氮浓度对海绿球藻生长及总脂含量的影响

用叶绿素荧光分析技术和生物化学方法,研究了不同氮浓度[0.22、0.44、0.66、0.88mmol/L(对照组)]对海绿球藻叶绿素荧光特性、细胞密度、叶绿素含量、相对生长率、干质量、总脂含量及总脂产率的影响。试验结果表明,第4～7d,0.22mmol/L处理组的主要荧光参数(光系统Ⅱ的最大光能转换效率Fv/Fm,光系统Ⅱ的潜在活性Fv/Fo,相对电子传递效率rETR,光系统Ⅱ的实际光能转化效率ΦPSⅡ)显著低于其他处理组。该藻的细胞密度、叶绿素a、b含量、相对生长率及干质量随起始氮浓度的增加而增加,0.22mmol/L处理组上述各项值最低,0.88mmol/L对照组上述各项值最高,其细胞密度、相对生长率和干质量分别为16.37×106个/ml,0.56、0.48g/L。0.22mmol/L处理组总脂含量(占干质量的41.84%)显著高于其他处理组,而对照组总脂含量仅为35.16%。总脂产率与起始氮浓度成正相关,0.22mmol/L处理组最低,仅为0.0095g/(L.d),而0.88mmol/L对照组总脂产率最高,为0.0189g/(L.d)。研究结果表明,氮浓度为0.22mmol/L最适合海绿球藻油脂的积累;氮浓度为0.88mmol/L最适合海绿球藻的生长。     

温度对小新月菱形藻叶绿素荧光特性及生长的影响

以小新月菱形藻为试验材料,研究了其在一次性培养过程中,不同温度(5~30℃)对其叶绿素荧光参数[光系统Ⅱ的最大光能转化效率(Fv/Fm)、光系统Ⅱ的潜在活性(Fv/Fo)、光系统Ⅱ的实际光能转化效率(ΦPSⅡ)、相对光合电子传递效率(rETR)、光化学淬灭(qP)和非光化学淬灭(NPQ)]、叶绿素相对含量以及细胞密度的影响。单因子方差分析结果表明,在整个培养周期中,温度对小新月菱形藻各叶绿素荧光参数、细胞密度和叶绿素相对含量均有显著影响(P<0.05)。多重比较结果表明,接种后1~2 d,20℃处理组的主要荧光参数(Fv/Fm、Fv/Fo、rETR、ΦPSⅡ)显著高于其他处理组。30℃的处理组的上述荧光参数从第1 d开始均显著低于其他处理组。20℃处理组的细胞密度和叶绿素相对含量均显著高于其他处理组。在本试验条件下,适宜小新月菱形藻生长的温度为10~25℃,最适温度为20℃。相关性分析结果表明,在整个培养周期中,小新月菱形藻的叶绿素相对含量和细胞密度之间存在显著的正相关。     

光照强度对雨生红球藻叶绿素荧光特性及虾青素含量的影响

研究了不同光照强度对雨生红球藻( Haematococcus pluvialis )叶绿素荧光特性及虾青素含量的影响.测定的主要参数有PSⅡ的最大光能转化效率( F v / F m )、PSⅡ的潜在活性( F v / F o )、PSⅡ的实际光能转化效率(ΦPSⅡ)、光合电子传递效率(ETR)、光化学淬灭(qP)、非光化学淬灭(NPQ)、细胞密度、叶绿素相对含量以及虾青素含量.单因子方差分析结果表明,在整个培养周期中,光照强度对雨生红球藻各叶绿素荧光参数、叶绿素相对含量、细胞密度以及虾青素含量均有显著影响( P <0.05).多重比较结果表明,雨生红球藻的最适生长光照强度是50 μmol·m -2·s -1,当光照强度为300 μmol·m -2·s -1时单个细胞中的虾青素含量均显著高于其它处理组( P <0.01),但是单位体积虾青素含量以50 μmol·m -2·s -1处理组为最高.相关性分析结果表明,在整个培养周期内,叶绿素相对含量与细胞密度均成显著正相关关系.荧光参数( F v / F m 、 F v / F o 、ΦPSⅡ、ETR、qP、NPQ)、叶绿素相对含量以及细胞密度与光照强度的相关性则随着培养天数的不同而变化.     

