t e s t e d i n o u r s t u d y a n d t h o s e o f o t h e r s t u d i e s ( S i e l i c k i 1 9 7 3 ; Moede e t a l . 1 9 7 9 ; W h e e l e r e t a l . 1 9 8 2 ; G o t s i s 1 9 8 2 ) . H o w e v e r , t h i s i s u s u a l l y o b s e r v e d o n l y a t r a t h e r h i g h c o n c e n t r a t i o n s o f 25 D i s c u s s i o n s e l e n i t e . D e s p i t e t h i s t e n d e n c y o f p h y t o p l a n k t e r s t o d i s p l a y a h i g h e r r e s i s t a n c e t o s e l e n i u m t o x i c i t y t h a n o t h e r c e l l t y p e s , a c l e a r c o n c e n t r a t i o n t h r e s h o l d t h a t a l l o w s f o r d i s t i n c t i o n o f t o x i c i t y l e v e l s b e t w e e n t h e m c a n n o t be e s t a b l i s h e d . F o r i n s t a n c e , t h e m a r i n e c y a n o b a c t e r i u m P h o r i d i u m l u r i d u m was s e v e r e l y i n h i b i t e d a t 1 0 ~ 5 M s e l e n i t e ( S i e l i c k i e t a l . 1973) a n d a s i m i l a r s i t u a t i o n was o b s e r v e d i n t h e c h l o r o p h y c e a n a l g a S c e n e d e s m u s d i m o r p h u s (Moede e t a l . 1 9 7 9 ) . N o n e t h e l e s s , a n d i n c o n t r a s t w i t h o t h e r c e l l t y p e s , l o w e r c o n c e n t r a t i o n s o f s e l e n i t e ( 1 0 ~ 4 M o r l o w e r ) s h o w e d m i n i m a l o r no e f f e c t o n g r o w t h o f p h y t o p l a n k t e r s . T h i s i s a l s o c o n s i s t e n t w i t h o t h e r o b s e r v a t i o n s u s i n g a v a r i e t y o f p h y t o p l a n k t o n i c o r g a n i s m s ( G o t s i s 1 9 8 2 ; P r i c e e t a l . 1 9 8 7 ; S i e l i c k i e t a l . 1 9 7 3 ) . S e l e n a t e i s more s o l u b l e i n s e a w a t e r t h a n s e l e n i t e . A t i t s s a t u r a t i o n l e v e l ( 1 0 ~ 2 M ) , o n l y P a v l o v a l u t h e r i was a b l e t o s u r v i v e , . a l t h o u g h i t showed s i g n s o f s t r o n g g r o w t h i n h i b i t i o n . A l l o t h e r s p e c i e s w e r e i n h i b i t e d a t t h i s h i g h c o n c e n t r a t i o n . T h i s i s i n a g r e e m e n t w i t h t h e r e s u l t s o b t a i n e d i n o t h e r p h y t o p l a n k t o n i c s t u d i e s ( P r i c e e t a l . 1 9 8 7 ) . O v e r a l l , m a r i n e p h y t o p l a n k t e r s p r o v e d t o b e more s e n s i t i v e t o s e l e n a t e t h a n s e l e n i t e . F o r i n s t a n c e , N a n n o c h l o r o p s i s o c u l a t a a n d C h a e t o c e r o s v i x v i s i b i l i s w e r e c o m p l e t e l y i n h i b i t e d b y 1 0 - 3 M s e l e n a t e , w h i l e s e l e n i t e a t 26 D i s c u s s i o n t h i s c o n c e n t r a t i o n showed no s i g n i f i c a n t i m p a c t o n g r o w t h . A t 1 0 ~ 4 M s e l e n a t e , s h a r p i n c r e a s e s i n t h e a d a p t a t i o n p e r i o d w e r e r e q u i r e d f o r g r o w t h r e s u m p t i o n i n A n a c y s t i s n i d u l a n s a n d A n a b a e n a v a r i a b i l i s (Kumar a n d P r a k a s h 1971) a n d a s i m i l a r s i t u a t i o n o c c u r r e d i n o u r s t u d i e s r e g a r d i n g A q m e n e l l u m q u a d r u p l i c a t u m . T h i s c o n c e n t r a t i o n o f s e l e n a t e p r o v e d a l s o t o be s e v e r e l y i n h i b i t o r y t o s e v e r a l d e s m i d s ( S a r m a a n d J a y a r a m a n 1 9 8 4 ) . E v e n l o w e r c o n c e n t r a t i o n s w e r e f o u n d t o b e t o x i c t o C h l o r e l l a p y r e n o i d o s a ( B e n n e t t 1989) a n d a l l t h e p h y t o p l a n k t o n i c s p e c i e s t e s t e d by W h e e l e r e t a l . ( 1 9 8 2 ) . T h e r e a s o n s f o r t h e h i g h e r s e n s i t i v i t y e x h i b i t e d b y p h y t o p l a n k t e r s t o s e l e n a t e c o m p a r e d t o s e l e n i t e i s n o t k n o w n . H o w e v e r , t h i s may b e r e l a t e d t o t h e d i f f e r e n t i a l u p t a k e o f s e l e n i u m by t h e s e s p e c i e s . I n d e e d , s e l e n i t e i s a b s o r b e d i n g r e a t e r a m o u n t s i n d u c k w e e d ( B u t l e r a n d P e t e r s o n 1 9 6 7 ) , w h i l e t h e r e v e r s e i s t r u e f o r t e r r e s t r i a l p l a n t s ( U l r i c h a n d S h r i f t 1 9 6 8 ) . T w e e d i e a n d S e g e l (1970) s h o w e d t h a t i n f i l a m e n t o u s f u n g i , s e l e n a t e a n d s e l e n i t e w e r e t a k e n u p b y t h e c e l l s i n p a r t v i a t h e same t r a n s p o r t e r , b u t a l s o b y a d i f f e r e n t t r a n s p o r t m e c h a n i s m . S e l e n i u m t r a n s p o r t m e c h a n i s m s w e r e shown t o be d i f f e r e n t i a l l y a f f e c t e d by s u l f a t e i o n s ( W h e e l e r e t a l . 1982 ; S h r i f t 1 9 5 4 ) . P r e -c o n d i t i o n i n g i n s u l f a t e - c o n t a i n i n g medium p r o t e c t s p h y t o p l a n k t e r s a g a i n s t s e l e n i u m t o x i c i t y (Kumar a n d P r a k a s h 27 D i s c u s s i o n 1 9 7 1 ; W h e e l e r e t a l . 1982) . T h e s u l f a t e c o n t e n t o f t h e s e a w a t e r medium may p l a y a c r u c i a l r o l e i n t h e r e s p o n s e o f c e l l s t o t h e d i f f e r e n t m o l e c u l a r s p e c i e s o f s e l e n i u m . One i s a l s o t e m p t e d t o s p e c u l a t e t h a t t h e h i g h e r t o l e r a n c e o f P a v l o v a l u t h e r i t o s e l e n a t e may be a d i r e c t i n f l u e n c e o f t h e e f f e c t s o f s u l f a t e u p o n t h e s e c e l l s . A l o n g a s i m i l a r l i n e , t h e u p t a k e o f p h o s p h o r u s , a n e l e m e n t n o t f a r f r o m s e l e n i u m i n t h e p e r i o d i c t a b l e , i n t h e f o r m o f p h o s p h a t e i s i n h i b i t e d b y s e l e n a t e (Moede e t a l . 1 9 7 9 ) . T h u s , t h e p h o s p h a t e c o n c e n t r a t i o n i n t h e s e a w a t e r may a l s o i n f l u e n c e t h e r e s p o n s e o f p h y t o p l a n k t e r s t o d i f f e r e n t s p e c i e s o f s e l e n i u m . I n g e n e r a l , t h e m e c h a n i s m o f s e l e n i u m t o x i c i t y c a u s i n g g r o w t h i n h i b i t i o n i s n o t u n d e r s t o o d . S e l e n i u m i o n s s t r o n g l y r e a c t w i t h s u l f h y d r y l g r o u p s a n d i n h i b i t s u l f h y d r y l - e n z y m e s s u c h a s s u c c i n i c d e h y d r o g e n a s e i n t h e K r e b s c y c l e (Ray a n d R a y 1 9 7 5 ) . T h e d i m i n i s h e d a c t i v i t y o f s u c c i n i c d e h y d r o g e n a s e r e d u c e s t h e a e r o b i c m e t a b o l i c r a t e . L a c t a t e d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y i s i n c r e a s e d i n r e s p o n s e t o s u c h a c o n d i t i o n o f h y p o x i a ( N e b b i a e t a l . 1 9 9 0 ) . S e l e n i t e i n h i b i t s p h o t o s y n t h e s i s a n d i t d e c r e a s e s c h l o r o p h y l l c o n c e n t r a t i o n i n b o t h p h y t o p l a n k t e r s a n d h i g h e r p l a n t c e l l s ( S i e l i c k i e t a l . 1 9 7 3 ; P a d m a j a e t a l . 1 9 8 9 ) . S e l e n a t e a l s o a c t s a s a n e n e r g y t r a n s f e r i n h i b i t o r o f p h o t o p h o s p h o r y l a t i o n ( P i c k a n d A v r o n 1 9 7 3 ) . T h e i n h i b i t o r y a c t i o n s o f s e l e n i u m o n t h e e n e r g y 28 D i s c u s s i o n p r o d u c i n g m e c h a n i s m s o f p l a n t c e l l s c e r t a i n l y e x p l a i n s t h e s t r o n g g r o w t h r e d u c t i o n a n d / o r t o t a l i n h i b i t i o n o b s e r v e d i n m i c r o a l g a e a t h i g h e r c o n c e n t r a t i o n s . A l o n g w i t h t h e r e a c t i o n o f s e l e n i u m t o s u l f h y d r y l g r o u p s , a c t i v e o x y g e n s p e c i e s ( e g . H 2 O 2 a n d 0 2 " ) a r e a l s o p r o d u c e d ( K r a m e r a n d Ames 1988) . T h e s e c a u s e e x t e n s i v e damage t o t h e c e l l s , p a r t i c u l a r l y t o b i o l o g i c a l membranes t h r o u g h i n c r e a s e d l i p i d p e r o d i x a t i o n ( C s a l l a n y a n d Menken 1 9 8 6 ) . H i g h e r c o n c e n t r a t i o n s o f s e l e n i u m a r e a l s o known t o d i s t u r b t h e r e d o x b a l a n c e o f t h e c e l l , a f f e c t i n g t r a n s p o r t m e c h a n i s m s , membrane p e r m e a b i l i t y a n d o t h e r membrane f u n c t i o n s ( N e b b i a e t a l . 1 9 9 0 , H e w i t t a n d N i c h o l a s 1 9 6 3 ) . O r g a n e l l e a n d membrane s t r u c t u r a l a l t e r a t i o n s a r e d e t e c t a b l e i n some o f t h e s p e c i e s o f m i c r o a l g a e u s e d i n o u r s t u d y , c o n f i r m i n g t h a t t h e e f f e c t s o f s e l e n i u m t o x i c i t y o n g r o w t h i n h i b i t i o n e x t e n d b e y o n d t h e damage t o t h e e n e r g y p r o d u c i n g s y s t e m s ( s e e P a r t I I ) . S e l e n i u m t o x i c i t y r e d u c e s t h e number o f m o t i l e c e l l s a n d t h e s w i m m i n g s p e e d i n D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a . P a v l o v a  l u t h e r i a n d A m p h i d i n i u m c a r t e r a e . I n D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a . t h i s i s a c c o m p a n i e d b y a d e c r e a s e i n t h e l e n g t h o f t h e f l a g e l l a w i t h o u t o b s e r v a b l e c h a n g e s i n t h e d i a m e t e r o r i n t e r n a l s t r u c t u r e o f t h e s e o r g a n e l l e s . P a v l o v a l u t h e r i s h o w e d no c h a n g e i n f l a g e l l a l e n g t h , b u t i n b o t h m i c r o a l g a e , t h e p e r c e n t a g e o f m o t i l e c e l l s d e c r e a s e d o v e r t i m e . T h e 29 D i s c u s s i o n d e c r e a s e i n t h e number o f m o t i l e c e l l s was n o t o b s e r v e d i n t h e p r e s e n c e o f s e l e n a t e . T h e r e f o r e , o u r r e s u l t s s u g g e s t t h a t b e s i d e s g e n e r a l e f f e c t s o f s e l e n i u m t o x i c i t y , s p e c i a l i z e d e f f e c t s a s s o c i a t e d w i t h d i f f e r e n t f o r m s o f s e l e n i u m a l s o o c c u r . T h e r e a s o n ( s ) f o r t h e s e s e l e n i u m -s p e c i e s d e p e n d e n t e f f e c t s a r e m o r e d i f f i c u l t t o a s c e r t a i n d u e t o t h e l a c k o f s t u d i e s o n t h e s u b j e c t . H o w e v e r , some c o m p o u n d s f o r m e d by t h e i n t e r a c t i o n o f s e l e n i t e a n d s u l f h y d r y l g r o u p s a r e known t o i n h i b i t DNA a n d RNA p o l y m e r a s e a c t i v i t i e s ( F r e n k e l e t a l . 