温度光照pH对雨生血球藻CG-11绿色营养细胞生长的影响

采用BBM培养基,以雨生血球藻Haematococcus pluvialis CG-11为研究材料,进行环境因子对雨生血球藻绿色营养细胞生长影响的实验。温度梯度为16℃、20℃、24℃、28℃;光照梯度为30μmoL photons m^-2·s^-1、60μmoL photons m^-2·s^-1、90μmoL photons m^-2·s^-1、120μmoL photons m^-2·s^-1。初始pH值为6.0、7.0、8.0、9.0,进行单因子试验,测定各组的藻密度及色素含量。结果显示,雨生血球藻H.pluvialis CG-11生长的最适温度范围20～24℃,光照90μmol photons m^-2·s^-1,初始pH8.0。     

温度、光照、盐度及pH对旋链角毛藻生长的影响

以旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus)为实验材料,采用f/2培养基,设置了2个盐度梯度(25和30),4个温度梯度(15℃、20℃、25℃和30℃),3个光照梯度(29.3μE·m^-2·s^-1、78.12μE·m^-2·s^-1和126.95μE·m^-2·s^-1),3个pH梯度(7.0、7.5和8.3)的处理,并计算了不同培养条件下藻细胞在指数生长期的比生长率,比较研究了温度、光照、盐度及pH等环境因子对旋链角毛藻生长的影响。进一步进行盐度、光照的两因素正交实验,并检验两者的交互作用。其中盐度设25、30两个水平,光照强度设29.3μE·m^-2·s^-1、78.12μE·m^-2·s^-1和126.95μE·m^-2·s^-1三个水平。实验结果表明,温度为20℃,光照为78.12μE·m^-2·s^-1,盐度为25,pH在8.3时是旋链角毛藻的最佳生长条件,此时最大比生长率和生物量达到最高,温度对藻类生长的影响比盐度,光照,pH的要明显得多,实验中其他处理均会抑制其生长。     

陕北黄土高原辽东栎林分布区北部边界形成的光合作用机制

为阐明辽东栎林分布区边界形成的原因,沿秦岭到陕北黄土高原的水热梯度,选取秦岭北坡(鸡窝子)和陕北黄土高原森林区南部(陈家山)、中部(槐树庄)及北部(下寺湾)4个辽东栎林样地,测定了辽东栎叶片的气体交换与叶绿素荧光参数、气孔密度和气孔大小.结果表明: 随着水热梯度由南到北呈现出由凉湿到偏温干的变化,辽东栎叶片最大净光合速率(P_{n max})和光饱和点(L_sp)分别由13.34 μmol CO₂·m^-2·s^-1、1489.9 μmol·m^-2·s^-1显著减少到6.99 μmol CO₂·m^-2·s^-1、1055.6 μmol·m^-2·s^-1,暗呼吸速率(R_d)、光补偿点(L_cp)分别由0.313 μmol CO₂·m^-2·s^-1、7.49 μmol·m^-2·s^-1显著增加到1.080 μmol CO₂·m^-2·s^-1、31.96 μmol·m^-2·s^-1;初始荧光(F_o)与非光化学猝灭系数(NPQ)呈增加趋势,而PSⅡ实际光化学量子产量(Φ_PSⅡ)、表观电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(q_P)等均显著降低.辽东栎的光合能力沿此梯度逐渐减弱,除黄土高原的陈家山外,其他3个样地辽东栎叶片的气孔密度和气孔大小无显著差异.陕北森林区北部辽东栎叶片的光化学活性和电子传递速率等降低,导致光合速率下降可能是其分布区边界形成的重要影响因素之一.     

环境因子对小球藻(Chlorella sp. XQ-20044)光合作用的影响

小球藻（Chlorella sp.XQ-20044）是一株具有应用潜力的产油微藻,本文利用测定净光合放氧速率的方法研究了光照强度、温度、pH值和盐度对其光合作用的影响。研究结果表明：小球藻适宜的光照强度为500~1200 μmol·m^-2·s^-1,光补偿点约30 μmol·m^-2·s^-1,光饱和点在600 μmol·m^-2·s^-1附近;光合作用适宜的温度范围为30~42.5℃,最适温度为40℃;适宜的pH值范围7.0~10.0,最适pH值为8.0;适宜盐度范围0.1~0.3 mol/L,最适盐度为0.2 mol/L。从光合作用特性来看,小球藻能适应较强的光照强度、较高的温度、偏碱性和较高的盐度环境,其中可耐受较高盐度的特性,有助于预防敌害生物的污染,对于实现规模培养,特别是利用开放系统进行规模培养较为有利。     

