葡萄糖和乳糖对钝顶螺旋藻生长和色素含量的影响

葡萄糖和乳糖能促进钝顶螺旋藻生物量的增加,降低叶绿素a和类胡萝卜素含量,但对藻胆蛋白含量的影响不显著。比较而言,乳糖更有利于钝顶螺旋藻混养生物量的提高。     

土壤氮磷化学计量特征对小麦光合气体交换参数和叶绿素荧光参数的影响

选取‘镇麦168’为实验对象,采用盆栽实验,设置16个不同土壤氮磷梯度,测定不同土壤氮磷化学计量比处理下小麦叶片叶绿素含量、光合气体交换参数和叶绿素荧光参数的响应特征,以揭示不同土壤氮磷化学计量关系对小麦叶片光合特性影响的生理生态机制。结果表明:(1)不同生育期内小麦叶片叶绿素含量均随土壤速效N或速效P含量的增加而增加。(2)随着土壤化学计量比N∶P下降,小麦叶片净光合速率(Pn)在土壤中低氮水平(≤258.4mg·kg~(-1))下持续增加,在高氮水平(308.4mg·kg~(-1))下则呈现先增后降的趋势。(3)在土壤速效N相同水平处理下,土壤化学计量比N∶P的降低显著提高了小麦叶片叶绿素荧光参数最小荧光(F0,7.27%~20.00%)、最大荧光(Fm,5.28%~16.15%)、光化学猝灭系数(qP,6.64%~20.92%)及实际光化学效率(ΦPSⅡ,6.95%~18.82%),显著降低了非光化学猝灭系数(NPQ,7.42%~25.63%,P0.05)。研究认为,在中、高氮磷养分水平下,土壤化学计量比N∶P为2.88时,‘镇麦168’叶片净光合速率和实际光化学效率均达到最高水平,表现出较强的光能利用能力。     

静止和充气培养条件下短期紫外辐射对钝顶螺旋藻光化学效率的影响

为了研究短期太阳紫外辐射对钝顶螺旋藻的影响,作者将静止和充气培养的藻体,暴露在全波长太阳辐射PAB(PAR UVA UVB),去除UVB辐射PA(PAR UVA)及切断所有紫外辐射的光合有效辐射P(PAR)三种光处理条件下,测定了其光化学效率的变化。结果表明,紫外辐射(UVP)及光合有效辐射(PAR)均能导致钝顶螺旋藻的光化学效率降低,表现出了明显的光抑制,但是,UVR可导致更大程度的光抑制。充气培养条件下,与早晨(07:00)初始值相比,PAR导致了11%~20%的光抑制,而UVR(PAB-P)所产生的额外光抑制占9%~31%;静止培养条件下,UVR的存在使得螺旋藻的光化学效率趋近于零(无法检出)。在两种培养条件下,藻细胞所受最大光抑制均发生在中午,下午(17:00)表现出不同程度的恢复。紫外辐射使得类胡萝卜素及藻蓝蛋白与叶绿素a含量的比例增大。与PAB和P相比,PA处理使得螺旋藻类胡萝卜素和藻蓝蛋白与叶绿素含量之比明显升高,UVA可能会诱导类胡萝卜素及藻蓝蛋白的合成。     

碳酸盐碱度对钝顶螺旋藻生长的影响

研究了不同碳酸盐碱度浓度条件下,钝顶螺旋藻OD560值、藻液pH值及碳酸盐碱度的变化。结果显示:培养4d后,4mg/L和8mg/L组生长缓慢且呈现下降趋势,OD560值均低于对照组,具有极显著差异(P<0.01),16mg/L和32mg/L组与对照组相比,无显著差异,而64mg/L组具有显著差异(P<0.05)。第6~12d,4mg/L、8mg/L组和16mg/LOD560值均低于对照组,具有极显著差异(P<0.01),32mg/L组无显著差异,而64mg/L组在6~8d,具有显著差异(P<0.05),且在第10~12d,与其它实验组和对照组相比,表现出极显著差异性(P<0.01)。NaHCO3与Na2CO3组成的缓冲体系,其pH值调节功能优于单一使用NaHCO3的对照组。在充气状态下,实验期间各组的碱度始终保持动态平衡。     