1 9 8 7 ) . A d e c r e a s e i n s y n t h e t i c r a t e i n t h e c e l l d u e t o i n h i b i t i o n o f RNA p o l y m e r a s e a c t i v i t y w i l l a d v e r s e l y a f f e c t p r o t e i n s y n t h e s i s . T h i s i s p a r t i c u l a r l y r e l e v a n t f o r f l a g e l l a a n d o t h e r c y t o s k e l e t o n - b a s e d s t r u c t u r e s t h a t c o n t i n u o u s l y d e p e n d o n a d y n a m i c b a l a n c e o f p r o t e i n s u b u n i t e x c h a n g e t o m a i n t a i n t h e i r i n t e g r i t y a n d f u n c t i o n a l i t y ( V o r o b j e o a n d N a d e z h d i n a 1 9 8 7 ) . T h i s p r o b l e m c e r t a i n l y d e s e r v e s f u r t h e r a t t e n t i o n a n d i t i s b e i n g a c t i v e l y p u r s u e d i n o u r l a b o r a t o r y . One i n t e r e s t i n g p o i n t t h a t m u s t b e t a k e n i n t o c o n s i d e r a t i o n i n f u t u r e s t u d i e s o n s e l e n i u m t o x i c i t y i s t h e a b i l i t y o f m i c r o a l g a e t o a d a p t o v e r t i m e t o h i g h e r c o n c e n t r a t i o n s o f s e l e n i u m . T h i s i s c l e a r l y s e e n i n A m p h i d i n i u m c a r t e r a e c e l l s t r e a t e d w i t h 1 0 ~ 3 M s e l e n a t e a n d i t s eems a l s o t o o c c u r i n c u l t u r e s o f D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a 30 D i s c u s s i o n a n d P a v l o v a l u t h e r i t r e a t e d w i t h s e l e n i t e . I n b o t h c a s e s , a d a p t a t i o n was d e t e c t e d b y t h e r e c o v e r y i n s w i m m i n g s p e e d o f t h e c e l l s o f b o t h s p e c i e s i n o l d e r c u l t u r e s c o n t i n u o u s l y e x p o s e d t o 1 0 - 4 M s e l e n i t e . A l t h o u g h t h e s e r e s u l t s a r e s t i l l p r e l i m i n a r y a n d i n n e e d t o be e x t e n d e d t o o t h e r s p e c i e s o f m i c r o a l g a e , t h e y e m p h a s i z e t h e p o s s i b i l i t y t h a t s e v e r e g r o w t h i n h i b i t i o n a t h i g h s e l e n i u m c o n c e n t r a t i o n s may b e o n l y t e m p o r a r y , a t l e a s t f o r some p h y t o p l a n k t e r s . L o w e r c o n c e n t r a t i o n s o f s e l e n i u m showed no e f f e c t o r e v e n p r o v e d t o b e s t i m u l a t o r y t o g r o w t h . T h i s i s i n a g r e e m e n t w i t h t h e o b s e r v a t i o n s o f o t h e r a u t h o r s t h a t s e l e n i u m b e h a v e s a s a n e s s e n t i a l t r a c e e l e m e n t f o r g r o w t h i n m i c r o a l g a e ( H a r r i s o n e t a l . 1 9 8 8 ; P r i c e a n d H a r r i s o n 1 9 8 8 ) , a n i m a l s (Combs e t a l . 1 9 8 7 ; Combs a n d Combs 1986 ; L e v a n d e r a n d M o r r i s 1 9 8 4 ; L e v a n d e r e t a l . 1 9 8 1 ; L e v a n d e r e t a l . 1 9 8 2 ; S t e w a r t e t a l . 1 9 7 8 ; R o t r u c k e t a l . 1 9 7 3 ; S c h w a r t z a n d F o l t z 1957) a n d b a c t e r i a (Combs e t a l . 1 9 8 7 ; S t a d t m a n 1 9 8 0 ) . 31 D i s c u s s i o n II. EFFECTS OF SELENITE AND SELENATE TOXICITY ON THE ULTRASTRUCTURE AND PHYSIOLOGY OF THREE SPECIES OF MARINE MICROALGAE T h e m a i n u l t r a s t r u c t u r a l a n d p h y s i o l o g i c a l c h a n g e s o b s e r v e d i n c e l l s t r e a t e d w i t h h i g h s e l e n i t e a n d s e l e n a t e c o n c e n t r a t i o n s i n v o l v e t h e m i t o c h o n d r i a a n d c h l o r o p l a s t s a s w e l l a s t h e r e s p i r a t o r y a n d p h o t o s y n t h e t i c r a t e s . O t h e r c h a n g e s w e r e o b s e r v e d i n t h e n u c l e u s , l i p i d s , v a c u o l e s , c e l l c o a t , c e l l s i z e , a n d n i t r o g e n a n d c a r b o n c o n t e n t , b u t t h e s e s h o w e d g r e a t e r v a r i a b i l i t y among t h e o r g a n i s m s t e s t e d . M i t o c h o n d r i a w e r e m o s t a f f e c t e d i n D u n a l i e l l a  t e r t i o l e c t a a f t e r 17 a n d 30 d a y s o f g r o w t h i n 1 0 - 4 M s e l e n i t e . A n i n c r e a s e i n l e n g t h i s a c c o m p a n i e d b y a n i n c r e a s e i n t h e d e n s i t y o f t h e m a t r i x , a n d u n u s u a l c r i s t a e a r r a n g e m e n t . T h i s c o i n c i d e s i n 17 d a y o l d c u l t u r e s w i t h a l o w e r r e s p i r a t o r y r a t e . H o w e v e r , s i n c e t h e o v e r a l l v o l u m e o f t h e m i t o c h o n d r i a l c o m p a r t m e n t i n c r e a s e d b y 73%, t h e t o t a l a m o u n t o f r e s p i r a t i o n e x p r e s s e d p e r v o l u m e p r o t o p l a s t o r p e r c e l l i s no d i f f e r e n t f r o m t h e c e l l s g r o w n w i t h o u t s e l e n i u m a d d i t i o n . T h i s a d a p t a t i o n s t r a t e g y t o c o m p e n s a t e f o r t h e d e c r e a s e i n r e s p i r a t i o n p e r v o l u m e o f m i t o c h o n d r i a d u e t o h i g h s e l e n i u m c o n c e n t r a t i o n i s a l s o o b s e r v e d i n P a v l o v a  l u t h e r i . T h e 18% i n c r e a s e o b s e r v e d i n m i t o c h o n d r i a l v o l u m e 32 D i s c u s s i o n l e s s e n e d t h e d r o p i n t h e r e s p i r a t o r y r a t e f r o m 27% t o a s l o w a s 15% when e x p r e s s e d p e r c e l l o r p e r v o l u m e p r o t o p l a s t . I n c o n t r a s t , a f t e r A m p h i d i n i u m c a r t e r a e was a d a p t e d t o g r o w i n 1 0 - 3 M s e l e n a t e , r e s p i r a t i o n i n c r e a s e d a p p r o x i m a t e l y 35% w i t h o u t o b s e r v a b l e c h a n g e s i n t h e u l t r a s t r u c t u r e o r v o l u m e o f m i t o c h o n d r i a . G i a n t m i t o c h o n d r i a w i t h d i l a t e d c r i s t a e w e r e o b s e r v e d i n P r o r o c e n t r u m m i c a n s g r o w n w i t h s e l e n i t e a t t h e 5 0 - 1 0 0 ppm ( 1 0 ~ 3 t o 1 0 ~ 4 M ) r a n g e , b u t n o t i n C r y p t h e c o d i n i u m c o h n i i ( P r e v o t a n d S o y e r - G o b i l l a r d 1 9 8 6 ) . When g r o w n i n 1 0 ~ 2 M s e l e n i t e , t h e y e a s t C r y p t o c o c c u s a l b i d u s e x h i b i t e d e n l a r g e d m i t o c h o n d r i a w i t h s h o r t e n e d c r i s t a e a n d e l e c t r o n o p a q u e i n c l u s i o n s (Brown a n d S m i t h 1 9 7 9 ) . U l t r a s t r u c t u r a l damage t o m i t o c h o n d r i a i n t h e m u s c l e s , e p i t h e l i a l a n d n e r v e c e l l s a l s o o c c u r s i n t h e i n v e r t e b r a t e D a p h n i a a f t e r g r o w t h i n 2mg- l — - 1 -(10 J M ) s e l e n i t e . T h e m i t o c h o n d r i a s w e l l , a n d t h e c r i s t a e become d i s o r g a n i z e d . I n t a d p o l e s , 5 ppm ( 1 0 ~ 6 M ) s e l e n i t e c a u s e d s w e l l i n g o f t h e m i t o c h o n d r i a a s w e l l a s a l o s s o f c r i s t a e i n t h e e p i t h e l i a l a n d m u s c l e c e l l s ( B r o w n e a n d Dumont 1 9 8 0 ) . A f t e r mammary e p i t h e l i a l c e l l DNA s y n t h e s i s was i n h i b i t e d by 1 0 ~ 6 M s e l e n i t e , m i t o c h o n d r i a l i n c l u s i o n s a n d s w e l l i n g a p p e a r e d ( M o r r i s o n e t a l . 1988) . No c h a n g e i n r e s p i r a t i o n was r e c o r d e d i n i s o l a t e d m i t o c h o n d r i a u p t o 10 h o u r s a f t e r i n c u b a t i o n w i t h s e l e n i t e . T h i s may be d u e t o t h e 3 3 D i s c u s s i o n s h o r t i n c u b a t i o n t i m e , s i n c e i n h i b i t i o n o f r e s p i r a t i o n was o b s e r v e d i n p i g h e a r t m i t o c h o n d r i a w i t h 1 0 - 1 0 0 fxK s e l e n i t e ( I g n e s t i e t a l . 1984) . T h i s i s i n t h e r a n g e o f c o n c e n t r a t i o n s u s e d i n o u r w o r k . T h e i n c r e a s e i n t h e d e n s i t y o f t h e m i t o c h o n d r i a l m a t r i x h a s n o t b e e n p r e v i o u s l y o b s e r v e d w i t h g r o w t h i n s e l e n i u m , b u t i t o c c u r s w i t h c h l o r a m p h e n i c o l i n h i b i t i o n o f o r g a n e l l e p r o t e i n s y n t h e s i s ( S m i t h e t a l . 1 9 7 0 ; S m i t h - J o h a n n s e n a n d G i b b s 1 9 7 2 ) . I t i s w e l l d o c u m e n t e d t h a t s e l e n i u m i n h i b i t s c y t o p l a s m i c p r o t e i n s y n t h e s i s ( G r u e n w e d e l a n d C r u i c k s h a n k 1 9 7 9 ; Lewko e t a l . 1 9 8 5 ) . N o n e t h e l e s s , i t i s u n l i k e l y t h a t p r o t e i n s y n t h e s i s i n h i b i t i o n i n t h e s p e c i e s t e s t e d h e r e i s t h e m a j o r c a u s e o f m i t o c h o n d r i a l a l t e r a t i o n s . I n d e e d , t h e i n c r e a s e s o b s e r v e d b o t h i n t h e s i z e a n d v o l u m e o f t h e m i t o c h o n d r i a w i t h o u t s i g n s o f s w e l l i n g s u g g e s t t h a t t h e s e a l t e r a t i o n s a r e m o r e l i k e l y t o r e q u i r e s y n t h e s i s o f new m a t e r i a l r a t h e r t h a n i n h i b i t i o n . H a c k e n b r o c k (1966 , 1968) c o n s i d e r s t h i s t y p e o f u l t r a s t r u c t u r a l c h a n g e s a m a n i f e s t a t i o n o f t r a n s i t i o n s o c c u r r i n g b e t w e e n r e s p i r a t o r y s t a t e s , p a r a l l e l e d b y t h e i n h i b i t i o n o f o x i d a t i v e p h o s p h o r y l a t i o n . I t h a s a l s o b e e n s u g g e s t e d t h a t s e l e n i u m r e m o v e s s u l f h y d r y l g r o u p s n e c e s s a r y f o r o x i d a t i v e p h o s p h o r y l a t i o n . I n f a c t , s e l e n i u m e x e r t s a n i n h i b i t o r y e f f e c t o n many d e h y d r o g e n a t i n g e n z y m e s a n d u r e a s e . T h i s i s p r o p o s e d t o b e d u e t o t h e r e m o v a l o f 34 D i s c u s s i o n s u l f h y d r y l g r o u p s e s s e n t i a l t o o x i d a t i v e p r o c e s s e s ( U n d e r w o o d 1 9 7 7 ) . T h i s c o u l d e x p l a i n t h e l o w e r r e s p i r a t o r y r a t e s e x h i b i t e d b y t h e m i c r o a l g a e i n t h e p r e s e n c e o f s e l e n i u m . T h e s e f i n d i n g s seem t o be i n c o n f l i c t w i t h t h e i n c r e a s e i n r e s p i r a t i o n o b s e r v e d i n A m p h i d i n i u m c a r t e r a e a f t e r a d a p t a t i o n t o s e l e n a t e . I t i s i n t e r e s t i n g t o n o t e t h a t A m p h i d i n i u m c a r t e r a e c e l l s a l s o d i s p l a y e d a n i n c r e a s e i n r e s p i r a t i o n when e x p o s e d t o h i g h e r c o n c e n t r a t i o n s o f f l u o r i d e ( K l u t e t a l . 