不同浓度的Cd~(2+)、氮及其交互作用对小球藻和微绿球藻生长及叶绿素荧光特性的影响

研究了不同的Cd2+浓度与氮浓度交互作用对小球藻和微绿球藻生长及叶绿素荧光特性的影响。结果表明,Cd2+浓度、氮浓度、胁迫时间及三者的交互作用对小球藻和微绿球藻的生长及光合作用均具有显著影响(P<0.05),其中Cd2+浓度对2株微藻的Fv/Fm(光系统Ⅱ的最大光化学量子产量)和Yield(光系统Ⅱ的实际光能转化效率)影响最显著,氮浓度对2株微藻的NPQ(非光化学淬灭)和微绿球藻的qP(光化学淬灭)影响最显著。相关性分析结果表明,2株微藻的细胞密度、叶绿素相对含量及部分荧光参数(Fv/Fm和Yield)均与Cd2+浓度呈显著的负相关关系。在低氮(55μmol/L)条件下,小球藻和微绿球藻的荧光参数Fv/Fm、Yield和NPQ均有明显下降,细胞密度和叶绿素相对含量也均有不同程度的降低。小球藻的Fv/Fm和Yield在高氮(7040μmol/L)和低浓度Cd2+条件下,下降幅度小,表现为拮抗作用。试验还发现,在低氮和高氮条件下,高浓度Cd2+对小球藻的胁迫作用加强,表现为协同作用。微绿球藻在高氮条件下,其处理组间荧光参数差别不明显,表现为拮抗作用。     

氮磷浓度对雨生红球藻叶绿素荧光参数的影响

在一次性培养过程中,利用水样叶绿素荧光仪(Water-PAM)研究了2个单因子(不同氮浓度、不同磷浓度)对雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)叶绿素荧光参数(PSⅡ的最大光能转化效率Fv/Fm、光合电子传递效率ETR)、叶绿素相对含量及细胞密度的影响。单因子方差分析结果表明,氮磷浓度对雨生红球藻的叶绿素荧光参数及生长均有显著的影响(P<0.05)。多重比较结果表明,雨生红球藻进行光合作用和生长最适氮浓度为1760μmol/L;最适磷浓度为18.16μmol/L。相关性分析结果表明:在整个培养周期中,叶绿素相对含量均与细胞密度呈显著的正相关关系。     

氮浓度对球等鞭金藻3011和8701叶绿素荧光特性及生长的影响

在温度(23±1)℃,盐度31,光照度5000 lx的条件下,研究不同氮浓度(0、55、440、880、1760、7040μmol/L)培养基对球等鞭金藻3011和8701光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光能转化效率(Fv/Fm)、叶绿素含量以及细胞密度的影响。单因子方差分析表明,氮浓度对2株微藻的光合作用及生长均有显著影响(P<0.05)。3011的Fv/Fm、叶绿素含量及细胞密度均随着起始氮浓度的增加而增加,在7040μmol/L时达到最大值;8701的Fv/Fm、叶绿素含量及细胞密度均随着起始氮浓度的增加而增加,在440μmol/L时达到最大值,其后随氮浓度的增加其上述指标反而下降。3011和8701进行光合作用和生长的最适氮浓度分别为7040μmol/L和440μmol/L。     