盐胁迫对鸡爪槭幼苗生长及其叶绿素荧光参数的影响

以鸡爪槭幼苗为材料,采用盆栽方法,研究了不同盐浓度[0.042%(对照)、0.2%、0.4%和0.6%]对鸡爪槭幼苗生长的伤害和叶绿素荧光参数的影响。结果显示:当土壤NaCl含量为0.2%、0.4%和0.6%时,鸡爪槭幼苗分别表现为轻度、中度和重度盐害;叶片含水量、叶绿素a和b及叶绿素总含量均随盐浓度的增加而显著下降,花色素苷含量则表现为随盐浓度的增大而显著上升,分别比对照高出48.7%、280.3%和382.7%;叶片叶绿素荧光参数PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、潜在量子效率(Fv/Fm)、光化学量子产量(Yield)、光合电子传递速率(ETR)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP)均随着盐浓度的增大呈显著下降趋势,但非光化学猝灭系数(NPQ)在低盐胁迫时则较对照显著提高,0.2%NaCl处理时比对照显著增加33.3%,而高盐胁迫下则显著下降。研究表明,盐胁迫显著抑制了鸡爪槭幼苗叶片叶绿素合成和光合作用进行,而幼苗叶片在低盐胁迫下则可能通过增加PSⅡ反应中心非辐射热能量耗散来保护光合机构不受损害,从而表现出一定的耐盐胁迫能力。     

螺旋藻品系Z中不同形态藻丝体的生长速率和光合色素比较

The line-shaped filaments Sp-Z(L) were isolated and cultured from Spirulina platensis Sp-Z. The growth rate of Sp-Z(L) was only 64% as much as that of SP-Z when the light intensity was 4000 Lux. The contentS (×10-3 g / g dry weight) of chlorophylls, carotenoids and phycobilins of Sp-Z(L) and Sp-Z were 20.6, 0.343, 5.00 and 24.1 0.297, 4.46, respectively. Moreover, as to the absorption spectra of the three photopigments of SP-Z(L), red shifts were observed. Therefore, after the spiral Sp-Z breeded or changed…     

不同光强对加拿大一枝黄花生长和叶绿素荧光的影响

以外来入侵种加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)为研究对象,在4种光照强度处理下,对其光合色素含量、叶绿素荧光特性、比叶重、植株的生长特征和生物量分配等指标进行了测定分析.结果表明:(1)随着光照强度的减弱,加拿大一枝黄花叶片的Chla、Chlb和Chl(a b)均上升,Chla/Chlb下降,4种光强处理下叶片的初始荧光(Fo)、光系统Ⅱ实际光化学效率(ФPSⅡ)、光系统Ⅱ最大光能转化效率(Fv/Fm)日变化曲线相似,高光强下的Fo、ФPSⅡ和Fv/Fm均小于中、低和弱光强下的,这说明加拿大一枝黄花能适应较大的光强幅度,同时对低、弱光强有一定的抗逆性.(2)生长在高(RI为100%)、中(RI为60%)光强下的加拿大一枝黄花植株正常生长,生长于低(RI为20%)弱(RI为5%)光强下的植株生长不良,表现为植株矮小,茎秆细弱.中度的遮荫对它的生长没有明显影响,但在严重遮阴下生长受抑.(3)生长在高、中光强下的总生物量、地下部分生物量明显增多,低、弱光强处理下的叶生物量比显著增加.结果表明,加拿大一枝黄花在高、中光强下对生长最有利,能够适应较大幅度的光照变化,但在严重遮阴下生长明显受抑,说明该入侵植物不易入侵到密林等光照强度比较弱的生境.     