1 9 8 4 ) . T h e c h l o r o p l a s t i s t h e o t h e r o r g a n e l l e s e v e r e l y a f f e c t e d b y s e l e n i u m . B o t h D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a a n d P a v l o v a l u t h e r i showed a r e d u c t i o n i n c h l o r o p l a s t v o l u m e i n a s s o c i a t i o n w i t h d e c r e a s e s i n t h e a m o u n t s o f c h l o r o p h y l l a , p h a e o p h y t i n a ( p h a e o p i g m e n t ) a n d p h o t o s y n t h e s i s when g r o w n i n 1 0 - 4 M s e l e n i t e . A l t h o u g h t h e s h o r t c h l o r o p h y l l a e x t r a c t i o n t i m e o f 10 m i n w i l l l e a d t o a n u n d e r e s t i m a t e o f t h e a c t u a l amount o f c h l o r o p h y l l a , t h i s s h o u l d b e s u f f i c i e n t f o r c o m p a r i s o n p u r p o s e s b e t w e e n t h e c u l t u r e s g r o w n w i t h a n d w i t h o u t s e l e n i u m . D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a a l s o e x h i b i t e d a s m a l l e r p y r e n o i d a n d l e s s s t a r c h . T h e d e c r e a s e i n b o t h t h e c h l o r o p l a s t v o l u m e a n d r a t e o f p h o t o s y n t h e s i s w i l l c e r t a i n l y r e d u c e t h e amount o f e n e r g y a v a i l a b l e t o t h e c e l l s . T h i s i s c o n s i s t e n t w i t h t h e o b s e r v a t i o n s o f o t h e r a u t h o r s s h o w i n g t h a t p h o t o p h o s p h o r y l a t i o n i s i n h i b i t e d b y 35 D i s c u s s i o n s e l e n i u m ( P i c k a n d A v r o n 1973) a n d w i t h o u r own o b s e r v a t i o n s t h a t s e l e n i u m t r e a t m e n t s l e a d t o t h e d e p l e t i o n o f s t o r a g e p r o d u c t s , s u c h a s s t a r c h a n d c y t o p l a s m i c l i p i d i n c l u s i o n s . T h i s i s f u r t h e r c o r r o b o r a t e d b y t h e a n a l y s i s o f t h e n i t r o g e n a n d c a r b o n c o n t e n t o f t h e c e l l s . R e d u c t i o n s i n t h e amount o f s t a r c h d e p o s i t s a n d c h l o r o p h y l l c o n t e n t w e r e a l s o o b s e r v e d b y S h o t o n e t a l . (1966) i n C h l o r e l l a g r o w n i n t h e p r e s e n c e o f t h e h e r b i c i d e A t r a z i n e , w h i c h i s a n i n h i b i t o r o f p h o t o s y n t h e s i s . U n d e r t h e s e c i r c u m s t a n c e s , a n e x o g e n e o u s e n e r g y s u p p l y , g l u c o s e , p r e v e n t e d t h e d i s a p p e a r a n c e o f t h e s t a r c h . P r e v o t a n d S o y e r - G o b i l l a r d (1986) o b s e r v e d " c h a n g e s " i n t h e s t a r c h v e s i c l e s i n two d i n o f l a g e l l a t e s g r o w n w i t h s e l e n i t e . I t i s a l s o i n t e r e s t i n g t o n o t e t h a t s e l e n a t e i n h i b i t s t h e u p t a k e o f p h o s p h a t e i n m i c r o a l g a e (Moede e t a l . 1 9 8 0 ) ; h e n c e i t c a n a g g r a v a t e t h e m o r e g e n e r a l e f f e c t s o f s e l e n i u m o n p h o t o p h o s p h o r y l a t i o n . When t h e b l u e - g r e e n a l g a , P h o r m i d i n i u m l u r i d u m was g r o w n w i t h 1 0 ~ 2 M t o 1 0 ~ 5 M s e l e n i t e , t h e r e was a d e c r e a s e i n t h e a m o u n t o f c h l o r o p h y l l a a n d p h o t o s y n t h e s i s ( S i e l i c k i a n d B u r n h a m 1 9 7 3 ) . T h e s e e d l i n g s o f Mung B e a n , P h a s e o l u s  v u l g a r i s , w e r e a f f e c t e d b y 1 0 ~ 5 M s e l e n i u m . T h e r e d u c t i o n i n c h l o r o p h y l l was f o u n d t o be p a r a l l e l e d b y t h e i n h i b i t i o n o f a n e n z y m e p r o p o s e d t o b e i n v o l v e d i n c h l o r o p h y l l b i o s y n t h e s i s ( P a d m i j a e t a l . 1 9 8 9 ) . I n D u n a l i e l l a 36 D i s c u s s i o n t e r t i o l e c t a a n d P a v l o v a l u t h e r i . b o t h t h e c h l o r o p h y l l a a n d p h a e o p h y t i n a ( p h a e o p i g m e n t ) d e c r e a s e d a p p r o x i m a t e l y b y t h e same a m o u n t . T h i s s u g g e s t s t h a t a m a s s i v e b r e a k d o w n o f c h l o r o p h y l l a t o p h a e o p h y t i n a ( p h a e o p i g m e n t ) i s n o t o c c u r r i n g , b u t t h e i n h i b i t i o n o f c h l o r o p h y l l s y n t h e s i s i s l i k e l y t h e c a u s e o f t h e r e d u c t i o n i n c h l o r o p h y l l a c o n c e n t r a t i o n . H o w e v e r , w i t h A m p h i d i n i u m c a r t e r a e a d a p t e d t o g r o w w i t h 1 0 ~ 3 M s e l e n a t e , t h e d e c r e a s e i n c h l o r o p h y l l a was 10% g r e a t e r t h e n t h a t o f p h a e o p h y t i n a ( p h a e o p i g m e n t ) . T h i s i s i n d i c a t i v e e i t h e r o f a n i n c r e a s e i n c h l o r o p h y l l a b r e a k d o w n o r a r e d u c t i o n i n p h a e o p h y t i n a ( p h a e o p i g m e n t ) b r e a k d o w n . T h e s e o b s e r v a t i o n s f u r t h e r r e i n f o r c e t h o s e d i s c u s s e d i n P a r t I o f t h i s t h e s i s s h o w i n g t h a t c e l l s e x h i b i t s p e c i f i c t o x i c i t y r e s p o n s e s t o d i f f e r e n t f o r m s o f s e l e n i u m . I n v i v o a b s o r p t i o n s p e c t r a o f D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a s h o w s a d e c r e a s e i n t h e amount o f c h l o r o p h y l l a a b s o r p t i o n r e l a t i v e t o c a r o t e n e , a n d a d e c r e a s e i n t h e a b s o r b a n c e o f c h l o r o p h y l l a a t 680 nm t h a t i s f u r t h e r a c c e n t u a t e d a t 4 3 0 -440 nm. O v e r a l l , t h e r e seems t o b e a s h i f t f r o m a b s o r p t i o n a t l o n g e r w a v e l e n g t h s t o s h o r t e r o n e s . T h e r e a s o n f o r t h i s i s u n c l e a r . H o w e v e r , g i v e n t h e f a c t t h a t i n A m p h i d i n i u m  c a r t e r a e t h a t was a d a p t e d t o g r o w i n 10 J M s e l e n a t e , many t h y l a k o i d s a r e d i l a t e d a n d s e l e n i u m i s known t o r e a c t w i t h 37 D i s c u s s i o n s u l f h y d r y l g r o u p s t o f o r m a c t i v e o x y g e n s p e c i e s w h i c h c a n c a u s e l i p i d p e r o x i d a t i o n ( K r a m e r a n d Ames 1 9 8 8 ) ; i t i s c o n c e i v a b l e t h a t t h y l a k o i d damage c a n l e a d t o s h i f t s i n t h e a b s o r p t i o n s p e c t r a . T h e A m p h i d i n i u m c a r t e r a e c h r o m o s o m e s w e r e a l t e r e d u l t r a s t r u c t u r a l l y w i t h 1 0 ~ 3 M s e l e n a t e . T h e c h r o m o s o m e s w e r e l e s s o s m i o p h i l i c a n d t h e p e r i c h r o m a t i c g r a n u l e s more d e n s e l y s t a i n e d t h a n i n t h e c o n t r o l c e l l s . When b a r l e y s e e d l i n g s w e r e t r e a t e d w i t h s e l e n a t e , a l t e r a t i o n s i n t h e o r g a n i z a t i o n o f t h e c h r o m a t i n f i b e r s w e r e o b s e r v e d i n m e i o t i c c h r o m o s o m e s ( W a l k e r a n d T i n g 1967) . S e l e n i u m i n c r e a s e d t h e a m o u n t o f c h r o m o s o m a l a b e r r a t i o n s ( b r e a k s a n d g a p s ) i n A l l i u m s a t i v u m r o o t t i p s ( M u k h e r j e e a n d Sharma 1 9 8 8 ) , a n d c a u s e d DNA s t r a n d b r e a k a g e i n f i b r o b l a s t s a n d h e p a c t o c y t e s ( S n y d e r 1 9 8 8 , G a r b e r g e t a l . 1 9 8 8 ) , w h i l e a l s o i n h i b i t i n g b o t h RNA a n d DNA p o l y m e r a s e a c t i v i t i e s ( F r e n k e l e t a l . 1 9 8 7 ) . T h e l a s t e f f e c t i s e s p e c i a l l y h a z a r d o u s s i n c e i t w o u l d d e c r e a s e t h e a b i l i t y t o r e p a i r damaged g e n e t i c m a t e r i a l . H o w e v e r , i t i s u n l i k e l y t h a t t h e c h r o m o s o m a l a l t e r a t i o n s o b s e r v e d i n A m p h i d i n i u m  c a r t e r a e , a r e d e l e t e r i o u s s i n c e t h e c e l l s w e r e a b l e t o s u c c e s s f u l l y a d a p t t o 1 0 ~ 3 M s e l e n a t e . T h e f u n c t i o n o f p e r i c h r o m a t i c g r a n u l e s i n d i n o f l a g e l l a t e s i s unknown ( S p e c t o r 1 9 8 4 ) . T h e s i g n i f i c a n c e o f t h e i r c h a n g e i s b e y o n d s p e c u l a t i o n . 38 D i s c u s s i o n A c e l l c o a t o r g l y c o c a l y x - l i k e s u r f a c e m a t e r i a l i s p r e s e n t i n m o s t , i f n o t a l l c e l l s w i t h o u t a r i g i d c e l l w a l l . D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a p o s s e s s e s s u c h a c o a t ( O l i v e i r a e t a l . 1 9 8 0 ) , a n d P a v l o v a l u t h e r i a l s o e x h i b i t s a c e l l c o a t -l i k e l a y e r o n i t s s u r f a c e i n t h i s s t u d y . A c e l l c o a t s t r u c t u r e i s a l s o known t o o c c u r i n A m p h i d i n i u m c a r t e r a e ( K l u t e t a l . 1 9 8 5 ) , b u t i t was n o t p r e s e r v e d b y t h e m e t h o d o f f i x a t i o n u s e d i n t h e p r e s e n t s t u d i e s . When g r o w n i n 1 0 - 4 M s e l e n i t e , t h e c e l l c o a t o f b o t h s p e c i e s become t h i n n e r a n d i n D u n a l i e l l a e v e n t u a l l y d i s a p p e a r e d . I t h a s b e e n s u g g e s t e d t h a t t h e c e l l c o a t c a n b i n d c a t i o n s a n d r e t a i n t h e m i n a n e x c h a n g e a b l e f o r m ( L e p p a r d e t a l . 1 9 7 7 ) . O l i v e i r a e t a l . (1980) o b s e r v e d d i s p e r s a l o f t h e c e l l c o a t i n D u n a l i e l l a  t e r t i o l e c t a a n d i t was t h e o r i z e d t h a t t h i s m i g h t p l a y a p r o t e c t i v e r o l e , r e m o v i n g c o n t a m i n a n t s f r o m t h e c e l l s u r f a c e . I t i s t h e n c o n c e i v a b l e t h a t t h e c e l l c o a t may b e u t i l i z e d t o b i n d a n d r e m o v e u p o n s h e d d i n g , e x c e s s s e l e n i u m i o n s f r o m t h e c e l l s u r f a c e . T h i s m e c h a n i s m w o u l d make t h e c e l l c o a t v e r y t h i n . 39 C O N C L U S I O N S A N D P R O P O S E D F U T U R E R E S E A R C H I n c o n c l u s i o n , i t c a n be s a i d t h a t d e s p i t e t h e f a c t t h a t h i g h c o n c e n t r a t i o n s o f s e l e n i u m a r e n e e d e d t o c a u s e g r o w t h r e d u c t i o n a n d t h e p o s s i b i l i t y o f a d a p t a t i o n t o h i g h s e l e n i u m c o n c e n t r a t i o n s o c c u r s , s e l e n i u m a t l o w e r c o n c e n t r a t i o n s i n t h e w a t e r may s t i l l l e a d t o t o x i c i t y a t h i g h e r t r o p h i c l e v e l s d u e t o b i o a c c u m u l a t i o n . I t h a s b e e n f o u n d t h a t f i s h c o n c e n t r a t e m o s t o f t h e i r s e l e n i u m f r o m z o o p l a n k t o n w h i c h i n t u r n c o n c e n t r a t e t h e i r s e l e n i u m f r o m w a t e r a n d p h y t o p l a n k t e r s ( S a n d h o l m e t a l . 