雨生红球藻的光周期效应

雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)是一种单细胞淡水绿藻, 是自然界已知的中虾青素含量最高的生物物种。通过分析3种光照强度(70、120和300 μmol·m^–2·s^–1)下雨生红球藻细胞形态、生长速率和虾青素含量的差异, 对其光周期效应进行了研究。结果表明, 不同光强下适宜雨生红球藻生长的光周期均为16小时光照/8小时黑暗, 光强为120 μmol·m^–2·s^–1时其细胞生长速率最大, 为0.43 d^–1; 细胞内虾青素含量随着光强和光照时间的增加而增加, 在300 μmol·m^–2·s^–1光强下连续光照15天后, 藻细胞呈亮红色, 平均直径为21.02 μm, 最大虾青素值达39.40 pg·cell^–1。     

IAA对孔石莼生长及叶绿素和蛋白质含量的影响

在22℃、40μE·s^-1·m^-2连续光照培养条件下,研究了植物生长调节物质(IAA)对孔石莼(Ulvapertusa)的生长及叶绿素和蛋白质含量的影响。研究表明,与对照组相比,0.01～10.00mg·L^-1IAA对孔石莼的生长及叶绿素和蛋白质含量都有不同程度的影响。随着IAA的质量浓度的增大,实验组藻体的直径以及叶绿素和蛋白质含量都相应增大。并且发现,当IAA的浓度达到1.00mg·L^-1时,对孔石莼的促生长作用最佳,且叶绿素和蛋白质的含量达最高值;而当IAA的浓度大于3.00mg·L^-1时,对孔石莼的生长却相对抑制,叶绿素和蛋白质的含量也开始降低。     

窄叶短柱茶光合特性研究

用LI-6400型便携式光合作用测定系统对窄叶短柱茶Camellia fluviatilis的光合特性进行研究。结果表明：窄叶短柱茶净光合速率日变化呈单峰型曲线,峰值出现在13:00左右,为18.65 μmol·m^-2·s^-1;通过光响应曲线拟合得知,其光补偿点为12 μmol·m^-2·s^-1,光饱和点为500 μmol·m^-2·s^-1。相关性分析表明,窄叶短柱茶净光合速率与光强、大气温度具有极显著正相关性（P≤0.01）,相关系数分别为0.715和0.939;与胞间CO₂浓度存在极显著负相关（P≤0.01）, 相关系数为-0.752;与大气CO₂浓度存在显著负相关性（P≤0.05),相关系数为-0.605。     

常春藤在室内生长适宜光照范围的研究

研究了常春藤(Hedera helix)适宜生长的光照范围问题。根据光的分布,选择房间内具有代表性的光区进行栽培试验。在18~28℃,RH31%~70%条件下。经栽培80 d后,用LI-6400测定其不同光强下的光合特性,计算光补偿点、光饱和点、最大净光合速率。同时测定不同试验区的叶面积、叶片数的生长量。结果表明:常春藤在18~28℃及RH31%~70%室内条件下,光照为大于3.1至小于834.3 μmol·m^-2·s^-1(155~41 715 lx)可以生长。     

光强和氮源及其浓度对缺刻缘绿藻生长、油脂和花生四烯酸积累的影响

对缺刻缘绿藻（Parietochloris incisa（Reisigl） S.Watanabe）在不同光强和氮源及其浓度条件下的生长状况及油脂和花生四烯酸（AA）的积累规律进行了研究。结果显示,缺刻缘绿藻在3种氮源条件下均能较好地生长。在高氮浓度条件下,增大光强能显著提高缺刻缘绿藻的生物量并促进油脂和AA的积累。缺刻缘绿藻在300 μmol·m^-2·s^-1光强、8.8 mmol·L^-1NaNO₃条件下生物量达到最大（4.17 g·L^-1）。油脂含量在100 μmol·m^-2·s^-1光强、1.0 mmol·L^-1氮浓度下达到最高,分别为41.17%（NaNO₃）、42.04%（NH₄HCO₃）和39.96%（CO（NH₂）₂）。AA绝对含量在300 μmol·m^-2·s^-1光强、2.9 mmol·L^-1 NaNO₃条件下达到最高,占细胞干重的16.44%。油脂和AA产率,在300 μmol·m^-2·s^-1光强、以NaNO₃为氮源的条件下达到最大,分别为134.6 mg·L^-1·d^-1（1.0 mmol·L^-1）和35.85 mg·L^-1·d^-1（2.9 mmol·L^-1）。综合考虑成本等因素,选择NH₄HCO₃（5.9 mmol·L^-1）和CO（NH₂）₂（2.9 mmol·L^-1）为氮源、在300 μmol·m^-2·s^-1高光强下培养缺刻缘绿藻进行AA的生产为最优方案。     

集胞藻6803的混合培养——光照强度和葡萄糖的影响

利用摇瓶研究了混合营养条件下单细胞蓝藻集胞藻6803(Synechocystissp.PCC6803)的生长特性,以及葡萄糖和光照强度对集胞藻6803生长的影响。实验结果表明,在葡萄糖消耗完之前,集胞藻6803的混合营养型生长处于对数生长期,且葡萄糖浓度及光照强度都对集胞藻6803的混合营养型生长有显著影响:在初始葡萄糖浓度097～480g/L范围内,同一光照强度培养下藻细胞的比生长速率随葡萄糖浓度的增大而降低;而在光照强度15～55μE·m^-2·s^-1范围内,初始葡萄糖浓度相同条件下藻细胞的比生长速率及对葡萄糖的藻体得率都随光照强度的增强而增大,但当光照强度在55～96μE·m^-2·s^-1时,集胞藻6803混合培养的比生长速率基本不变,出现了光饱和现象。     