水体铜污染对苦草生长及叶绿素荧光特性的影响

该文以苦草(Vallisneria natans)为材料,研究了不同浓度铜污染水体对其叶/根长、生物量、光合色素含量、体内重金属含量及叶绿素荧光参数的影响。结果表明:随着水体铜浓度的增加,苦草的叶长、根长、生物量均显著下降;光合色素含量逐渐下降,其中叶绿素a比叶绿素b下降明显,类胡萝卜素下降幅度最小;叶片铜含量随铜浓度的增加显著上升(P0.05),各处理组根铜含量没有显著性差异,在水中铜低于0.5mg·L-1的环境中苦草具有正常的光合活性。除0.5 mg·L-1处理组外,最大荧光(Fm)、最大光化学效率(Fv/Fm)、潜在光化学效率(Fv/Fo)、光化学淬灭系数(qP)与有效量子产量[Y(Ⅱ)]均比对照组显著降低(P0.05),而非光化学淬灭效率(qN)、调节性能量耗散的量子产量[Y(NPQ)]、非调节性能量耗散的量子产量[Y(NO)]均呈上升趋势,其中Fv/Fo对铜污染反应最为灵敏。综合各参数变化情况,随着水体铜浓度的增加,苦草生长受到抑制,叶片利用光能的效率下降,PSⅡ反应中心的电子传递受到明显的抑制;苦草通过自身调节以热的形式将过剩光能耗散,以减轻PSⅡ反应中心受伤害的程度;苦草是铜超富集植物,其可作为低浓度铜污染水体生态修复的备选物种。     

赤星病胁迫对不同抗性烟草品种光合作用和叶绿素荧光特性的影响

以不同烟草赤星病抗性品种JYH(抗病品种)和CBH(感病品种)为材料,在盆栽试验条件下,调查不同烟草赤星病胁迫程度(轻度胁迫、中度胁迫和重度胁迫)对光合色素含量、光合作用参数和叶绿素荧光动力学特征的影响。结果显示:1)烟草赤星病胁迫导致2个品种的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素含量均呈下降趋势,且JYH的降幅小于CBH。2)除JYH的净光合速率在轻度胁迫下有所增加外,JYH、CBH的净光合速率、气孔导度因烟草赤星病胁迫而降低。2个品种的胞间CO2浓度、气孔限制值变化具有明显差异,烟草赤星病胁迫导致CBH的胞间CO2浓度上升,气孔限制值则明显下降,这与JYH在重度胁迫下的变化趋势一致。而JYH的胞间CO2浓度在轻度、中度胁迫降低,气孔限制值则呈上升趋势。3)烟草赤星病胁迫下,2个品种的初始荧光(F0)、非光化学猝灭系数(NPQ)均有所增加。重度胁迫下,JYH、CBH的F0分别比对照增加16.5%、34.48%,NPQ分别上升95.54%、137.45%,差异均达到显著水平。而各品种的最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)、光化学淬灭系数(qp)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)在烟草赤星病胁迫下均呈下降趋势,降幅表现为JYHCBH。研究结果表明,JYH的光合色素、光合作用和叶绿素荧光特性受烟草赤星病胁迫影响小于CBH,维持较高的光合性能是对烟草赤星病具有较强抗性的生理基础。     

锰浓度对米氏凯伦藻叶绿素荧光特性及生长的影响

运用实验生态学和叶绿素荧光分析技术,研究了锰浓度(10-12-10-4mol/L)对米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)叶绿素荧光特性及生长的影响。单因子方差分析结果表明:锰对米氏凯伦藻的生长和叶绿素荧光参数(Fv/Fm,Fv/Fo,ΦPSⅡ,ETR,qP,NPQ)均有显著影响(P0.05);米氏凯伦藻的叶绿素相对含量和细胞密度在10-12-10-8mol/L锰浓度间随着起始锰浓度的增大而增大,在10-8-10-4mol/L锰浓度间随锰浓度的增大而降低。多重比较结果表明,10-4mol/L锰浓度组的细胞密度和叶绿素相对含量显著低于其它处理组。锰浓度对荧光参数的影响与锰浓度范围和生长时期有关,当锰浓度为10-12-10-8mol/L时,荧光参数Fv/Fm,Fv/Fo,ΦPSⅡ,ETR在第3-9天随着起始锰浓度的增加而升高,Fv/Fm和Fv/Fo在第2-7天随培养时间的延长而增加。qP值在整个培养周期内随锰浓度升高呈下降趋势,各浓度组的NPQ则呈现先下降后上升趋势。相关性分析结果表明,从第3天开始至实验结束,10-4mol/L浓度组的叶绿素相对含量与细胞密度之间均呈极显著的正相关关系(P0.01)。荧光参数(Fv/Fm、Fv/Fo)、叶绿素相对含量以及细胞密度与锰浓度的相关性则随着锰浓度范围及培养天数的不同而变化。从第4天开始至培养结束,细胞密度、叶绿素相对含量均与锰浓度(10-8-10-4mol/L)呈极显著的负相关(P0.01)。探讨了叶绿素荧光技术在赤潮藻研究中的应用。     