1 9 7 3 ) . F r e s h w a t e r i n v e r t e b r a t e s c o n c e n t r a t e t h e amount o f s e l e n i u m i n w a t e r 167 t i m e s , m a r i n e i n v e r t e b r a t e s b y 1000 t i m e s , f r e s h w a t e r f i s h b y 167 t i m e s a n d m a r i n e f i s h b y 4000 t i m e s ( W i l b u r 1983) . H i g h l e v e l s o f s e l e n i u m n o t o n l y d e c r e a s e t h e mass o f f i s h ( B e n n e t t e t a l . 1 9 8 6 ) , b u t a l s o damage t h e l i v e r , r e p r o d u c t i v e o r g a n s , a n d c o n n e c t i v e t i s s u e ( S o r e n s e n 1 9 8 8 ) . I n d e e d , a c h a n g e i n t h e z o o p l a n k t o n s p e c i e s d i v e r s i t y i n t h e e f f l u e n t a r m s o f B e l e w s L a k e , N . C . h a s b e e n a t t r i b u t e d t o a n i n c r e a s e i n s i z e - s e l e c t i v e p r e d a t i o n by t h e e x p a n s i o n o f t h e p l a n k t i v o r u s f i s h p o p u l a t i o n s a f t e r t h e e l i m i n a t i o n o f p i s c i v o r e s a s a r e s u l t o f s e l e n i u m p o l l u t i o n i n t h e r e s e r v o i r ( M a r c o g l i e s e e t a l . 1 9 8 9 ) . T h i s c a n c e r t a i n l y l e a d t o o t h e r d i s t u r b a n c e s i n t h e e c o s y s t e m , p a r t i c u l a r l y 40 C o n c l u s i o n s a n d P r o p o s e d F u t u r e R e s e a r c h c o n s i d e r i n g t h e p o s s i b i l i t y o f damage t o e s t a u r i e s a n d c o a s t a l w a t e r h a b i t a t s . T h e e f f e c t s o b s e r v e d o n t h e u l t r a s t r u c t u r e , v o l u m e o f m i t o c h o n d r i a a n d r e s p i r a t i o n r a t e , t o g e t h e r w i t h t h e a l t e r a t i o n s o b s e r v e d i n t h e c h l o r o p l a s t s a n d r e d u c t i o n i n t h e a m o u n t o f c h l o r o p h y l l a a n d p h o t o s y n t h e s i s s u g g e s t t h a t e n e r g y t r a n s d u c i n g s y s t e m s a r e a l t e r e d b y s e l e n i u m t o x i c i t y . I n t h e l o n g r u n , t h i s l e a d s t o d e c r e a s e s i n t h e a m o u n t o f s t o r a g e p r o d u c t s w h i c h i s i n d i c a t i v e o f s e v e r e s h o r t a g e s i n e n e r g y . I t i s i n t e r e s t i n g , h o w e v e r , t h a t d e s p i t e t h e s e s e v e r e e f f e c t s , t h e m i c r o a l g a e t e s t e d w e r e a b l e t o a d a p t t o h i g h s e l e n i u m c o n c e n t r a t i o n s . A l t h o u g h a d a p t a t i o n m e c h a n i s m s a r e f a r f r o m u n d e r s t o o d i n t h e s e a n d o t h e r m i c r o o r g a n i s m s , i t i s m e a n i n g f u l t h a t t h i s seems t o o c c u r a f t e r e x p o s u r e t o t h e t o x i c a n t a n d c o i n c i d e s w i t h t h e r e m o v a l o f m a t e r i a l f r o m t h e c e l l s u r f a c e i n t h e f o r m o f c e l l c o a t c o v e r i n g . T h i s s h e d d i n g o f c e l l s u r f a c e m a t e r i a l was o b s e r v e d i n o t h e r c i r c u m s t a n c e s a n d c o u l d p l a y a m a j o r r o l e i n t h e d e t o x i f i c a t i o n a n d a d a p t a t i o n o f m i c r o a l g a e ( O l i v e i r a e t a l . 1980) a n d o t h e r m i c r o o r g a n i s m s ( L e p p a r d e t a l . 1977) t o m e t a l t o x i c i t y . T h i s h y p o t h e s i s r e q u i r e s f u r t h e r i n v e s t i g a t i o n i n c o n j u n c t i o n w i t h b r o a d e r s t u d i e s o n t h e r o l e ( s ) a n d t h e s c o p e o f t h e a d a p t a t i o n r e s p o n s e t o h i g h s e l e n i u m t o x i c i t y . 41 Table I. Species of microalgae used in the present study. Strain/clone Spec i es ( i sol ator/suppli er/source) Cyanophyceae Agmenellum quadruplicatum Van Ballen, ATCC No.27264 Dinophyceae J. Mclachlan, Gu i l l a r d , clone "Amphi 1" Amphidinium carterae Eustigmatophyceae Nannochloropsis oculata Lefttey, SMBA No.66 Pyrmnes i ophyceae Isochrysis galbana  Pavlova lutheri Leftley, SMBA No.58 Left ley, SMBA No.261 BaciIlariophyceae Chaetoceros v i x v i s i b i I is North East P a c i f i c Culture Collection (Dept. of Oceanography, UBC) Chlorophyceae Dunaliella t e r t i o l e c t a Woods Hole Oceanographic Institute 42 Table I I . Growth of microalgae in selenite. a, adaptation period (days); b, exponential growth rate ( d " 1 ) ; c, maximum y i e l d (OD 600 nm)»" NG, no growth; NM, values too low or inadequate for measurement with confidence. Values in brackets represent the percentages with respect to the control. Alga 10" Selenite concentration (M) added to growth medium 10 -4 10 -5 10" 10" AgmenelI urn quadruplicatum NG NM NM 9 0.029 (80) 0.49 (86) 0.024 (90) 0.56 (98) 7 0.030 (82) 0.54 (95) 7 0.044 0.53 (121) (94) Amphidinium carterae 7 0.028 0.48 (60) (80) 7 0.034 (71) 0.53 (89) 11 0.049 (104) 0.54 (91) 11 0.048 (102) 0.57 (95) 11 0.048 0.56 (102) (94) u> Nannochloropsis oculata 18 0.045 1.30 (94) (93) 2 0.056 (115) 1.33 (95) 0.50 1.47 (103) (105) 0.050 1.40 (103) (100) 2 0.051 1.22 (104) (87) Isochrysis galbana 4 0.026 0.50 (58) (66) 4 0.033 (72) 0.52 (69) 0.055 0.86 (120) (115) 0.051 0.82 (111) (109) 4 0.047 0.79 (104) (106) Pavlova lutheri 25 0.023 0.58 (53) (57) 10 0.030 (70) 0.80 (79) 9 0.049 0.83 (114) (81) 0.069 1.06 (160) (104) 9 0.074 1.23 (172) (121) Chaetoceros v i x v i s i b i l i s 4 0.012 0.044 4 0.015 0.082 4 0.017 0.097 4 0.019 0.111 4 0.017 0.110 (76) (42) (94) (79) (109) (94) (120) (106) (110) (104) Dunaliella t e r t i o l e c t a 2 0.047 0.33 (54) (24) 2 0.060 (69) 0.53 (38) 2 0.078 (90) 1.30 (95) 2 0.073 1.30 (84) (95) 2 0.078 1.33 (90) (98) Table I I I . Growth of microalgae in selenate. a, adaptation period (days); b, exponential growth rate (d~^); c, maximum y i e l d (00 600 nm)<" NG-> no growth; NM, values too low or inadequate for measurement with confidence. Values in brackets represent the percentages with respect to the control. Selenate concentration (M) in growth medium 10" 2 10"3 10" 4 10" Alga a b e 2 b c § b £ a Agmenellum quadruplicatum NG NM NM 18 0.023 0.39 11 0.031 0.55 4 0.028 0.55 (64) (69) (85) (96) (78) (97) Amphidinium carterae NG NM NM 4 0.014 0.30 4 0.040 0.51 4 0.044 0.58 (29) (50)' (83) (85) (94) (98) Nannochloropsis oculata NG NM NM NG NM NM 2 0.045 1.50 2 0.052 1.40 (93) (107) (107) (100) Isochrysis galbana NG NM NM 28 0.030 0.61 4 0.053 0.81 4 0.052 0.82 (66) (82) (117) (108) (114) (109) Pavlova lutheri 27 0.019 0.56 9 0.042 0.89 9 0.060 1.07 9 0.067 1.20 (44) (55) (99) (87) (140) (105) (157) (118) Chaetoceros v i x v i s i b i l i s NG NM NM NG NM NM 4 0.012 0.079 4 0.016 0.107 (75) (76) (100) (103) Dunaliella t e r t i o l e c t a NG NM NM 2 0.079 1.20 2 0.072 1.37 2 0.076 1.40 (91) (88) (83) (100) (87) (102) Table IV. Mean (x) diameter (/un) and length (/im) of the flagella of Dunaliella tertiolecta. and Pavlova lutheri. and of the haptonema of Pavlova lutheri grown with and without selenite, plus mean (x) diameter and length of the flagella (<im) of Amphidinium carterae, grown with and without selenate. Observations made with a TEM, SEM and/or Light microscope. Corresponding standard errors of means (sem) shown. *The top figure for Pavlova lutheri flagella length refers to the long anterior flagellum and the bottom figure refers to the short posterior flagelIurn. Diameter Length Species Parameter Days No Se added 10' "4M Se03 No Se added 10-"4M Se03 x sem x sem x sem X sem Dunaliella Flagella 9 22.05 0.67 21.56 0.94 15.724 0.260 16.438 0.382 tertiolecta 17 21.73 1.14 19.85 0.68 15.744 0.395 9.355 0.626 30 24.35 1.77 23.59 2.79 15.417 0.230 10.625 0.429 Pavlova Flagella 18 21.06 1.22 19.28 0.91 * 9.635 0.462 10.286 0.608 lutheri 3.516 0.651 4.323 0.268 29 20.35 0.72 19.40 1.36 11.293 0.326 10.041 0.468 4.358 0.584 3.795 0.641 Pavlova Haptonema 18 12.92 2.02 12.06 1.24 1.823 0.000 2.083 0.000 lutheri 29 10.80 1.10 12.73 1.98 1.963 0.000 1.998 0.000 Diameter Length No Se added 10"3M Se04 No Se added 10"*M Se03 Species Days :  x sem x sem x sem x sem Amphidinium Flagella Log phase 22.30 carterae 0.77 12.6 1.12 10.163 1.244 9.080 2.101 Table V. Mean (x) and standard error (±sem) of the means of physiological a c t i v i t i e s of Dunaliella  t e r t i o l e c t a grown with and without selenite. No Se added 10"4M Se03 Parameters Cell size (/un3) 83.239 1.497 85.776 1.119 Chlorophyll a (/ig) per c e l l per /im3 protoplast per pn 3 chloroplast 8.913x10"7 1.075x10"8 2.097x10"8 0.786x10"' 0.127x10"8 0.249x10"8 6.140x10"' 7.181x10"9 1.621x10"8 0.735x10"7 1.016x10"9 0.229x10"8 Phaeophytin a (fig) per c e l l per /xm3 protoplast per /im3 chloroplast 4.657x10" 5.617x10" 1.096x10 -4 0.438x10"3 0.698x10"5 0.136x10"4 3.175x10"3 3.712x10"5 8.378x10"5 0.331x10" 0.468x10" 1.057x10" Photosynthesis (jtmole 02 evolved) per cell-min 3.026x10 per /un3 protoplast-min per /un3 chloroplast-min 7.147x10 •11 13 0.626x10 11 3.663x10"13 0.866x10"13 1.689x10 -13 8.308x10"12 9.689x10"14 2.187x10"13 0.040x10 0.168x10 0.038x10 12 -14 -13 Respi ration (/unole 02 consumed) per cell-min per A"!3 protoplast-min per jim3 mitochondria-min 6.725x10 8.074x10 12 -14 0.342x10"12 0.163x10"14 3.666x10"12 0.074x10"12 6.813x10"12 7.938x10"14 2.090x10"12 0.342x10 0.223x10 12 14 0.059x10"12 Carbon (mg) per c e l l per /un3 protoplast 2.323x10" 2.789x10 10 0.106X10"8 0.041x10"10 2.213x10"8 2.586x10"10 0.193x10"8 0.282x10"10 Nitrogen (mg) per c e l l per /un3 protoplast 3.885x10"9 0.704x10"9 4.407x10"9 0.616x10"9 4.697x10"11 0.990x10"11 5.156x10"11 0.832x10"11 46 Table VI. Mean (x) and standard error (±sem) of the absorption by different pigments from two in  vivo absorption spectra replicate measurements of Dunaliella te r t i o l e c t a grown with and without selenite. 