氮磷饥饿时间对筒柱藻生长及总脂含量的影响

以筒柱藻为试验材料,研究了其在一次性培养过程中,氮磷营养盐饥饿时间(0、1、2、4、6、8d)对该藻叶绿素荧光参数、细胞密度、叶绿素含量、干质量、总脂含量及脂肪酸组成的影响。结果表明,光系统Ⅱ最大光化学量子产量、光化学淬灭、最大光合作用速率、快速光曲线的初始斜率和半饱和光照度均随氮、磷饥饿时间的延长而显著下降,说明该藻的光合作用受到了抑制。细胞密度分别在氮饥饿的第6d和磷饥饿的第8d达到最大值,但总体升高幅度不大。氮饥饿和磷饥饿条件下,干质量和总脂含量均随氮磷饥饿时间的延长逐渐升高,总脂含量分别在氮饥饿的第8d(35.3%)和磷饥饿的第6d(28.9%)达到最大值。氮磷饥饿时间对筒柱藻的脂肪酸组成也有显著影响,16:0和总饱和脂肪酸含量随氮磷饥饿时间的延长逐渐升高,20:4n-6、20:5n-3和总多不饱和脂肪酸含量则随氮磷饥饿时间的延长逐渐降低,16:1n-7和总单不饱和脂肪酸含量随氮饥饿时间的延长逐渐升高,而磷饥饿时间对16:1n-7和总单不饱和脂肪酸含量变化影响不显著。上述指标随氮磷饥饿时间的变化趋势可为筒柱藻的大规模培养及开发利用提供参考。     

高温胁迫对盐藻和塔胞藻叶绿素荧光动力学的影响

利用调制式叶绿素荧光仪(Water-PAM)测定了高温胁迫(35～50 ℃)下盐藻(Dunaliella salina)和塔胞藻(Pyramimonas sp.)叶绿素荧光动力学特性的变化.测定的主要参数有:光系统Ⅱ(PSⅡ)的最大光能转化效率(Fv/Fm),PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo),PSⅡ的实际光能转化效率(諴SⅡ=yield),光合电子传递效率(ETR),光化学淬灭(qP)和非光化学淬灭(NPQ).结果表明,与对照组(25 ℃)相比,高温胁迫下2种绿藻的叶绿素荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo、諴SⅡ、ETR和qP均明显降低,并且随着胁迫温度的升高,胁迫时间的延长,下降幅度也逐步增大;高温胁迫下盐藻的NPQ先升高后下降.塔胞藻的NPQ随时间的变化趋势与温度有关,35 ℃和45 ℃处理下,塔胞藻的NPQ随着处理时间的延长而逐渐下降;40 ℃处理下NPQ则先下降后上升.盐藻的耐热性较好,在40 ℃和45 ℃下处理10 min后,经过一定的时间各荧光参数可恢复到接近对照水平,在50 ℃下处理10 min后各荧光参数则不能恢复.塔胞藻的耐热性较差,在35 ℃和40 ℃处理10 min后,经过一定的时间后各荧光参数可基本恢复,而在45 ℃下处理10 min后则不能恢复.本研究还对高温胁迫下2种绿藻的响应机制以及叶绿素荧光技术在筛选耐高温微藻品系中的应用进行了初步探讨.     

室内袋式和管道式光生物反应器对湛江等鞭金藻生长及生化组分的比较分析

为探索湛江等鞭金藻室内大规模培养的可行性,分析比较了在管道式光生物反应器和聚乙烯袋培养模式下,湛江等鞭金藻生长密度、比生长速率、叶绿素含量及有机物含量的变化情况。试验将接种藻密度控制在10.0×10⁴ cells/mL,培养周期为16 d。结果显示,在管道式光生物反应器培养模式下,藻密度可达1.97×10⁶ cells/mL,显著高于聚乙烯袋培养模式下的藻密度（0.99×10⁶ cells/mL）(P<0.05);两种模式下,湛江等鞭金藻的比生长速率分别达到0.396 7、0.327 5/d;管道式光生物反应器模式下,叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、最高总蛋白、最大可溶性糖的质量浓度分别为0.46、0.44、0.92、107.267 7、9.587 8 mg/L,最大生物量（干质量）为0.160 1 g/L,聚乙烯袋培养模式下,叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、最高总蛋白、最大可溶性糖的质量浓度分别为0.26、0.26、0.52、62.564 5、5.559 1 mg/L,最大生物量（干质量）为0.098 6 g/L,管...     