螺旋藻有效成分超临界萃取与分离研究

使用超临界CO2萃取技术对钝顶螺旋藻粉进行萃取与分离,结果表明:超临界CO2萃取的最优条件为压力20Mpa,夹带剂使用量100mL/100g,温度50℃,萃取时间2h;利用凯氏定氮法及气相色谱法分别对超临界萃取处理过的螺旋藻中蛋白质和多糖进行研究与分析,结果表明:螺旋藻粉中蛋白质含量为49.39%,螺旋藻多糖中的单糖含量占多糖粗品的9.25%,主要组成为鼠李糖、木糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖等。     

阿魏酸和凹土对党参种子萌发、生长及幼苗叶绿素荧光参数的影响

该研究以党参种子为实验材料,通过设置不同浓度(0、0.01、0.05、0.2、0.5、1.0、2.0、3.0 、5.0和10.0 mmol·L^-1)的阿魏酸以及具有不同凹凸棒粘土(凹土)/蛭石体积比(0/1、1/120、1/80、1/50和1/20)基质的室内培育试验,分析基质中阿魏酸对党参种子萌发、生长及幼苗叶绿素荧光参数的影响,以及基质中凹土含量对上述阿魏酸影响的缓解效应。结果表明,当阿魏酸浓度高于1.0 mmol·L^-1时,党参种子活力受到抑制,种子萌发过程延缓。在播种前基质中施加不同浓度的阿魏酸,党参幼苗生物量积累和叶片光化学反应水平在低浓度下得到促进,在高浓度下受到抑制;在幼苗生长过程中短期内施加不同浓度的阿魏酸,党参幼苗叶片光化学反应水平会显著降低。在含有较高浓度阿魏酸的基质中添加不同体积比凹土,能够有效缓解上述党参种子萌发和幼苗生长过程中所遭受的阿魏酸伤害,且凹土在基质中的体积比为1/50时的缓解作用最为明显。可见,环境中高浓度阿魏酸会显著抑制党参种子萌发、生长及幼苗叶片光化学反应水平,添加适量凹土可有效缓解阿魏酸在不同生长阶段对党参所造成的胁迫伤害。     

不同光照强度对假紫万年青生长和叶绿素荧光参数的影响

为了解光照对假紫万年青(Belosynapsis ciliata)生长的影响,研究了不同光照强度下假紫万年青形态特征和叶绿素荧光参数的变化。结果表明,随着遮阴强度的增加,假紫万年青的自然株高有所增加,节数、茎粗、分枝数和茎长度均减少;而不同光照强度对假紫万年青节间长的影响不明显;其叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总含量和叶绿素a/b先增加后又减少,以15.2%NS时达到最大。叶绿素b含量与叶绿素荧光的Fv/Fm呈负相关,Fv/Fm为0.75~0.8。因此,在高光照条件下,假紫万年青匍匐近地生长,随着光照条件的逐渐减弱,趋向直立生长。在屋顶绿化种植的初期采用适度遮阴(35.2%NS)可使其更好的生长,加速成坪,降低管理成本。     