17 day old c e l l s Ratio of No Se added 10"4M Se03 Chi a (430-440 nm) Carotene (480 nm) 1.065 0.052 1.083 0.083 Chi a (430-440 nm) Chi a (620-630 nm) 1.277 0.088 1.715 0.151 Chi a (430-440 nm) Chi b (650 nm) 1.304 0.040 1.474 0.051 Chi a (430-440 nm) Chi a (680 nm) 1.094 0.001 1.526 0.001 Carotene (480 nm) Chi a (620-630 nm) 1.198 0.024 1.582 0.018 Carotene (480 nm) Chi b (650 nm) 1.230 0.098 1.373 0.152 Carotene (480 nm) Chi a (680 nm) 1.030 0.050 1.381 0.072 Chi a (620-630 nm) Chi b (650 nm) 1.029 0.102 0.869 0.106 Chi a (620-630 nm) Chi a (680 nm) 0.861 0.059 0.873 0.055 Chi b (630 nm) Chi a (680 nm) 0.840 0.026 1.013 0.060 47 Table VII. Mean (x) and standard error (±sem) of the means of physiological a c t i v i t i e s of Pavl  lutheri grown with and without selenite. No Se added 10"4M Se03 Parameters Ce l l s i z e (/un3) 38.423 0.495 39.374 0.492 Chlorophyll a (/ig) per c e l l per /un3 protoplast per /un3 chloroplast 1.001x10"6 2.601x10"8 5.075x10"8 0.222x10"6 0.555x10"8 1.084x10"8 5.015x10 1.273x10 2.873x10" -7 -8 0.225x10"7 0.032x10"8 0.072x10"8 Phaeophytin a (/ig) per eel I per /un3 protoplast per /on3 chloroplast 4.437x10"3 1.153x10"4 2.250x10"4 0.968x10 0.243x10 0.473x10 -3 -4 -4 2.268x10"^ 5.757x10"5 1.299x10"4 0.105x10"3 0.152x10"5 0.034x10"4 Photosynthesis (/unole 02 evolved) per eel I-min per /un3 protoplast-min per /on3 chloroplast-min Respiration (/unole 02 consumed) per eel I-min per /un3 protoplast-min per /un3 mitochondria-min 4.068x10"11 1.055x10"14 3.275x10"12 2.135X10"11 5.531x10"13 7.938x10"12 1.846x10"11 0.472x10"14 1.465x10"12 1.212x10"11 3.108x10 4.461x10 -13 12 2.195x10"11 5.535x10" 1 3 2.302x10" 1 2 1.816x10 •11 4.591x10" 1 3 5.786x10" 1 2 0.837x10"11 2.016x10" 1 3 0.839x10"1 2 0.458x10"11 1.072x10"13 1.588x10"12 Carbon (mg) per c e l l per /un3 protoplast 2.307x10"8 5.997x10"10 0.397x10"8 0.985x10"1 0 3.476x10 •8 8.829x10" 1 0 0.061x10"8 0.022x10"1 0 Nitrogen (mg) per c e l l per /un3 protoplast 4.306x10"9 1.119x10"10 1.039x10"v 0.261x10"1 0 5.969x10"9 1.517x10 -10 0.194x10"9 0.080x10"1 0 48 Table V I I I . Mean (x) and standard error (±sem) of the means of physiological a c t i v i t i e s of log phase Amphidinium carterae grown with and without selenate. No Se added 10"3M Se04 Parameters C e l l s i z e (/un3) 643.263 5.247 606.501 1.982 Chlorophyll a (/ig) per c e l l per /un3 protoplast per /un3 chloroplast 1.283x10"7 1.993x10"8 7.872x10"8 0.309x10" 0.474x10" 1.873x10" 5.999x10"6 9.991x10"9 3.677x10 •8 2.265x10"6 3.788 10"9 1.405x10"8 Phaeophytin a (/ig) per c e l l per /un3 protoplast per /un3 chloroplast 2.872x10"2 4.462x10"5 1.763x10"4 0.498x10"2 0.760x10"5 0.300x10 -4 1.787x10 2.947x10 -2 -5 1.093x10"4 0.061x10"2 0.116x10"5 0.043x10"4 Photosynthesis C/unole 02 evolved) per cell-min 2.131x10 per /un3 protoplast-min 3.311x10 per /un3 chloroplast-min 1.786x10"12 10 13 0.133x10"10 0.197x10"13 0.400x10"12 1.905x10" 1 0 0.074x10" 1 0 3.141x10 13 0.138x10 -13 1.166x10"12 0.051x10"12 Respiration (/tmole 02 consumed) per cell-min 1.276x10' per /un3 protoplast-min 1.984x10"^3 per /un3 mitochondria-min 3.905x10"^2 10 0.061x10"10 0.089x10"13 0.176x10"12 1.613x10"10 2.658x10" 1 3 5.383x10" 1 2 0.218x10" 1 0 0.345x10" 1 3 0.699x10" 1 2 Carbon (mg) per c e l l per /un3 protoplast 1.398x10"7 2.174x10"10 0.002x10"7 0.003x10"10 1.310x10"7 2.161x10"10 0.002x10"' 0.015x10" 1 0 Nitrogen (mg) per c e l l per /un3 protoplast 2.904x10"8 4.514x10"11 0.077x10"8 0.105x10"11 2.377x10"8 3.919x10"11 0.022x10"8 0.015x10 11 49 F i g . 1 . G r o w t h c u r v e s o f P a v l o v a l u t h e r i e x p o s e d t o 10 M (A) a n d 1 0 - 4 M (•) s e l e n i t e , a n d c o n t r o l w i t h o u t s e l e n i u m a d d i t i o n ( o ) . V e r t i c a l b a r s i n d i c a t e t h e s t a n d a r d e r r o r o f m e a n . n=3 . 50 F i g . 2 . G r o w t h c u r v e s o f D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a e x p o s e d t o 1 0 ~ 4 M s e l e n i t e ( « ) a n d c o n t r o l w i t h o u t s e l e n i u m a d d i t i o n ( o ) . V e r t i c a l b a r s i n d i c a t e t h e s t a n d a r d e r r o r o f m e a n . n=3. 52 en o F i g . 3 G r o w t h c u r v e o f A m p h i d i n i u m c a r t e r a e i n 1 0 ~ J M s e l e n a t e w i t h o u t (•) a n d w i t h ( • ) p r e v i o u s a d a p t a t i o n , a n d i n 1 0 - 2 M s e l e n a t e w i t h p r i o r a d a p t a t i o n t o 1 0 - 3 M s e l e n a t e (A ) . C o r r e s p o n d i n g c o n t r o l g r o w t h w i t h o u t s e l e n i u m a d d i t i o n i s a l s o shown (o) . V e r t i c a l b a r s i n d i c a t e t h e s t a n d a r d e r r o r o f mean . n=3. 54 F i g . 4 . P e r c e n t a g e a n d swimming s p e e d o f m o t i l e c e l l s i n c u l t u r e s o f D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a a n d P a v l o v a  l u t h e r i g r o w n w i t h 1 0 ~ 4 M s e l e n i t e (A) a n d A m p h i d i n i u m c a r t e r a e a d a p t e d t o g r o w i n 10 J M s e l e n a t e ( B ) . M o t i l i t y s y m b o l s : c o n t r o l (•) , 1 0 ~ 4 M s e l e n i t e (|§3) , 1 0 ~ 3 M s e l e n a t e (Q) • Swimming s p e e d s y m b o l s : c o n t r o l (§3) / 1 0 ~ 4 M s e l e n i t e (0) , 1 0 ~ 3 M s e l e n a t e (0) • V e r t i c a l b a r s i n d i c a t e t h e s t a n d a r d e r r o r o f m e a n . D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a : 9 d a y s , n = 6 4 4 . 17 d a y s , n = 4 1 9 . 30 d a y s , n = 5 5 7 . P a v l o v a l u t h e r i : 18 d a y s , n = 4 4 7 . 29 d a y s , n = 5 5 3 . A m p h i d i n i u m  c a r t e r a e : n = 1 6 4 . 56 Percentage of motile cells w ot * w o» >i o o o o o o 3 O Is* o "O 1 3. '////////////////////////. S A y y v x x x x x x x x x x x 00 TT5T Z X X ) p O O ( X O o 1 1 •• 1— —1 <D O —4 Ot o o o ( s'uur/) poods o U3 Percentage of motile cells S 8 55 S 8 8 2 » • » i i i i o x % $ y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y M H \ \ \ \ \ v \ \ \ v \ \ \ \ v \ v \ v \ \ \ \ v W I 1 1 1 1 1 1 1 O O O O O - t f e l C f t o o o ( s'wrt) p d d d s F i g s . 5 a n d 6 . S c a n n i n g e l e c t r o n m i c r o g r a p h o f D u n a l i e l l a  t e r t i o l e c t a g r o w n w i t h 1 0 ~ 4 M s e l e n i t e f o r 17 d a y s ( F i g . 5) a n d 30 d a y s ( F i g . 6) d i s p l a y i n g c o n s p i c u o u s l y s h o r t f l a g e l l a . F i g . 5 b a r = ltxm ( 2 0 , 0 0 0 X ) . F i g . 6, b a r = 1 izm ( 2 5 , O 0 O X ) . F i g . 7 . S c a n n i n g e l e c t r o n m i c r o g r a p h o f D u n a l i e l l a  t e r t i o l e c t a g r o w n w i t h o u t s e l e n i u m a d d i t i o n f o r 17 d a y s ( s i m i l a r f o r 30 d a y s ) . N o t e l o n g f l a g e l l a . B a r = 2 /xm ( 1 1 , 0 0 0 X ) . F i g . 8 . S c a n n i n g e l e c t r o n m i c r o g r a p h o f D u n a l i e l l a  t e r t i o l e c t a g r o w n w i t h 1 0 ~ 4 M s e l e n i t e f o r 17 d a y s ( s i m i l a r f o r 30 d a y s ) . N o t e t h e c e l l i s d e f l a g e l l a t e d . T h e f l a g e l l a i s l y i n g n e a r b y . B a r = 1 jL«n ( 2 6 , 000X) . 58 F i g s . 9 a n d 10 M i t o c h o n d r i a o f D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a g r o w n w i t h ( F i g . 9) a n d w i t h o u t ( F i g . 10) 1 0 ~ 4 M s e l e n i t e f o r 17 d a y s . S e l e n i u m g r o w n c e l l s p o s s e s s r a t h e r l o n g m i t o c h o n d r i a . T h e c r i s t a e d i s p l a y u n u s u a l c o n f i g u r a t i o n s ( a r r o w s ) a n d t h e m a t r i x i s m o r e d e n s e . F i g s . 9 , b a r = 0 . 5 /xm ( 4 0 , 0 0 0 X ) . F i g . 1 0 , b a r = 0 . 5 /am ( 6 6 , 0 0 0 X ) . 60 61 F i g s . 11 a n d 12 D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a g r o w n w i t h ( F i g . 11) a n d w i t h o u t ( F i g . 12) 1 0 " 4 M s e l e n i t e f o r 17 d a y s . N o t e t h e s m a l l e r amount o f s t a r c h ( F i g . 11a c o m p a r e w i t h F i g . 1 2 a , S t h ) , a n d s m a l l e r p y r e n o i d ( F i g . l i b c o m p a r e w i t h F i g . 1 2 b , P y r ) i n s e l e n i t e g r o w n c e l l s . T h e s e c e l l s a r e a l s o l a r g e l y d e v o i d o f l i p i d i n c l u s i o n s ( F i g . 11a c o m p a r e w i t h F i g . 1 2 a , L i p ) . F i g . 1 1 a , b a r = 1 fxm ( 1 9 , 0 0 0 X ) . F i g . l i b , b a r = 1 .5 jum ( 1 5 , 0 0 0 X ) . F i g . 1 2 a , b a r = 1 [im ( 1 7 , 0 0 0 X ) . F i g . 1 2 b , b a r = 1 . 5 fxra ( 1 2 , 0 0 0 X ) . 62 F i g s . 13 t o 15 D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a g r o w n w i t h ( F i g s . 13 a n d 14) a n d w i t h o u t ( F i g . 15) 1 0 " 4 M s e l e n i t e f o r 30 d a y s . L a r g e v a c u o l e s ( V a c ) , l a c k o f l i p i d i n c l u s i o n s ( L i p ) , s m a l l e r c h l o r o p l a s t s ( C h i ) , p y r e n o i d ( P y r ) a n d l e s s s t a r c h ( S t h ) c h a r a c t e r i z e t h e s e l e n i u m g r o w n c e l l s . F i g . 1 3 , b a r = 1 . 5 /zm ( 1 5 , 0 0 0 X ) . F i g . 14 , b a r = 1 . 5 /Ltm ( 1 3 , 0 0 0 X ) . F i g . 1 5 , b a r = 2 . 0 Aim ( 1 1 , 0 0 0 X ) . 64 F i g s . 16 a n d 17 C e l l c o a t o f D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a g r o w n w i t h 1 0 ~ 4 M s e l e n i t e f o r 17 d a y s , r e v e a l e d b y a l c i a n b l u e s t a i n i n g . N o t e t h e l e s s d e n s e c e l l c o a t o f s e l e n i u m grown ( F i g . 16) c o m p a r e d t o c o n t r o l c e l l s ( F i g . 1 7 ) . F i g s . 16 a n 1 7 , b a r = 0 . 3 Mm ( 7 1 , 0 0 0 X ) . F i g s . 18 a n d 19 C e l l c o a t o f D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a g r o w n w i t h 1 0 ~ 4 M s e l e n i t e f o r 30 d a y s , r e v e a l e d b y a l c i a n b l u e s t a i n i n g . N o t e t h e a b s e n c e o f c e l l c o a t i n s e l e n i u m g r o w n ( F i g . 18) c o m p a r e d t o c o n t r o l c e l l s ( F i g . 19) . F i g s . 18 a n d 1 9 , b a r = 0 . 3 /am (71,00000 . 66 F i g s . 20 a n d 21 P a v l o v a l u t h e r i g r o w n w i t h ( F i g . 20) a n d w i t h o u t ( F i g . 21) 1 0 ~ 4 M s e l e n i t e f o r 18 d a y s . N o t e t h e s m a l l s i z e o f b o t h c h l o r o p l a s t s a n d m i t o c h o n d r i a i n s e l e n i u m g r o w n c o m p a r e d t o c o n t r o l c e l l s . F i g . 2 0 , b a r = 0 . 7 iim ( 2 8 , 0 0 0 X ) . F i g . 2 1 , b a r = 0 . 7 /im ( 3 0 , 0 0 0 X ) . 68 F i g s . 22 a n d 23 C e l l c o a t o f P a v l o v a l u t h e r i g r o w n w i t h ( F i g . 22) a n d w i t h o u t ( F i g . 23) 1 0 ~ 4 M s e l e n i t e f o r 18 d a y s , r e v e a l e d b y a l c i a n b l u e s t a i n i n g . T h e c e l l c o a t o f s e l e n i u m g r o w n c e l l s i s l e s s d e n s e t h a n t h a t o f c o n t r o l c e l l s . F i g s . 22 a n d 2 3 , b a r = 0 . 3 nm ( 6 0 , 0 0 0 X ) . F i g s . 24 a n d 25 C e l l c o a t o f P a v l o v a l u t h e r i g r o w n w i t h ( F i g . 24) a n d w i t h o u t ( F i g . 25) 1 0 ~ 4 M s e l e n i t e f o r 29 d a y s , r e v e a l e d b y a l c i a n b l u e s t a i n i n g . N o t e t h e t h i n n e s s o f t h i s c o a t i n s e l e n i u m c o m p a r e d t o t h e c o n t r o l c e l l . F i g s . 24 a n d 2 5 , b a r = 0 . 3 ( 6 0 , 0 0 0 X ) . 70 F i g s . 26 a n d 27 A m p h i d i n i u m c a r t e r a e a t l o g p h a s e a d a p t e d t o grow w i t h ( F i g . 26) a n d w i t h o u t ( F i g . 27) 1 0 ~ 3 M s e l e n a t e . N o t e t h e d i f f e r e n c e s i n t h e n u c l e u s ( N u c ) , v a c u o l e s ( V a c ) o f s e l e n i u m g r o w n c o m p a r e d t o c o n t r o l c e l l s . F i g . 2 6 , b a r = 2 . 5 /nm ( 7 , 6 0 0 X ) . F i g . 2 7 , b a r = 2 . 5 /nm ( 7 , 5 0 0 X ) . F i g s . 28 a n d 29 C h l o r o p l a s t s o f A m p h i d i n i u m c a r t e r a e a t l o g p h a s e a d a p t e d t o g r o w w i t h ( F i g . 28) a n d w i t h o u t ( F i g . 29) 1 0 ~ 3 M s e l e n a t e . N o t e t h e v e s i c u l a t i o n o f t h e t h y l a k o i d s i n s e l e n i u m g r o w n c o m p a r e d t o c o n t r o l c e l l s . F i g . 