Ar+激光、Nd:YAG激光辐照亚心形扁藻生物学效应初探

采用Ar^＋激光（488 nm,照射时间分别为10 min、20 min、30 min）、Nd：YAG（1064 nm,照射时间为1 min、2 min、3 min）辐照扁藻,通过细胞计数以及扫描色素的吸收光谱研究激光辐照扁藻的生物效应.研究结果表明：非色素吸收峰的激光可以产生激光生物效应;不同波长,不同剂量的激光辐照扁藻可以表现出相类似的生物效应;Ar＋辐照20 min、Nd：YAG辐照2 min可以刺激扁藻生长,明显提高色素吸收光密度值,促进光合作用的进行.文中对不同激光辐照扁藻所产生的生物效应进行了比较和探讨.     

高浓度钾抑制杜氏盐藻生长的生理机制

在含１ｍｏｌ／ＬＮａＣｌ的杜氏盐藻（Ｄｕｎａｌｉｅｌａｓａｌｉｎａ（Ｄｕｎａｌ）Ｔｅｏｄ．）培养液中加入５０ｍｍｏｌ／Ｌ以上的ＫＣｌ可观察到Ｋ＋对杜氏盐藻生长有明显的抑制作用,而当ＫＣｌ达１００ｍｍｏｌ／Ｌ时,杜氏盐藻的生长被完全抑制。另一方面,当培养液中缺乏Ｋ＋时,杜氏盐藻的生长也被显著抑制。在正常培养条件下,伴随着杜氏盐藻的生长,培养液的ｐＨ由８左右升高至１０左右,而高浓度Ｋ＋则显著抑制杜氏盐藻培养液ｐＨ的升高;而在培养液ｐＨ为７．０至１０．０的范围内,不同ｐＨ对杜氏盐藻的生长无明显影响。将杜氏盐藻在高浓度Ｋ＋条件下预处理１２ｈ以上,杜氏盐藻的光合放氧速率显著下降,光合速率下降的程度与Ｋ＋浓度的高低和预处理的时间长短呈正相关。高浓度Ｋ＋处理也引起杜氏盐藻叶绿素含量的显著下降。对经高浓度Ｋ＋预处理的杜氏盐藻的光合放氧速率与培养液中ｐＨ变化同时进行测定的结果表明,Ｋ＋抑制杜氏盐藻光合速率的同时也显著抑制了光照条件引起的培养液ｐＨ的上升。实验结果表明,Ｋ＋抑制杜氏盐藻光合作用以及抑制杜氏盐藻生长与Ｋ＋影响跨盐藻质膜的质子运输之间可能存在一定关系。     

倍频Nd：YAG激光对钝顶螺旋藻的诱变效应

利用倍频 Nd:YAG激光 (波长 53 2 nm,功率 50 0 m W,功率密度 1 60 m W/cm2 )诱变钝顶螺旋藻 ,辐照时间为 1 5min、1 0 min、5min通过测定藻丝形态参数、叶绿素 a、β 胡萝卜素、生长速度 ,比较倍频 Nd:YAG激光对钝顶螺旋藻生长的影响。实验结果表明 :与出发株相比 ,经倍频 Nd:YAG激光辐照后 ,藻丝形态发生变化 ,藻丝长、螺旋数、螺旋长变小 ;1 5min,1 0 min辐照组出现螺旋变松驰 ;1 0 min,5min辐照组促进藻的生长和叶绿素 a含量提高 ,使生长速度提高。三个诱变时间剂量都有利于 β 胡萝卡素积累 ,含量增幅最高达 2 2 .3 %。     