磷限制及恢复对小球藻叶绿素荧光特性的影响

研究了小球藻（Chlorella sp．）一次性培养过程中，培养基中不同磷浓度（0、10、36．3和290．4μM）对其叶绿素荧光参数、细胞密度和叶绿素含量的影响以及磷添加后各荧光参数的瞬时变化（nutrient induced fluorescnce transients，NIFY反应）及恢复情况。培养温度为20±1℃，盐度为31，光照强度为100μmol·m^-1·s^-1。单因子方差分析的结果表明，随着培养时间的延长，磷浓度对小球藻的光合作用及生长均有显著影响（P〈0．05）。多重分析的结果表明，小球藻的最适磷浓度为36．3μM。小球藻的最大光能转化效率（Fv/／Fm）、实际光能转化效率（ФPSII）、电子传递效率（ETR）、光化学淬灭（qP）、细胞密度以及叶绿素含量随着起始磷浓度的增大而增大，在磷浓度为36．3μM达到最大值。磷重新添加后，瞬时荧光不断下降，ФPSII出现瞬间的上升后恢复至原初状态，qP、非光化学淬灭（NPQ）则不断上升。限制7d后重新添加磷，各处理组的Fv／Fm、ФPSII、ETR、NPQ 24h内基本恢复，而对照组的变化不显著。     

滴水观音叶绿素荧光参数对低温淹水处理的响应

以滴水观音为试验材料,研究了低温环境下淹水处理对其叶绿素荧光的影响。种植滴水观音的花盆置于水箱中,利用水位调节阀调节箱内水位。试验设计为不淹水(对照组,正常浇水)、1/4淹水、2/4淹水、3/4淹水和全淹,分别于淹水后的第10、20、30、40、50天进行各项指标的测定。试验结果显示:1/4淹水处理植株叶绿素荧光参数均高于对照处理,初始荧光产量、最大荧光产量、最大光能转化效率、光化学猝灭系数和非光化学猝灭系数分别为对照的106.6%、104.8%、107.8%、105.0%、153.6%,差异显著(P0.05);2/4淹水、3/4淹水、全淹组初始荧光产量、非光化学猝灭系数均高于对照组,最大荧光产量、最大光能转化效率和光化学猝灭系数均显著低于对照组,尤其全淹组分别低于对照组的20.4%、36.2%和17.2%。1/4淹水处理可提高滴水观音光合作用,高水位处理则抑制滴水观音生长。     

Hg2+胁迫对三种微藻生长和叶绿素荧光特性的影响

研究了不同浓度的Hg2+胁迫不同时间(1～7 d)后,蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)和莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)生长及叶绿素荧光特性的变化情况。测定的主要参数有光系统II(PSII)的最大光能转化效率(ΦM)、相对光合电子传递效率(rETR)、饱和光强(Ik)和细胞密度。试验结果表明,Hg2+胁迫下3种微藻的细胞密度和叶绿素荧光参数与Hg2+浓度、胁迫时间有一定的相关关系,细胞密度和叶绿素荧光各参数间有极显著的相关关系(P<0.01)。通过计算Hg2+对3种微藻不同胁迫时间的半抑制浓度(EC50),发现3种微藻对Hg2+的耐受性大小顺序为:斜生栅藻>莱茵衣藻>蛋白核小球藻。     

Protein, carbohydrate, lipid and chlorophyll a content in Isochrysis aff. galbana (clone T-Iso) cultured with a low cost alternative to the f/2 medium

Growth, proximate composition and chlorophyll a content was estimated in static cultures of Isochrysis aff. galbana (clone T-Iso) to compare the quality and quantity of the biomass produced with an agricultural fertilizer medium versus f/2 medium. Culture of microalgae was done with controlled temperature, air flux of 4.5 l min⁻¹, salinity of 33‰ and an irradiance of 110±3 μmol m⁻² s⁻¹. Daily samples from the cultures were taken to estimate cellular density, proximate composition and chlorophyll a content during 7 days. Mean cellular density from samples with f/2 medium and with agricultural fertilizer were similar (no significance at P≤0.05), and mean growth rates of 0.62 and 0.61 doubling per day, respectively. Maximum similar values of protein content of 7.3 and 7.6 pg per cell were estimated on the 5th day in f/2 and agricultural fertilizer medium, respectively. Carbohydrate and lipid content decreased during the first 5 days corresponding to the exponential growth in both experiments. Higher content of carbohydrate (no significance at P≤0.05) was found in both media during the first 2 days, after 4 days the carbohydrates reduced three times theirs concentrations. Generally lipid contents in the cultures with agricultural fertilizer were significantly higher (P≤0.05) than f/2 medium. The chlorophyll a content increased exponentially during the culture, and its concentration was similar in both experiments. In conclusion, the cellular density and the biochemical constituents were similar when using either media. This fertilizer can be used in the production of I. galbana (T-Iso) employed in aquaculture.     