2 8 , b a r = 0 . 2 /nm ( 8 1 , 0 0 0 X ) . F i g . 2 9 , b a r = 0 . 5 /nm ( 4 1 , 0 0 0 X ) . 72 F i g . 30 C e l l s i z e , e x p r e s s e d a s n u m b e r o f p o i n t s o v e r c r o s s s e c t i o n , o f D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a a n d P a v l o v a l u t h e r i a f t e r g r o w t h f o r v a r i o u s p e r i o d s o f t i m e w i t h 1 0 ~ 4 M s e l e n i t e , a n d A m p h i d i n i u m  c a r t e r a e a t l o g p h a s e a d a p t e d t o g r o w w i t h 1 0 ~ 3 M s e l e n a t e (Q) . C o r r e s p o n d i n g c o n t r o l g r o w t h w i t h o u t s e l e n i u m a d d i t i o n i s a l s o shown (Q) . V e r t i c a l b a r s i n d i c a t e t h e s t a n d a r d e r r o r o f m e a n . D u n a l i e l l a  t e r t i o l e c t a : 9 d a y s , n = 5 0 . 17 d a y s , n = 7 2 . 30 d a y s , n = 4 9 . P a v l o v a l u t h e r i : 18 d a y s , n = 5 1 . 29 d a y s , n = 5 2 . A m p h i d i n i u m c a r t e r a e : n = 4 9 . 74 150 -i 130 -•§ 110 © O 90 70 I 1 i 17 1 1 30 Dunaliella tertiolecta I i Is 18 29 Pavlova lutheri Growth Period (days) 150 -i 130 © N « 110 H © O 90 -70 I 1 1 Log phase Amphidinium carterae F i g . 31 Mean v o l u m e d e n s i t y o f c e l l c o m p o n e n t s o f D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a a f t e r g r o w t h f o r v a r i o u s p e r i o d s o f t i m e w i t h 1 0 ~ 4 M s e l e n i t e (Q) . C o r r e s p o n d i n g c o n t r o l g r o w t h w i t h o u t s e l e n i u m a d d i t i o n i s a l s o shown ( Q ) . V e r t i c a l b a r s i n d i c a t e t h e s t a n d a r d e r r o r o f m e a n . N u c l e u s (Nuc) a n d c y t o p l a s m ( C y t ) v o l u m e d e n s i t i e s a r e e x p r e s s e d p e r c e l l v o l u m e . C h l o r o p l a s t ( C h i ) , M i t o c h o n d r i a ( M i t ) , G o l g i ( G i g ) , v a c u o l e s ( V a c ) , a n d l i p i d i n c l u s i o n s ( L i p ) v o l u m e d e n s i t i e s a r e e x p r e s s e d p e r c y t o p l a s m i c v o l u m e . P y r e n o i d ( P y r ) a n d s t a r c h ( S t h ) v o l u m e d e n s i t i e s a r e e x p r e s s e d p e r c h l o r o p l a s t v o l u m e . D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a : 9 d a y s , n = 5 0 . 17 d a y s , n = 7 2 . 30 d a y s , n = 4 9 . 76 Dunaliella tertiolecta (0 c CD ~ o E o > c D 0.4 -0.2 -0.0 0.4 0.2 -0.0 0.4 0.2 -0.0 30 days 17 days DP r-,1 9 days u i . n s fti f l f Nuc MH Gig Vac Up Pyr Sth I Chi Cyt Cellular component - 0.9 - 0.6 0.3 0.9 0.6 0.3 - 0.9 - 0.6 0.3 CD Q D < o_ c 3 CD C L CD D 7 7 F i g . 32 Mean v o l u m e d e n s i t y o f c e l l c o m p o n e n t s o f P a v l o v a  l u t h e r i a f t e r g r o w t h f o r v a r i o u s p e r i o d s o f t i m e w i t h 1 0 ~ 4 M s e l e n i t e , a n d A m p h i d i n i u m c a r t e r a e , a t l o g p h a s e , a d a p t e d t o g r o w w i t h 1 0 ~ 3 M s e l e n a t e (0) . C o r r e s p o n d i n g c o n t r o l g r o w t h w i t h o u t s e l e n i u m a d d i t i o n i s a l s o shown (•) . V e r t i c a l b a r s i n d i c a t e t h e s t a n d a r d e r r o r o f m e a n . N u c l e u s ( N u c ) , c y t o p l a s m ( C y t ) a n d p e r i p h e r a l c i s t e r n a e (PCs) e x p r e s s e d p e r c e l l v o l u m e . C h l o r o p l a s t ( C h i ) , M i t o c h o n d r i a ( M i t ) , G o l g i ( G i g ) , v a c u o l e s ( V a c ) , s t o r a g e v e s i c l e s ( S t V ) , p r o j e c t i l e b o d i e s ( P j B ) a n d s t o r a g e p r o d u c t s - s t a r c h a n d l i p i d s ( S t P ) -e x p r e s s e d p e r c y t o p l a s m i c v o l u m e . P l a s t o g l o b u l i ( P i g ) a n d p y r e n o i d ( P y r ) e x p r e s s e d p e r c h l o r o p l a s t v o l u m e . P a v l o v a l u t h e r i : 18 d a y s , n = 5 1 . 29 d a y s , n = 5 2 . A m p h i d i n i u m c a r t e r a e : n = 4 9 . 78 CO c TD Q> E O > c D <D E J 3 O > 0.24-0.12 -0.00 0.24 -0.12 -0.00 £ 0 1 8 c "O 0.12 -0.06 -C o 0) 0.00 Pavlova lutheri 29 days l f l _ J 18 days AT J j J Nuc MR Gig Vac PCs StV Pig Chi Cellular component Amphidinium carterae Log phase A Cyt i 1 _ Nuc Mit Gig Vac Vln PJB StP Pyr Chi Cellular component Cyt - 0.8 - 0.5 0.2 - 0.8 0.5 0.2 B , 1.0 - 0.8 - 0.6 - 0.4 CD O D < c 3 CD cl CD D (/> CD a < O c 3 CD CL CD D (A 0.2 79 F i g . 33 I n v i v o a b s o r p t i o n s p e c t r u m o f D u n a l i e l l a  t e r t i o l e c t a g r o w n w i t h 1 0 - 4 M s e l e n i t e ( a , b ) o r w i t h o u t s e l e n i u m a d d i t i o n ( c , d ) * f o r 17 d a y s . N o t e t h e d i f f e r e n c e i n t h e s h a p e o f t h e a b s o r p t i o n c u r v e s b e t w e e n 500 nm a n d 600 nm. n=4. 80 81 R E F E R E N C E S A n t i a , N . J . a n d J . Y . C h e n g . 1 9 7 5 . C u l t u r e S t u d i e s o n t h e e f f e c t s f r o m b o r a t e p o l l u t i o n o n t h e g r o w t h o f m a r i n e p h y t o p l a n k t e r s . J . F i s h . R e s . B o a r d C a n . 3 2 : 2 4 8 7 - 2 4 9 4 . A n t i a , N . J . , a n d M . E . K l u t . 1 9 8 1 . F l u o r i d e a d d i t i o n e f f e c t s o n e u r y h a l i n e p h y t o p l a n k t e r g r o w t h i n n u t r i e n t - e n r i c h e d s e a w a t e r a t a n e s t a u r i n e l e v e l o f s a l i n i t y . B o t . M a r . 2 4 : 1 4 7 - 1 5 2 . A r e n h o l t - B i n d s l e v , D . , M . A b d u l l a , A . J e p s e n , a n d E . J . P e d e r s e n . 1 9 8 8 . E f f e c t s o f o r g a n i c a n d i n o r g a n i c s e l e n i u m o n human k e r a t i n o c y t e s . T r a c e E l e m . M e d . 5: 2 9 - 3 4 . A s h t o n , F . M . , T . B i s a l p u t r a , a n d E . B . R i l e y . 1 9 6 6 . E f f e c t o f a t r a z i n e o n C h l o r e l l a v u l g a r i s . Am. J . B o t . 5 3 : 2 1 7 -2 1 9 . B a n u e l o u s , G . S . , a n d D . W . M e e k . 1 9 8 9 . S e l e n i u m a c c u m u l a t i o n i n s e l e c t e d v e g e t a b l e s . J . P l a n t N u t r . 12 : 1 2 5 5 - 1 2 7 2 . B e n n e t t , W . N . 1 9 8 8 . A s s e s s m e n t o f s e l e n i u m t o x i c i t y i n a l g a e u s i n g t u r b i d o s t a t c u l t u r e . W a t e r R e s . 2 2 : 9 3 9 - 9 4 2 . 82 R e f e r e n c e s B e n n e t t , W . N . , A . S . B r o o k s , a n d M . E . B o r a a s . 1 9 8 6 . S e l e n i u m u p t a k e a n d t r a n s f e r i n a n a q u a t i c f o o d c h a i n a n d i t s e f f e c t s o n f a t h e a d minnow l a r v a e . A r c h . E n v i r o n . C o n t a m . T o x i c o l . 15 : 5 1 3 - 5 1 7 . B r o w n , J . , N . J . R a y , a n d M . B a l l . 1 9 7 6 . T h e d i s p o s a l o f p u l v e r i s e d f u e l a s h i n w a t e r s u p p l y c a t c h m e n t a r e a s . W a t e r R e s . 1 0 : 1 1 1 5 - 1 1 2 1 . B r o w n , T . A . a n d D . G . S m i t h . 1 9 7 9 . E f f e c t s o f i n o r g a n i c s e l e n i u m compounds o n g r o w t h , c e l l s i z e , a n d u l t r a s t r u c t u r e o f C r y p t o c o c c u s a l b i d u s . M i c r o b i o s L e t t . 1 0 : 5 5 - 6 1 . B r o w n e , C . , a n d J . N . D u m o n t . 1 9 8 0 . C y t o t o x i c E f f e c t s o f s o d i u m s e l e n i t e o n t a d p o l e s ( X e n o p u s l a e v i s ) . A r c h . E n v i r o n . C o n t a m . T o x i c o l . 9 : 1 8 1 - 1 9 1 . B u t l e r , G . W . , a n d P . J . P e t e r s o n . 1 9 6 7 . U p t a k e a n d m e t a b o l i s m o f i n o r g a n i c f o r m s o f s e l e n i u m - 7 5 b y S p i r o d e l a  o l i g o r r h i z a . A u s t . J . B i o l . S c i . 2 0 : 8 7 - 1 0 2 . 83 R e f e r e n c e s C a r l s o n , C . L . , D . I K a p l a n , a n d D . C . A d r i a n o . 1 9 8 9 . E f f e c t s o f s e l e n i u m o n g e r m i n a t i o n a n d r a d i c l e e l o n g a t i o n o f s e l e c t e d a g r o n o m i c s p e c i e s . E n v i r o n . E x p . B o t . 2 9 : 4 9 3 -4 9 8 . C o m b s , G . F . , J r . , a n d S . B . C o m b s . 1 9 8 6 . T h e r o l e o f s e l e n i u m i n n u t r i t i o n . A c a d e m i c P r e s s I n c , O r l a n d o . 532 p . C o m b s , G . F . , J r . , J . E . S p a l l h o l z , O . A . L e v a n d e r , a n d J . E . O l d f i e l d [ e d s ] . 1 9 8 7 . S e l e n i u m i n b i o l o g y a n d m e d i c i n e . V a n N o s t r a n d R e i n h o l d C o . I n c . , N . Y . 1138 p . C s a l l a n y , A . S . , a n d B . Z . M e n k e n . 1 9 8 6 . E f f e c t s o f d i e t a r y s e l e n i t e o n h e p a t i c o r g a n i c s o l v e n t - s o l u b l e b i p o f u s c i n p i g m e n t s . J . Am. C o l l . T o x i c . 5 : 7 9 - 8 5 . C u t t e r , G . A . a n d T . M . C h u r c h . 1 9 8 6 . S e l e n i u m i n w e s t e r n a t l a n t i c p r e c i p i t a t i o n . N a t u r e 3 2 2 : 7 2 0 - 7 2 2 . D o u c e t t e , G . J . , N . M . P r i c e , a n d P . J . H a r r i s o n . 1 9 8 7 . E f f e c t s o f s e l e n i u m d e f i c i e n c y o n t h e m o r p h o l o g y a n d u l t r a s t r u c u t r e o f t h e c o a s t a l m a r i n e d i a t o m T h a l a s s i o s i r a p s e u d o n a n a ( B a c i l l a r i o p h y c e a e ) . J . P h y c o l . 2 3 : 9 - 1 7 . 84 R e f e r e n c e s E l m o r e , H . W . , D . W e b b e r , B . R i p l e y , a n d A . R . W h i t e . 1 9 8 9 . E f f e c t s o f s o d i u m s e l e n i t e o n t h e g r o w t h o f b r a c k e n f e r n r o o t c a l l u s . A n n . B o t . 64: 2 8 9 - 2 9 1 . E r i c z o n , C . , J . P e t t e r s s o n , M . A n d e r s s o n , a n d A . O l i n . 1 9 8 9 . D e t e r m i n a t i o n a n d s p e c i a t i o n o f s e l e n i u m i n e n d p r o d u c t s f r o m a g a r b a g e i n c i n e r a t o r . E n v i r o n . S c i . T e c h n o l . 2 3 : 1 5 2 4 - 1 5 2 8 . F r a n k e , K . W . , a n d E . P . P a i n t e r . 1 9 3 5 . S e l e n i u m i n p r o t e i n s f r o m t o x i c f o o d s t u f f s . J . N u t r . 10: 5 9 9 - 6 1 1 . F r e n k e l , G . D . , A . W a l c o t t , a n d C . M i d d l e t o n . 1 9 8 7 . I n h i b i t i o n o f RNA a n d DNA p o l y m e r a s e s b y t h e p r o d u c t o f t h e r e a c t i o n o f s e l e n i t e w i t h s u l f h y d r y l c o m p o u n d s . M o l . P h a r m a c o l . 3 1 : 1 1 2 - 1 1 6 . F u r r , A . K . , T . F . P a r k i n s o n , W . D . Y o r e n g s , C O . B e r g , W . H . G u t e n m a n n , I . S . P a k k a l a , a n d D . J . L i s k . 1 9 7 9 . E l e m e n t a l c o n t e n t o f a q u a t i c o r g a n i s m s i n h a b i t i n g a p o n d c o n t a m i n a t e d w i t h c o a l f l y a s h . N . Y . F i s h Game J . 2 6 : 1 5 4 - 1 6 1 . 85 R e f e r e n c e s G a r b e r g , P . , A . S t a h l , M . W a r h o l m , a n d J . H o g b e r g . 