生长调节剂对黄连木光合生理指标和荧光参数的影响

以黄连木幼苗为试材,采用叶片喷施的方法,研究了生长调节剂多效唑和矮壮素对黄连木叶片解剖结构、色素含量、光合生理指标和叶绿素荧光参数的影响,以揭示生长调节剂对黄连木光合特性的影响及其内在机制。结果显示:随着两种生长调节剂处理浓度的增加,黄连木幼苗叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、色素含量、净光合速率(Pn)、PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ的潜在活性(Fv/F0)、叶片单位面积吸收的能量(ABS/CS)和捕获的能量(TRo/CS)以及电子传递的能量(ETo/CS)均呈先增大后减小的趋势,并均在800mg/L多效唑和500mg/L矮壮素处理时达到最大值,且显著提高了黄连木叶片的净光合速率。研究发现,黄连木幼苗叶片栅/海比例增大和叶绿素含量的增加使叶片对光能的捕获和吸收能力提高,而PSⅡ反应中心开放比例的增大与其活性的增强保证了叶片对光能的高效传递,同时降低了能量的热耗散,是提高苗木光合速率和保证苗木光合作用高效进行的内在机制。     

NaCl胁迫对祁连山野生黄瑞香叶片光合叶绿素荧光特性的影响

以4片真叶黄瑞香幼苗为材料,设置不同浓度(0、50、100、150、200mmol·L~(-1))NaCl胁迫处理,采用温室砂培实验系统考察了其幼苗叶绿素含量、叶绿素荧光参数及气体交换参数等光合生理指标的变化。结果表明:(1)在正常环境条件下(对照),黄瑞香叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)的日变化曲线呈双峰型,蒸腾速率(T_r)日变化曲线呈单峰型;较高浓度(100mmol·L~(-1))NaCl胁迫改变了黄瑞香叶片光合特性日变化曲线,导致其P_n、T_r、G_s日变化曲线整体下降,而胞间CO_2浓度(Ci)日变化曲线整体上升。(2)低浓度(50mmol·L~(-1))NaCl胁迫对黄瑞香叶片叶绿素含量及其比值无显著影响,但较高浓度(100mmol·L~(-1))NaCl胁迫则使叶绿素含量显著下降,其比值下降则较平缓。(3)较高浓度(100mmol·L~(-1))NaCl胁迫使得黄瑞香叶片最大荧光(F_m)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ光下最大捕光效率(F_v′/F_m′)、光化学荧光猝灭系数(qP)、PSⅡ实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))均显著下降,却使其初始荧光(F_0)和非光化学猝灭(NPQ)显著上升。研究发现,随着盐胁迫浓度的增加,引起黄瑞香光合速率下降的主要原因是非气孔因素;在轻度NaCl胁迫下黄瑞香有较强的忍耐性,而重度NaCl胁迫则显著降低了叶片的光合机构活性,加剧了光抑制程度,从而严重限制了其叶片的光合作用效率。     

钝顶螺旋藻低中温适应型新品系的选育及RAPD分析

【目的】选育低中温适应型螺旋藻新品系,显著拓展螺旋藻工厂化培植的地理范围及时间、提高产量和降低成本。【方法】以用于工厂化培植的钝顶螺旋藻(Spirulina platensis) ZJU0116为出发品系,用组织匀浆和离心分离法制得其单细胞或原生质球,先以0.6%甲基磺酸乙酯(ethyl methanesulfonate, EMS)处理30 min,再用2.4 kGy的⁶⁰Co γ射线辐照,进行低温逆境筛选、5次冷/热(12 ℃/38 ℃)骤变交替处理、藻丝单体分离培养、温度适应面构建和蛋白质含量等检测及生产培植试验。【结果】获得了1株蛋白质含量与ZJU0116的相当、而温度适应面和平均日产量依次提高10.7%和10.9%的低中温适应型突变体,命名为ZJU0116(LMTA)。光学显微形态与随机扩增的多态性DNA (randomly amplified polymorphic DNA, RAPD)分析结果显示,与其亲本ZJU0116相比,ZJU0116(LMTA)藻丝的螺旋数和长度依次减少54.4%和42.1%,螺距增加28.8%;基因组DNA在随机引物S30的扩增产物中多了1条约470 bp的条带。【结论】ZJU0116(LMTA)在工厂化培植中温度适应性好、生产性状稳定,干藻粉产量可增加10%以上,可为当前螺旋藻产业深度融合“双碳”目标、迈向高质量发展新阶段提供必要支撑。     