Nd:YAP激光辐照对雨生红球藻生理效应的荧光分析

目的：Nd：YAP激光辐照对雨生红球藻生理效应的荧光分析j方法：利用Nd：YAG激光（功率10W,辐照剂量为15s、35s、55s）辐照雨生红球藻,在对辐照细胞进行生长测定以及色素吸收光谱分析的基础上,进一步利用激光共聚焦扫描显微镜（LSCM）,在波长488nm的Ar^＋激发光条件下,对细胞的自体荧光以及吖啶橙染色的细胞核荧光物质进行定位定量分析,获得细胞自发荧光光谱和细胞核荧光物质的荧光光谱。结果：①低剂量的Nd：YAG激光辐照（15s左右）对藻细胞有促长作用,生长速率提高20．3％,色素吸收峰的峰值提高25．3％。较高剂量的Nd：YAG激光辐照（35s、55s）对藻细胞生长有抑制作用,并有明显的致死、致突效应。②对自体荧光的分析结果表明,与对照组相比,低剂量激光辐照组的细胞,在荧光光谱的峰型及峰值上变化不大,在682nm处均有较强的荧光发射,而高剂量激光辐照组的细胞多无明显的荧光发射。③对细胞核荧光物质的分析,雨生红球藻细胞在530nm（DNA）和640nm（RNA）处均有荧光发射峰。与对照组相比,低剂量激光辐照组的DNA荧光发射有所增强,但RNA的荧光发射则有所减弱;高剂量激光辐照组的核物质荧光发射谱,在峰型上与对照组存在差异,荧光强度也明显下降。结论：低剂量的Nd：YAP激光辐照对细胞核的DNA合成与复制有一定的刺激作用,可促进光合色素的合成并提高其对光能的吸收效率,从而增强光合活性,促进细胞的增殖与生长;高剂量激光辐照则对细胞的DNA有损伤作用,是致死率上升并发生突变的可能原因。     

丁草胺对杜氏盐藻生理生化的影响

采用室内模拟培养试验方法,研究了酰胺类除草剂丁草胺对杜氏盐藻(Dunaliella salina)生长和生理生化的影响。结果表明,低浓度的丁草胺对杜氏盐藻生长速率有促进作用,而高浓度的丁草胺对杜氏盐藻生长速率有显著的抑制作用,且随着浓度的加大,杜氏盐藻生长速率逐渐降低。丁草胺对杜氏盐藻藻细胞的光合色素含量、可溶性蛋白、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性等也有影响。     

倍频Nd∶YAG激光对紫球藻生长与胞外多糖产量的影响

紫球藻经Nd:YAG激光(波长1060 nm)照射,以不同时间设置处理剂量,比较紫球藻细胞活力、生长速率、生物量、胞外多糖产量等方面的变化.高剂量处理组(Y-20、Y-30和Y-40)致死率为17～44%,继代培养后生长迅速,K值分别比对照组提高18%、23.4%和15.3%.各处理组培养10天后收获的生物量与对照组无显著差别,但胞外多糖产量均有较大幅度提高,增幅达50～150%.此外,YAG激光照射对藻细胞叶绿素含量也有影响.YAG激光有望成为紫球藻优良藻株选育的较佳诱变剂.     

倍频Nd：YAG激光对紫球藻生长与胞外多糖产量的影响

紫球藻经Nd:YAG激光（波长1060nm)照射,以不同时间设置处理剂量,比较紫球藻细胞活力,生长速率,生物量,胞外多糖产量等方面的变化。高剂量处理组（Y-20、Y-30和Y-40）致死率为17-44%,继代培养后生长迅速,K值分别比对照组提高18%、23.4%和15.3%,各处理组培养10天后收获的生物量与对照组无显著差异,但胞外多糖产量均有较大幅度提高,增幅达50-150%。此外,YAG激光照射对藻细胞叶绿素含量也有影响,YAG激光有望成为紫球藻优良藻株选育的较佳诱变剂。     

LD和YAG激光对极大螺旋藻生理特性的影响

采用Nd:YAG和LD激光辐射极大螺旋藻。Nd:YAG激光波长λ=532nm,功率P＝500mW,功率密度S＝160mW/cm^2,辐射10min,λ=1060nm,功率P＝7W,功率密度S＝35.84mW/cm^2,辐照20s:Nd:YAG激光（λ=532nm）辐照10min,再用LD激光（波长λ=650nm,功率P＝40mW功率密度S＝13mW/cm^2)辐照20min。实验结果表明,所设计的三种实验方 均能促进极大螺旋藻生长、β－胡萝卜素积累和胞外多糖含量的增加,且波长532nm的Nd:YAG激光的促进作用最明显,它可使β－胡萝卜素提高14＝．31％,胞多糖含量增加19．12％,红外光谱分析表明,经激光辐照后的藻细胞官能基团没有发生变化。     

不同激光对雨生红球藻的刺激效应

本文研究了Ｈｅ－Ｎｅ激光和半导体激光对生产虾青素的雨生红球藻（Ｈａｅｍａｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｌｕｖｉａｌｉｓ）的生理刺激作用。对两种激光不同辐照剂量的生长刺激作用,叶绿素含量及虾青素累积速率的变化进行了比较。实验结果表明,低功率的红色激光对红球藻营养细胞的增殖具有明显的促进作用。     

Nd：YAP激光的不同功率和时间组合对亚心形扁藻的影响

采用同一剂量不同功率和时间组合的Nd:YAP激光(波长1 341nm)辐照亚心形扁藻,辐照组分为8W 69 s、10 W 55 s和12 W 46 s三个组合,通过藻细胞生长速率和叶绿素含量测定研究激光对扁藻的影响.实验结果表明,即使同一照射剂量,不同的辐照时间与辐照功率的组合,辐照效果仍不相同,本实验中以辐照时间55 s,辐照功率10 W 为最佳组合.     