1 9 8 8 . S t u d i e s o f t h e r o l e o f DNA f r a g m e n t a t i o n i n s e l e n i u m t o x i c i t y . B i o c h e m . P h a r m a c o l . 3 7 : 3 4 0 1 - 3 4 0 6 . G i e s s e l - N i e l s e n , G . 1976 . S e l e n i u m i n s o i l s a n d p l a n t s . I n P r o c e e d i n g s o f t h e S y m p o s i u m o n S e l e n i u m - t e l l u r i u m i n t h e E n v i r o n m e n t . C e n t e r f o r C o n t i n u i n g E d u c a t i o n . U n i v e r s i t y o f N o t r e Dame. I n d i a n a , p . 1 0 - 2 5 . G o t s i s , O . 1 9 8 2 . C o m b i n e d e f f e c t s o f s e l e n i u m / m e r c u r y a n d s e l e n i u m / c o p p e r o n t h e c e l l p o p u l a t i o n o f t h e a l g a D u n a l i e l l a m i n u t a . M a r . B i o l . 7 1 : 2 1 7 - 2 2 2 . G r u e n w e d e l , D . W . , a n d M . K . C r u i c k s h a n k . 1 9 7 9 . T h e i n f l u e n c e o f s o d i u m s e l e n i t e o n t h e v i a b i l i t y a n d i n t r a c e l l u l a r s y n t h e t i c a c t i v i t y (DNA, RNA a n d p r o t e i n s y n t h e s i s ) o f H e L a S3 c e l l s . T o x i c o l . A p p l . P h a r m a c o l . 5 0 : 1 - 7 . H a c k e n b r o c k , C . R . 1 9 6 6 . U l t r a s t r u c t u r a l b a s e s f o r m e t a b o l i c a l l y l i n k e d m e c h a n i c a l a c t i v i t y i n m i t o c h o n d r i a . I . R e v e r s i b l e u l t r a s t r u c t u r a l c h a n g e s w i t h c h a n g e i n m e t a b o l i c s t e a d y s t a t e i n i s o l a t e d l i v e r m i t o c h o n d r i a . J . C e l l B i o l . 30 : 2 6 9 - 2 9 7 . 86 R e f e r e n c e s H a c k e n b r o c k , C . R . 1 9 6 8 . U l t r a s t r u c t u r a l b a s e s f o r m e t a b o l i c a l l y l i n k e d m e c h a n i c a l a c t i v i t y i n m i t o c h o n d r i a . I I . E l e c t r o n t r a n s p o r t - l i n k e d u l t r a s t r u c t u r a l t r a n s f o r m a t i o n s i n m i t o c h o n d r i a . J C e l l B i o l . 3 7 : 3 4 5 - 3 6 9 . H a m i l t o n , S . J . , a n d K . J . B u h l . 1 9 9 0 . A c u t e t o x i c i t y o f b o r o n , m o l y b d e n u m , a n d s e l e n i u m t o f r y o f C h i n o o k s a l m o n a n d c o h o s a l m o n . A r c h . E n v i r o n . C o n t a m . T o x i c o l . 1 9 : 3 6 6 - 3 7 3 . H a r r i s o n , P . J . , P . W . Y u , P . A . T h o m p s o n , N . M . P r i c e , a n d D . J . P h i l i p s . 1 9 8 6 . S u r v e y o f s e l e n i u m r e q u i r e m e n t s i n m a r i n e p h y t o p l a n k t o n . M a r . E c o l . P r o g . S e r . 4 7 : 8 9 - 9 6 . H e w i t t , E . J . , a n d D . J . D . N i c h o l a s . 1 9 6 3 . C a t i o n s a n d a n i o n s : i n h i b i t o r s a n d i n t e r a c t i o n s i n m e t a b o l i s m a n d i n enzyme a c t i v i t y . 1 . S e l e n i u m , p . 3 5 0 - 3 5 2 . I n R . M . H o c h s t e r a n d J . H . Q u a s t e l [ e d s . ] M e t a b o l i c i n h i b i t o r s . A c o m p e r h e n s i v e t r e a t i s e . V o l . I I . A c a d e m i c P r e s s , N Y . H u r d - K a r r e r , A . M . 1 9 5 3 . F a c t o r s a f f e c t i n g t h e a b s o r p t i o n o f s e l e n i u m f r o m s o i l s b y p l a n t s . J . A g r i c . R e s . 5 0 : 4 1 3 -4 2 7 . 87 R e f e r e n c e s I g n e s t i , G . , G . A n t o n i n i , F . B e n n a r d i n i , R . M a t t u c c i , G . D i n i a n d F . F r a n c o n c i . 1 9 8 4 . T h e e f f e c t o f s o d i u m s e l e n i t e o n r e s p i r a t o r y f u n c t i o n i n m i t o c h o n d r i a i s o l a t e d f r o m g u i n e a p i g h e a r t . A r c h . T o x i c o l . S u p p l . 7 : 4 4 4 - 4 4 5 . K l u t , M . E . , N . J . A n t i a , a n d T . B i s a l p u t r a . 1 9 8 4 . Some p r o p e r t i e s o f a f l u o r i d e - r e s i s t a n t m u t a n t o f t h e m a r i n e d i n o f l a g e l l a t e A m p h i d i n i u m c a r t e r a e . P h y c o l o g i a 2 3 : 3 0 1 - 3 2 0 . K l u t , M . E . , T . B i s a l p u t r a , a n d N . J . A n t i a . 1 9 8 1 . A b n o r m a l u l t r a s t r u c t u r a l f e a t u r e s o f a m a r i n e d i n o f l a g e l l a t e a d a p t e d t o g r o w s u c c e s s f u l l y i n t h e p r e s e n c e o f i n h i b i t o r y f l u o r i d e c o n c e n t r a t i o n s . J . P r o t o z o o l . 2 8 : 4 0 6 - 4 1 4 . K l u t , M . E . , T . B i s a l p u t r a , a n d N . J . A n t i a . 1 9 8 5 . Some c y t o c h e m i c a l s t u d i e s o n t h e c e l l s u r f a c e o f A m p h i d i n i u m  c a r t e r a e ( D i n o p h y c e a e ) . P r o t o p l a s m a 1 2 9 : 9 3 - 9 9 . 88 R e f e r e n c e s K r a m e r , G . F . , a n d B . N . A m e s . 1 9 8 8 . M e c h a n i s m s o f m u t a g e n i c i t y a n d t o x i c i t y o f s o d i u m s e l e n i t e (Na2SeC>3) i n S a l m o n e l l a t y p h i m u r i u m . M u t a t . R e s . 2 0 1 : 1 6 9 - 1 8 0 . K u m a r , H . D . , a n d G . P a r k a s h . 1 9 7 1 . T o x i c i t y o f s e l e n i u m t o b l u e - g r e e n A l g a e , A n a c y s t i s n u d u l a n s a n d A n a b a e n a v e r i a b i l i s . A n n . B o t . ( L o n d o n ) . 3 5 : 6 9 7 - 7 0 5 . L e m l y , A . D . 1 9 8 5 a . T o x i c o l o g y o f s e l e n i u m i n a f r e s h w a t e r r e s e r v o i r : i m p l i c a t i o n s f o r e n v i r o n m e n t a l h a z a r d e v a l u a t i o n a n d s a f e t y . E c o t o x i c o l . E n v i r o n . S a f . 10 : 3 1 4 - 3 3 8 . L e m l y , A . D . 1 9 8 5 b . E c o l o g i c a l b a s i s f o r r e g u l a t i n g a q u a t i c e m i s s i o n s f r o m t h e p o w e r i n d u s t r y : t h e c a s e w i t h s e l e n i u m . R e g u l . T o x i c o l . P h a r m a c o l . 5 : 4 6 5 - 4 8 6 . L e p p a r d , G . G . , A . M a s s a l s k i , a n d D . R . S . L e a n . 1 9 7 7 . E l e c t r o n - o p a q u e m i c r o s c o p i c f i b r i l s i n l a k e s : t h e i r d e m o n s t r a t i o n , t h e i r b i o l o g i c a l d e r i v a t i o n a n d t h e i r p o t e n t i a l s i g n i f i c a n c e i n t h e r e d i s t r i b u t i o n o f c a t i o n s . P r o t o p l a s m a 9 2 : 2 8 9 - 3 0 9 . 89 R e f e r e n c e s L e v a n d e r , O . A . 1 9 8 2 . C l i n i c a l c o n s e q u e n c e s o f l o w s e l e n i u m i n t a k e a n d i t s r e l a t i o n s h i p t o v i t a m i n E . A n n . N . Y . A c a d . S c i . 393 : 7 0 - 8 0 . L e v a n d e r , O . A . , a n d V . C . M o r r i s . 1 9 8 4 . D i e t a r y s e l e n i u m l e v e l s n e e d e d t o m a i n t a i n b a l a n c e i n N o r t h A m e r i c a n a d u l t s c o n s u m i n g s e l f - s e l e c t e d d i e t s . Am. J . C l i n . N u t r . 39 : 8 0 9 - 8 1 5 . L e v a n d e r , O . A . , B . S u t h e r l a n d , V . C . M o r r i s , a n d J . C . K i n g . 1 9 8 1 . S e l e n i u m b a l a n c e i n y o u n g men d u r i n g s e l e n i u m d e p l e t i o n a n d r e p l e t i o n . Am. J . C l i n . N u t r . 3 4 : 2 6 6 2 -2 6 6 9 . L e w k o , W . M . , D . W i n n , a n d K . P . M c C o n n e l . 1 9 8 5 . I n f l u e n c e o f s e l e n i u m o n t h e g r o w t h o f N - n i t r o s o m e t h y l u r e a - i n d u c e d mammary t u m o r c e l l s i n c u l t u r e ( 4 2 1 3 9 ) . P r o c . S o c . E x p . B i o l . M e d . 180: 3 3 - 3 8 . L u f t , J . H . 1 9 6 1 . I m p r o v e m e n t s i n e p o x y r e s i n e m b e d d i n g m e t h o d s . J . B i o p h y s . B i o c h e m . C y t o l . 9 : 4 0 9 - 4 1 4 90 R e f e r e n c e s M a r c o g l i e s e , D . J . , G . W . E s c h , a n d R . V . D i m o c k . 1 9 8 9 . L o n g -t e r m c o m p a r i s o n o f z o o p l a n k t o n c o m m u n i t i e s b e t w e e n t h e r m a l l y - a l t e r e d a n d a m b i e n t a r e a s o f a N o r t h C a r o l i n a c o o l i n g r e s e r v o i r . J . E l i s h a M i t c h e l l S c i . S o c . 1 0 5 : 1 -1 3 . M a r s h a l l , E . 1 9 8 5 . S e l e n i u m p o i s o n s r e f u g e , C a l i f o r n i a p o l i t i c s . S c i e n c e 2 2 9 : 1 4 4 - 1 4 6 . M i k k e l s e n , R . L . , a n d H . F . Wan. 1 9 9 0 . T h e e f f e c t o f f s e l e n i u m o n s u l f u r u p t a k e b y b a r l e y a n d r i c e . P l a n t a n d S o i l 1 2 1 : 1 5 1 - 1 5 3 . M o e d e , A . , R . W . G r e e n e , a n d D . F . S p e n c e r . 1 9 8 0 . E f f e c t s o f s e l e n i u m o n t h e g r o w t h a n d p h o s p h o r u s u p t a k e o f S c e n e d e s m u s d i m o r p h u s a n d A n a b a e n a c y l i n d r i c a . E n v i r o n . E x p . B o t . 2 0 : 2 0 7 - 2 1 2 . M o r r i s o n , D . G . , a n d D . M e d i n a . 1 9 8 8 . D i s t i n g u i s h i n g f e a t u r e s o f c y t o t o x i c a n d p h a r a c o l o g i c a l e f f e c t s o f s e l e n i t e i n m u r i n e mammary e p i t h e l i a l c e l l s i n v i t r o . T o x i c o l . L e t t . ( A m s t ) . 44 : 3 0 7 - 3 1 4 . 91 R e f e r e n c e s M o r r i s o n , D . G . , D . F . P a u l y , R . C . B e r d a n . M . K . D i s h a r t , D . S . T u r n e r , C . J . O b o r n , a n d D . M e d i n a . 1 9 8 8 . M i t o c h o n d r i a l i n c l u s i o n s a n d m i t o c h o n d r i a l r e s p i r a t o r y f u n c t i o n s i n s e l e n i t e - t r e a t e d mammary e p i t h e l i a l c e l l l i n e s . A n t i c a n c e r R e s . 8: 6 5 - 7 2 . M u k h e r j e e , A . , a n d A . S h a r m a . 1 9 8 8 . E f f e c t s o f c a d m i u m a n d s e l e n i u m o n c e l l d i v i s i o n a n d chromosome a b b e r a t i o n s i n A l l i u m S a t i v u m L . W a t e r , A i r S o i l P o l l u t . 3 7 : 4 3 3 - 4 3 8 . N e b b i a , C . , J . F . G r e m m e l s , a n d M . G e n n a r o S o f f i e t t i . 1 9 9 0 . P a t h o g e n e s i s o f s o d i u m s e l e n i t e a n d d i m e t h y l s e l e n i d e a c u t e t o x i c o s i s i n s w i n e : t i s s u e a n d b l o o d b i o c h e m i c a l c h a n g e s . R e s . Comm. Chem. P a t h o l . P h a r m a c o l . 6 7 : 1 1 7 -1 3 0 . O h l e n d o r f , H . M . , R . L . H o t h e m , T . W . A l d r i c h , a n d A . J . K r y n i t s k y . 1 9 8 7 . S e l e n i u m c o n a t m i n a t i o n o f t h e g r a s s l a n d s , a m a j o r C a l i f o r n i a w a t e r f o w l a r e a . S c i . T o t a l E n v i r o n . 66: 1 6 9 - 1 8 3 . 92 R e f e r e n c e s O l i v e i r a , L . , T . B i s a l p u t r a , a n d N . J . A n t i a . 1 9 8 0 . U l t r a s t r u c t u r a l o b s e r v a t i o n s o f t h e s u r f a c e c o a t o f D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a f r o m s t a i n i n g w i t h c a t i o n i c d y e s a n d enzyme t r e a t m e n t s . New P h y t o l . 8 5 : 3 8 5 - 3 9 2 . P a d m a j a , K , , D . D . K . P r a s a d , a n d A . R . K . P r a s a d . 