水杨酸对龙须菜抗高温生理的影响

以龙须菜为材料,研究了不同浓度水杨酸对高温下龙须菜的生长速率、抗氧化酶、渗透调节物质、藻胆蛋白、叶绿素荧光特性和HSP70基因的影响。结果表明,水杨酸处理组不论是生长、酶活性和膜脂受损情况都不同程度优于对照组,其中5.0、10.0μg/mL处理组效果较好。10.0μg/mL水杨酸处理组效果最为明显,日生长速率与对照组相比增长了340%。在处理第3天,10.0μg/mL处理组各指标达到最大,SOD增长了74%,POD增长了70%,CAT增长了40%。脯氨酸和甘露醇分别增长了70%和26%。藻红蛋白增加了46.2%,藻蓝蛋白增长了40%。与对照组相比,MDA含量第1天下降最为显著,下降了10%。高温胁迫下,龙须菜叶绿素荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo、qP和ΦPSⅡ均明显降低,非光化学淬灭(NPQ)呈现先上升后下降的趋势。水杨酸处理能有效减缓5种龙须菜叶绿素荧光参数的降低程度。水杨酸处理后HSP70基因表达量较对照组低。本实验结果表明水杨酸具有增强龙须菜抗高温胁迫的作用。     

CO_2浓度对细基江蓠繁枝变型生长和光合特性的影响

比较了低CO_2浓度(充无CO_2空气,low CO_2,简称LC)、正常CO_2浓度(充正常空气,normal CO_2,简称NC)、高CO_2浓度(充正常空气+0.2%CO_2,high CO_2,简称HC)3种条件下细基江蓠繁枝变型(Gracilaria tenuistipitata var.liui Zhang et Xia)的特定生长率、光合色素含量、光合放氧速率和叶绿素荧光参数。结果表明:培养6 d后,与NC组相比,LC组细基江蓠繁枝变型特定生长率(SGR)、100μmol·(m~2·s)~(-1)光强净光合放氧速率及PSII最大光量子产率(Fv/Fm)均显著降低(P0.05);类胡萝卜素含量显著增加(P0.05);而藻红素、叶绿素a含量、PSII实际光量子产率(Fv/Fo)、快速光响应曲线初始斜率(α)、最大电子传递效率(ETR_(max))及半饱和光强(I_k)均无显著差异(P0.05)。与NC组相比,HC组细基江蓠繁枝变型的SGR、Fv/Fm及α显著增加(P0.05),藻红素含量显著下降(P0.05),而叶绿素a、类胡萝卜素含量、600μmol·(m~2·s)~(-1)光强净光合放氧速率、Fv/Fo、α、ETR_(max)及I_k均无显著差异(P0.05)。与LC组相比,HC组细基江蓠繁枝变型的100μmol·(m~2·s)~(-1)光强净光合放氧速率、SGR、Fv/Fm、Fv/Fo、α均显著增加(P0.05),而藻红素、叶绿素a、类胡萝卜素含量却显著下降(P0.05),600μmol·(m~2·s)~(-1)光强净光合放氧速率、ETR_(max)、I_k无显著变化(P0.05)。对于细基江蓠繁枝变型,CO_2浓度升高降低了光合色素含量,同时提高了光系统光能转换效率,而对藻体饱和光强下净光合放氧速率的促进作用不显著。但是CO_2浓度升高却仍然可能通过降低无机碳利用的能量消耗及提高营养盐吸收利用而显著促进藻体的生长。比较不同CO_2浓度下细基江蓠繁枝变型生长和光合特性的差异,有助于初步揭示其对大气CO_2浓度变化的响应特征。