盐生杜氏藻细胞光合特性的研究

研究了盐生杜氏藻细胞的光合特性获知：⑴在７００－３００ｎｍ波长范围,出现三个吸收峰,分别位于６８０．４８５和４００ｎｍ处;⑵测定了该藻细胞内ＡＴＰ／ＡＤＰ比值,钒酸钠处理可以提高ＡＴＰ／ＡＤＰ比值;⑶以培养液为反应介质,测出该藻细胞的光合放氧,钒酸钠抑制放氧速率;⑷用调制式荧光计测出该藻细胞的Ｆｏ,Ｆｍ以及经间隔饱和光脉冲引起的Ｆｍ,表明盐生杜氏藻具有正常的光系统结构;⑸该藻细胞可诱导可逆的光状态     

数学建模用于激光辐照微藻生物学效应的研究

目的：用数学建模模拟激光辐照扁藻细胞的增殖情况,研究激光辐照微藻生物学效应的参数规律。方法：在不同激光参数条件下照射亚心形扁藻,分为不同照射剂量实验组,以各实验组的细胞增殖数目为建立模型数据源。根据单细胞藻类在培养过程中生长及繁殖的规律构造高斯生长曲线,构建线性双目标规划模型,利用逐步回归法从辐照激光参量及三者的衍生量中分别筛选出与细胞增殖数、生长速率相关度较大的参量,并利用模型优化软件得到最优策略。分析结果表明用构建模型对不同激光处理的微藻样本生长曲线的仿真,达较高拟合度,SSE：2．383e-005,R—square：0．9997,验证了模型的正确性。对于给定的激光波长和照射时间,可以预测辐射后扁藻藻种的平均生长速率和生长期的变化趋势。结论：数学建模可以作为寻找激光辐照微藻的参数与其生物学效应之问的规律的分析方法。     

C、N、P对杜氏盐藻突变藻株Zea1生长和积累玉米黄素的影响

通过UV辐照和NTG诱变处理杜氏盐藻野生型藻株得到一株杜氏盐藻高产玉米黄素突变株Zea1,以此突变藻株为实验材料,系统研究了光照强度、盐浓度、碳源、氮源、磷源等对Zea1生长和玉米黄素积累合成的影响。葡萄糖在10mmol/L时既适合Zea1生长,又有利于其玉米黄素的积累。KNO3浓度为1mmol/L时最适合突变株藻细胞生长,而(NH4)2SO4浓度为1mmol/L最有利于藻细胞内玉米黄素的积累。综合来看,1mmol/L(NH4)2SO4为最优氮源。KH2PO4浓度为0.1mmol/L时Zea1藻细胞积累玉米黄素含量最高,同时在此浓度下也最适宜藻细胞的生长。讨论了此结果的机理和意义,为利用杜氏盐藻大规模生产玉米黄素提供了理论依据。     

杜仲对铜胁迫后杜氏盐藻恢复速率的影响

本研究通过检测不同浓度的杜仲药液对铜胁迫下的盐藻细胞数和叶绿素含量,来探讨杜仲对铜胁迫后杜氏盐藻恢复速率的影响。结果表明,适当浓度的杜仲药液会加快盐藻的恢复速率,其中5mg/ml的药液作用最为明显。     