1 9 8 9 . E f f e c t o f s e l e n i u m o n c h l o r o p h y l l b i o s y n t h e s i s i n mung b e a n s e e d l i n g s . P h y t o c h e m . 2 8 : 3 3 2 1 - 3 3 2 4 . P i c k , U . , a n d M . A v r o n . 1 9 7 3 . I n o r g a n i c s u l f a t e a n d s e l e n a t e a s e n e r g y t r a n s f e r i n h i b i t o r s o f p h o t o p h o s p h o r y l a t i o n . B i o c h i m . B i o p h y s . A c t a 3 2 5 : 2 9 7 - 3 0 3 . P r e s s e r , T . S . , a n d H . M . O h l e n d o r f . 1 9 8 7 . B i o g e o c h e m i c a l c y c l i n g o f s e l e n i u m i n t h e S a n J o a q u i n V a l l e y , C a l i f o r n i a , U . S . A . E n v i r o n . M a n g e . 1 1 : 8 0 5 - 8 2 1 . P r e v o t , P . , a n d M . O . S o y e r - G o b i l l a r d . 1 9 8 6 . C o m b i n e d a c t i o n s o f c a d m i u m a n d s e l e n i u m o n two m a r i n e d i n o f l a g e l l a t e s i n c u l t u r e , P r o r o c e n t r u m m i e a n s E h r b g . a n d C r v p t h e c o d i n i u m c o h n i i B i e c h e l e r . J . P r o t o z o o l . 3 3 : 4 2 -4 7 . 93 R e f e r e n c e s P r i c e , N . M . , a n d P . J . H a r r i s o n . 1 9 8 8 . S p e c i f i c s e l e n i u m -c o n t a i n i n g m a c r o m o l e c u l e i n t h e d i a t o m T h a l a s s i o s i r a  p e u d o n a n a . P l a n t P h y s i o l . 8 6 : 1 9 2 - 1 9 9 . P r i c e , N . M . , P . A . T h o m p s o n , a n d P . J . H a r r i s o n . 1 9 8 7 . S e l e n i u m : a n e s s e n t i a l e l e m e n t f o r g r o w t h o f t h e c o a s t a l m a r i n e d i a t o m T h a l a s s i o s i r a p s e u d o n a n a ( B a c i l l a r i o p h y c e a e ) . J . P h y c o l . 2 3 : 1 - 9 . R a y , N . R . , a n d A . K . R a y . 1 9 7 5 . L i v e r s u c c i n o x i d a s e a n d k i d n e y d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t i e s o n s e l e n i u m t o x i c i t y . I n d i a n V e t . J . 52 : 2 6 7 - 2 7 0 . R e y n o l d s , E . S . 1 9 6 3 . T h e u s e o f l e a d c i t r a t e a t h i g h pH a s a n e l e c t r o n o p a q u e a t a i n i n e l e c t r o n m i c r o s c o p y . J . C e l l B i o l . 1 7 : 2 0 8 - 2 1 2 . R o b b e r e c h t , H . , a n d R . V a n G r i e k e n . 1 9 8 2 . S e l e n i u m i n e n v i r o n m e n t a l w a t e r s : d e t e r m i n a t i o n s , s p e c i a t i o n s a n d c o n c e n t r a t i o n L e v e l s . T a l a n t a 2 9 : 8 2 3 - 8 4 4 . R o t r u c k , J . T . , A . C . P o p e , H . E . G a n t h e r . 1 9 7 3 . S e l e n i u m : b i o c h e m i c a l r o l e a s a c o m p o n e n t o f g l u t a t h i o n e p e r o x i d a s e . S c i e n c e 179: 5 8 8 - 5 9 0 . 94 R e f e r e n c e s S a n d h o l m , M , H . E . O k s a n s e n , a n d L . P e s o n e a . 1 9 7 3 . U p t a k e o f s e l e n i u m b y a q u a t i c o r g a n i s m s . L i m n o l . O c e a n o g r . 18: 4 9 6 - 4 9 9 . S a r m a , Y . R . K . , a n d S . J a y a r a m a n . 1 9 8 4 . O b s e r v a t i o n s o n s u l p h u r - s e l e n i u m a n t a g o n i s m o n t h e g r o w t h o f two d e s m i d s . A c t a B o t . I n d i a . 12 : 5 7 - 6 0 . S c h w a r t z , K . , a n d C . F o l t z . 1 9 5 7 . S e l e n i u m a s a n i n t e g r a l p a r t o f f a c t o r 3 a g a i n s t d i e t a r y n e r o t i c l i v e r d e g e n e r a t i o n . J . Am. Chem. S o c . 7 9 : 3 2 9 2 - 3 2 9 3 . S h r i f t , A . 1 9 5 4 . S u l f u r - s e l e n i u m a n t a g o n i s m . I . a n t i m e t a b o l i t e a c t i o n o f s e l e n a t e o n t h e g r o w t h o f C h l o r e l l a v u l g a r i s . Am. J . B o t . 4 1 : 2 2 3 - 2 3 0 . S i e l i c k i , M . , a n d J . C . B u r n h a m . 1 9 7 3 . T h e e f f e c t o f s e l e n i t e o n t h e p h y s i o l o g i c a l a n d m o r p h o l o g i c a l p r o p e r t i e s o f t h e b l u e - g r e e n a l g a P h o r m i d i u m l u r i d u m v a r . O l i v a c e a . J . P h y c o l . 9 : 5 0 9 - 5 1 4 . 95 R e f e r e n c e s S m i t h , U . , D . S . S m i t h , a n d A . A . Y u n i s . 1 9 7 0 . C h l o r a m p h e n i c o l - r e l a t e d c h a n g e s i n M i t o c h o n d r i a l U l t r a s t r u c t u r e . J . C e l l S c i . 7 : 5 0 1 - 5 2 1 . S m i t h - J o h a n n s e n , H . , a n d S . P . G i b b s . 1 9 7 2 . E f f e c t s o f c h l o r a m p h e n i c o l on c h l o r o p l a s t a n d m i t o c h o n d r i a l u l t r a s t r u c t u r e i n O c h r o m o n a s d a n i c a . J . C e l l . B i o l . 5 2 : 5 9 8 - 6 1 4 . S n y d e r , R . D . 1 9 8 8 . R o l e o f a c t i v e o x y g e n s p e c i e s i n m e t a l -i n d u c e d DNA s t r a n d b r e a k a g e i n human d i p l o i d f i b r o b l a s t s . M u t a t . R e s . 1 9 3 : 2 3 7 - 2 4 6 . S o r e n s e n , E . M . B . 1988 . S e l e n i u m a c c u m u l a t i o n , r e p r o d u c t i v e s t a t u s , a n d h i s t o p a t h o l o g i c a l c h a n g e s i n e n v i r o n m e n t a l l y e x p o s e d r e d e a r s u n f i s h . A r c h . T o x i c o l . 6 1 : 3 2 4 - 3 2 9 . S p e c t o r , D . L . 1984 . D i n o f l a g e l l a t e s . A c a d e m i c P r e s s , N . Y . 545 p . S t a d t m a n , T . C . 1 9 8 0 . S e l e n i u m - d e p e n d e n t e n z y m e s . A n n . R e v . B i o c h e m . 4 9 : 9 3 - 1 1 0 . 96 R e f e r e n c e s S t e e r , M . W . 1 9 8 1 . U n d e r s t a n d i n g C e l l S t r u c t u r e . C a m b r i d g e U n i v e r s i t y P r e s s , C a m b r i d g e . 126 p . S t e w a r t , R . D . H . , N . M . G r i f f i t h s , C D . T h o m s o n , a n d M . F . R o b i n s o n . 1 9 7 8 . Q u a n t i t a t i v e s e l e n i u m m e t a b o l i s m i n n o r m a l New Z e a l a n d women. B r . J . N u t r . 4 0 : 4 5 - 5 4 . S t o c k n e r , J . G . a n d N . J . A n t i a . 1 9 7 6 . P h y t o p l a n k t o n a d a p t a t i o n t o e n v i r o n m e n t a l s t r e s s e s f r o m t o x i c a n t s , n u t r i e n t s , a n d p o l l u t a n t s - a w a r n i n g . J . F i s h . R e s . B o a r d C a n . 3 3 : 2 0 8 9 - 2 0 9 6 . T w e e d i e , J . W . , a n d I . H . S e g e l . 1 9 7 0 . S p e c i f i c i t y o f t r a n s p o r t p r o c e s s e s f o r s u l f u r , s e l e n i u m a n d m o l y b d e n u m a n i o n s b y f i l a m e n t o u s f u n g i . B i o c h i m . B i o p h y s . A c t a 1 9 6 : 9 5 - 1 0 6 . U l r i c h , J . M . , a n d A . S . S h r i f t . 1 9 6 8 . S e l e n i u m a b s o r p t i o n b y e x c i s e d A s t r a g a l u s r o o t s . P l a n t P h y s i o l . 4 3 : 1 4 - 2 0 . U n d e r w o o d , E . J . 1 9 7 7 . T r a c e e l e m e n t s i n human a n d a n i m a l n u t r i t i o n . A c a d e m i c P r e s s , N . Y . 302 p . 97 R e f e r e n c e s V o r o b j e v , I . A . , a n d E . S . N a d e z h d i n a . 1 9 8 7 . T h e c e n t r o m e r e a n d i t s r o l e i n t h e o r g a n i z a t i o n o f m i c r o t u b u l e s . I n t . R e v . C y t o l . 106: 2 2 7 - 2 9 3 . W a l k e r , D . R . 1 9 7 1 . S e l e n i u m i n f o r a g e s p e c i e s i n c e n t r a l A l b e r t a . C a n . J . S o i l S c i . 5 1 : 5 0 6 - 5 0 8 . W h e e l e r , A . E . , R . A . Z i n g a r o , K . I r g o l i c , a n d N . R . B o t t i n o . 1 9 8 2 . T h e e f f e c t o f s e l e n a t e , s e l e n i t e a n d s u l f a t e o n t h e g r o w t h o f s i x u n i c e l l u l a r m a r i n e a l g a e . J . E x p . M a r . B i o l . E c o l . 5 7 : 1 8 1 - 1 9 4 . W i l b u r , C . G . 1 9 8 3 . S e l e n i u m : a p o t e n t i a l e n v i r o n m e n t a l p o i s o n a n d a n e c e s s a r y f o o d c o n s t i t u e n t . C h a r l e s G . Thomas P u b . , S p r i n g f i e l d , I I . 126 p . W o r l d H e a l t h O r g a n i z a t i o n . 1 9 8 7 . S e l e n i u m . E n v i r o n m e n t a l H e a l t h C r i t e r i a 5 8 . G e n e v a . 3 60 p . 98 A P P E N D I X I . C o m p o s i t i o n o f m i c r o a l g a e g r o w t h m e d i u m . S e l e n i u m a d d e d s e p a r a t e l y a t v a r i o u s c o n c e n t r a t i o n s . K N 0 3 N a H 2 P 0 4 - H 2 0 N a 2 S i 0 3 • 9 H 2 0 V i t a m i n s : T h i a m i n e - H C 1 B i o t i n B12 T r a c e - m e t a l i o n s ( c h e l a t e d ) N a 2 - E D T A - 2 H 2 0 F e C l 3 - 6 H 2 0 M n S 0 4 • 4 H 2 0 Z n S 0 4 - 7 H 2 0 N a 2 M o 0 4 • 2 H 2 0 C u S 0 4 • 5 H 2 0 C 0 S O 4 • 7 H 2 0 2 5 0 . 0 mg 3 4 . 5 mg 8 4 . 0 mg 5 0 0 . 0 1.0 2 .0 Mg Mg Mg (2500 / L t m o l e ) c (250 /xmole) a (300 /xmole) a ( 1 . 4 8 /xmole) ( 0 . 0 0 4 1 /xmole) ( 0 . 0 0 1 3 4 /xmole) 8 . 1 mg ( 2 1 . 8 /xmole) 2 . 7 mg ( 1 0 . 0 /xmole) 1 . 1 2 5 mg ( 5 . 0 /xmole) 0 . 5 7 5 mg ( 2 . 0 /xmole) 0 . 2 4 3 mg ( 1 . 0 /xmole) 0 . 0 2 5 mg ( 0 . 1 /xmole) 0 . 0 1 4 mg ( 0 . 0 5 /xmole) B u f f e r : T r i s - H C l , 41.3iru>T ( S e a w a t e r , P a c i f i c O c e a n , s a l i n i t y 33%oC 2 0 0 . 0 m l (1 g o r 8 . 3 mmol T r i s ) T o 1 l i t e r a p H o f s t o c k s o l u t i o n s o f t h e s e c o m p o n e n t s was a d j u s t e d t o 7 . 6 - 7 . 8 w i t h a q u e o u s H C l o r NaOH b e f o r e i n c o r p o r a t i o n w i t h t h e r e s t o f t h e m e d i u m . k p H 6 . 8 - 6 . 9 b e f o r e a u t o c l a v i n g . T h i s g i v e s a pH o f 7 . 6 -8 . 0 i n t h e medium a f t e r a u t o c l a v i n g (15 m i n a t 12 0 ° C ) . c T h e s e a w a t e r was d i l u t e d w i t h e q u a l v o l u m e s o f d i s t i l l e d d e i o n i z e d w a t e r t g i v e a f i n a l s a l i n i t y o f 13.2%o b e f o r e u s i n g f o r D u n a l i e l l a t e r t i o l e c t a . U n d i l u a t e d s e a w a t e r was u s e d f o r a l l o t h e r m i c r o a l g a e . 9 9 

Cite

Citation Scheme:

        

Citations by CSL (citeproc-js)

Usage Statistics

Share

Embed

Customize your widget with the following options, then copy and paste the code below into the HTML of your page to embed this item in your website.
                        
                            <div id="ubcOpenCollectionsWidgetDisplay">
                            <script id="ubcOpenCollectionsWidget"
                            src="{[{embed.src}]}"
                            data-item="{[{embed.item}]}"
                            data-collection="{[{embed.collection}]}"
                            data-metadata="{[{embed.showMetadata}]}"
                            data-width="{[{embed.width}]}"
                            async >
                            </script>
                            </div>
                        
                    
IIIF logo Our image viewer uses the IIIF 2.0 standard. To load this item in other compatible viewers, use this url:
https://iiif.library.ubc.ca/presentation/dsp.831.1-0098214/manifest

Comment

Related Items