鱼腥藻1017株的混合营养型生长

鱼腥藻１０１７株混合营养型生长有其特点,外源葡萄糖对生长的刺激不仅在低光强（８００ｌｘ）,而且在高光强（７０００ｌｘ）也表现出来。其混合营养型生长速率在８００－７０００ｌｘ范围内随光照强度的增加而增加,在葡萄糖浓度５－２０ｍｍｏｌ／Ｌ范围内随外源葡萄糖浓度增加而增加。鱼腥藻１０１７株混合营养型生长与光能自养生长相比,生长速率明显提高,对数生长期延长,收获物浓度显著增高,生物量显著提高。     

缺磷和高光对集球藻光合生理和油脂积累的影响

以产油微藻集球藻为材料,在低、高两种不同光照强度下（100和600μmol·m^-2·s^-1）,研究缺磷对集球藻光合特性和油脂含量的影响。结果显示,缺磷显著抑制了集球藻的生物量以及光化学效率F_v/F_m,阻碍了Q_A^-向Q_B的电子传递,降低了细胞内的蛋白含量,诱导了油脂含量增加;高光的耦合作用使集球藻光化学效率F_v/F_m以及Q_A^-向Q_B电子传递受抑制更严重,细胞内的蛋白含量进一步下降,油脂含量却进一步上升。本研究表明缺磷导致集球藻的代谢从碳同化进入油脂合成,促使油脂含量增加,高光的耦合作用使集球藻的油脂含量进一步增加。     

MIXOTROPHIC GROWTH MODIFIES THE RESPONSE OF SPIRULINA (ARTHROSPIRA) PLATENSIS (CYANOBACTERIA) CELLS TO LIGHT

Spirulina (Arthrospira) platensis (Nordstedt) Geitler cells grown under mixotrophic conditions exhibit a modified response to light. The maximal photosynthetic rate and the light saturation value of mixotrophic cultures were higher than those of the photoautotrophic cultures. Dark respiration and light compensation point were also significantly higher in the mixotrophically grown cells. As expected, the mixotrophic cultures grew faster and achieved a higher biomass concentration than the photoautotrophic cultures. In contrast, the growth rate of the photoautotrophic cultures was more sensitive to light. The differences between the two cultures were also apparent in their responses to exposure to high photon flux density of 3000 μmol·m ^{− 2}·s ^{− 1}. The light-dependent O₂ evolution rate and the maximal efficiency of photosystem II photochemistry declined more rapidly in photoautotrophically grown than in mixotrophically grown cells as a result of exposure to high photon flux density. Although both cultures recovered from the high photon flux density stress, the mixotrophic culture recovered faster and to a higher extent. Based on the above results, growth of S. platensis with a fixed carbon source has a significant effect on photosynthetic activity.     

不同光环境下栓皮栎和刺槐叶片光合光响应模拟

植物的光合作用在一定程度上能够体现其对生境的响应情况.采用Li-6400XT光合测定系统,测定了黄河小浪底森林生态系统定位研究站栓皮栎和刺槐人工林林内、林缘叶片气体交换的光响应曲线,利用叶子飘模型对光合作用-光响应进行了拟合,分析了林内和林缘光合参数的差异,将气孔导度机理模型与光合作用-光响应修正模型进行耦合,研究了气孔导度(g_s)的光响应特征.结果表明: 7-8月,当光强小于200 μmol·m^-2·s^-1时,林内栓皮栎叶片净光合速率(P_n)高于林缘叶片,初始量子效率(α)高于林缘叶片12.4%,林内栓皮栎叶片对弱光的捕获和利用能力明显高于林缘叶片;当光强大于200 μmol·m^-2·s^-1时,林缘栓皮栎叶片光合能力P_n高于林内.低光强下(0~200 μmol·m^-2·s^-1),林内刺槐叶片P_n高于林缘;当光强大于200 μmol·m^-2·s^-1时,林内刺槐叶片P_n低于林缘,且暗呼吸速率(R_d)和光补偿点(I_c)分别低于林缘50.0%和42.8%,以此来减少碳损耗,适应较低的光合速率.林内和林缘刺槐g_s随光强的变化差异显著.栓皮栎和刺槐叶片对不同光环境具有较强的适应能力.栓皮栎叶片的最大净光合速率(P_{n max})和α主要受气孔导度控制,R_d和I_c主要受气温影响.刺槐叶片的P_{n max}和α均与气温呈显著正相关,I_c、光饱和点(I_s)与叶片饱和水汽压差呈显著正相关.