杜氏盐藻促生菌株的分离与鉴定

拟通过探究藻际微生物对微藻生长及代谢产物积累的影响,筛选出促进微藻生长的促生菌株。以杜氏盐藻(Dunaliella salina)Ds-SXYC-2为试材,分离鉴定盐藻藻际环境中的共生菌株,进一步构建藻菌(1∶1)共培养体系、测试盐藻生长及代谢产物积累等表型。结果显示,从杜氏盐藻藻际环境分离获得5株共生菌株,经16S rDNA分子鉴定,属于3个菌属。菌株B1与B2为涅斯捷连科氏菌(Nesterenkonia),菌株B3与B4为盐单胞菌(Halomonas),菌株B5为海杆菌(Marinobacter)。5株共生菌株对杜氏盐藻的生长均有促进作用,菌株B3能显著促进杜氏盐藻生长及代谢产物的积累。共培养15 d后,杜氏盐藻生物量达到2.3 g/L,比对照组增加了28.9%,叶绿素a的含量达到4.61 mg/L,比对照组增加了36.3%,β-胡萝卜素比对照组提高了56.4%。盐藻多糖、蛋白质、总脂含量分别比对照组增加了34.8%、71.2%和37.6%。菌株B3盐单胞菌可以作为促进杜氏盐藻生长及代谢产物累积的优势菌株,进一步构建共培养体系可应用于杜氏盐藻的商业生产。     

杜氏盐藻渗透调节过程中的甘油代谢途径

杜氏盐藻在适应外界盐浓度变化的过程中,甘油是其主要的渗透调节物质。低渗处理提高藻细胞的呼吸速率６０％以上;高渗处理对呼吸无明显影响,但大大刺激光合放氧速率。呼吸链的细胞色素电子传递链抑制剂ＫＣＮ和交替氧化酶抑制剂ＳＨＡＭ对杜氏藻渗透调节过程的呼吸,胞内甘油、ＡＴＰ、淀粉含量的变化有不同的抑制效果。低渗情况下,胞内甘油转化为淀粉,所需能量由正常呼吸链和交替氧化酶途径同时提供;高渗情况下,淀粉则降解为     

静态荧光光谱法研究杜氏盐藻的生长规律

测量了杜氏盐藻不同生长期的静态荧光光谱,得出了杜氏盐藻生长规律曲线。通过与传统的分光光度计法和血球计数板法研究盐藻生长规律的比较发现,该方法反映的是活盐藻细胞浓度的变化情况,更能反映盐藻实际生长规律;不仅操作简便,灵敏度高,而且可以实现远距离非接触测量。     

利用紫外诱变技术获得海水小球藻和盐藻生长优势株的研究

本文探讨不同时间下紫外线照射对微藻的影响,结果表明短时间少量的紫外照射可促进藻的细胞生长,但长时间的辐射会明显抑制其生长,使得藻类细胞浓度下降。本文利用单细胞分离技术和紫外诱变技术,筛选获得海水小球藻(Chtorella sp.)和盐生杜氏藻(Dunaliella salina)的优势藻株,结果表明,诱变优势株的生长状况明显优于原始株,该结果可为今后微藻燃料的开发奠定基础。     

Nd：YAG激光辐照雨生红球藻的生物学效应

利用Ｎｄ：ＹＡＧ激光（波长１．０６μｍ,功率３０Ｗ,４０Ｗ）照射雨生红球藻的营养细胞,辐照时间为１０ｓｅｃ,３０ｓｅｃ,６０ｓｅｃ。辐照后进行生理生化特性的测定分析。实验结果表明,经激光辐照后,藻细胞在运动能力,生长速率,色素含量及厚壁孢子的形成等方面均有不同程度的变化。其中,低剂量辐照组（功率３０Ｗ,辐照１０ｓｅｃ,３０Ｓｅｃ和４０Ｗ,辐照１０ｓｅｃ）的生长期延长,生长速率较出发株最高增加１１．     

盐生杜氏藻对盐度改变的生理响应

以盐生杜氏藻为实验材料,采用f/2培养基,设置了8个盐度(15、20、25、30、50、70、90、110)处理,分盐度改变前(A)和盐度改变后(B)两个实验阶段,研究了盐生杜氏藻在不同盐度处理下的生长情况,测定了藻液的OD值、叶绿素a、β-胡萝卜素、可溶性蛋白质和可溶性糖含量等指标。结果表明,A阶段,几个较低盐度(15、20、25和30)处理生长状况较好,其中又以盐度20的处理最好;余下的处理,盐度越高,其生长所受的影响越大。B阶段,盐生杜氏藻的生长进入平台期后,50、70、90、110几个盐度较高处理的细胞密度、叶绿素a、β-胡萝卜素含量均显著超过了作为对照的盐度20的处理。且B阶段末期,先前盐度15的处理蛋白质、糖的积累量,与A阶段末期相比都有了不同程度的增加,而其余盐度处理组的蛋白质、糖含量则分别产生了不同程度的下降。