根域体积限制对芹菜幼苗生长和气体交换及叶绿素荧光参数的影响

以芹菜品种‘皇后’为试材,采用自配育苗基质(柠条粉∶珍珠岩∶蛭石=7∶2∶1体积比),按照不同根域体积(110.07、67.20、39.06、26.82、19.76、12.21、7.28cm3/穴)进行育苗,探索在柠条混配基质条件下不同根域体积水平对芹菜幼苗生长、气体交换和叶绿素荧光动力学诱导曲线的影响,为柠条混配基质条件下设施蔬菜育苗提供科学依据。结果表明:(1)芹菜幼苗株高、叶片数、根长、根系体积、地上部鲜质量、地上部干质量、地下部鲜质量和地下部干质量均随着根域体积的减小而降低;根域体积最大(110.07cm3/穴)时的净光合速率和蒸腾速率分别比根域体积最小(7.28cm3/穴)时高出64.13%和18.87%。(2)气孔导度变化总体随着根域体积的减少而减少,胞间CO2浓度变化总体受根域体积影响不大。(3)根域体积过大(110.07cm3/穴)或偏小(7.28cm3/穴)都会影响PSⅡ光合电子传递,均使得PSⅡ反应中心用于热耗散的能量高于用于电子传递的能量,用于电子传递的量子产额(φEo)、ψo值、单位面积捕获的光能(TRo/CS)和单位面积捕获的光能(TRo/CS)分别在根域体积为25.68、14.34、17.32和19.21cm3/穴时达到最大。研究认为,根域体积限制直接影响着芹菜幼苗气体交换和叶绿素荧光参数的变化,进而影响幼苗的光合作用及生长。     

高沥水性钝顶螺旋藻新品系的选育及超微结构与RAPD分析

[目的]选育高沥水性的螺旋藻新品系,显著降低藻粉生产中干燥的能耗。[方法]以用于工厂化培植的钝顶螺旋藻ZJU0115为出发品系,用组织匀浆-离心沉降法制得其原生质球,并先以0.6%EMS处理30 min再用2.4 kGy的~(60)Coγ射线辐照,经含0.02%黄原胶(xanthan gum)的Zarrouk's培养液筛选、藻丝单体分离培养、藻泥持水率和胞外多糖(EPS)等检测及生产培植试验。[结果]获得了一株产量、蛋白质和多糖含量与ZJU0115相当,而藻泥持水率和EPS含量分别下降5.9%和29.7%的突变体,命名为ZJU0115(HD)。超微结构与随机扩增多态性DNA标记(random amplified polymorphic DNA,RAPD)分析结果显示,与其亲本ZJU0115相比,ZJU0115(HD)藻丝表面更光滑,可能为酸性多糖的乳白状粘附物也更少;ZJU0115(HD)细胞内的多磷酸盐颗粒显著变小且呈弥散状;基因组DNA在随机引物S90的扩增产物中显示出多态性差异。[结论]ZJU0115(HD)在工厂化培植中生产性状好、高沥水性能稳定,藻泥的干燥能耗降低了近50%,它的育成与应用,有助于推进当前螺旋藻产业迈向高效、节能、绿色、环保发展的新阶段。     

限氮培养对小球藻水分含量和叶绿素荧光参数的影响

限氮培养是提高小球藻油脂含量的一种方法,本研究探讨了小球藻限氮培养过程中藻细胞的生物量、水分含量和叶绿素荧光参数的变化。结果表明:在限氮培养条件下,小球藻藻细胞的生物量和水分含量分别下降了18%和7%;藻细胞的最大光能转化效率(Fv/Fm),表观量子效率(α)和最大光合电子传递速率(rETRmax)在整个限氮培养过程中均快速下降,到培养末期下降至接近于0,显著低于对照;半饱和光强(Ek)在对数期迅速下降,到稳定期后显著上升;最小荧光(F0)在整个限氮培养过程中显著上升。可见,限氮培养显著影响了小球藻细胞光系统Ⅱ的结构和功能。