温度、光照对浒苔生长及其硝酸还原酶活力的影响

摘要

本文以近几年黄海海域绿潮中的优势藻种—浒苔（Ulva prolifera）为研究对象，采用一次性培养方法，研究了营养盐充足的条件下，温度或光照单个环境因子的变化对浒苔生长和细胞内硝酸还原酶活力(NRA)的影响以及浒苔生长与细胞内NRA之间的内在联系。同时结合各生长条件下所对应的浒苔体内硝酸盐、亚硝酸盐、体内碳氮比及培养液中硝酸盐浓度的变化，初步分析了不同生长环境条件下浒苔对硝酸盐的吸收及同化过程，以期探讨温度、光照对浒苔生长影响的内在作用机制。本文主要得到以下结论:
　　(1)本文从研磨提取时间、酶促反应恒速时间、硝酸盐浓度、还原型辅酶I(NADH)浓度及吩嗪硫酸甲酯(PMS)用量等方面确定了离体法测定浒苔细胞内NRA的实验条件，并确定了采用水杨酸比色法测定浒苔体内硝酸盐的具体测定方法。条件实验结果表明，浒苔NRA的具体测定条件为:研磨提取时间为6min，酶促反应时间为30min，KNO3浓度为10mmol/L，NADH浓度为0.36mmol/L，PMS体积为50μL。当采用水杨酸比色法测定浒苔体内硝酸盐浓度时，显色剂水杨酸浓硫酸溶液的最佳用量为0.4mL。
　　(2)在10℃～30℃的温度范围内，浒苔均能生长，且均能迅速进入快速生长期，说明浒苔能快速适应环境中温度的变化。以日均相对增长率及浒苔湿重表征的浒苔生长状况表明，15℃是浒苔生长的最适温度。在培养期间，低温下(10～20℃)浒苔体内的NRA表现出先升高后降低的趋势，并且NRA的变化较细胞内硝酸盐浓度的变化存在1天的滞后;而高温条件下（25℃及30℃），浒苔体内的NRA表现出在培养初期即快速下降至低值的变化趋势。不同培养温度下，浒苔NRA随时间的变化也导致了浒苔体内POC/PON随培养时间的不同变化:低温组呈现先降低后升高的变化趋势，而高温组则为先升高后快速降低再升高的变化情况。各温度下，浒苔体内亚硝酸盐、硝酸盐含量与NRA呈正相关。五个温度下NRAmax大小顺序为15℃＞10℃＞20℃＞25℃≥30℃，NRA平均值大小顺序为10℃≈15℃＞20℃＞25℃≥30℃，这与不同温度下浒苔的生长好坏状况顺序基本一致，且NRA平均值与日均相对增长率呈正相关，说明温度可以通过调控NRA进而调控浒苔的生长状况。
　　(3)当光强为75～150W m-2时，浒苔能正常生长;而光强为0～22.5W·m-2时，浒苔几乎无法生长。除光强为0W·m-2外，其余实验组浒苔细胞内NRA随培养时间均呈先增加至最大值后逐渐降低的趋势，光照较强的两实验组(150和112.5W·m-2)浒苔体内NRA总体较低，加之浒苔的光合速率较高，导致POC/PON较高，而光照较弱实验组（75、22.5和0W·m-2）浒苔体内NRA虽然较高，但由于受光照的限制，导致POC/PON随时间的延长变化不大。光强为22.5～150W·m-2时，浒苔体内硝酸盐、亚硝酸盐含量与NRA呈正相关。不同光强实验组NRAmax大小顺序为75W·m-2＞22.5W·m-2＞150W·m-2＞112.5W·m-2＞0W·m-2，NRA平均值大小顺序为0W·m-2≈22.5W·m-2＞75 W·m-2＞150W·m-2＞112.5W·m-2，这与各光强下浒苔的生长状态并不完全相符，说明光照的改变虽然对浒苔硝酸还原酶活力会产生一定的影响，但并不能完全反映其对浒苔生长产生影响的内在机制。

目录

声明

摘要

0 前言

1 文献综述

1．1 绿潮及典型绿潮生物介绍

1．2 浒苔生长的影响因素

1．2．1 营养盐对浒苔生长的影响

1．2．2 温度对浒苔生长的影响

1．2．3 光照对浒苔生长的影响

1．3 硝酸还原酶的概述及其研究意义

1．4 硝酸还原酶活力的测定方法

1．5 硝酸还原酶活力的影响因素

1．5．1 温度对硝酸还原酶活力的影响

1．5．2 光照对硝酸还原酶活力的影响

1．5．3 营养盐对硝酸还原酶活力的影响

1．5．4 其它因子对硝酸还原酶活力的影响

1．6 本文的研究目的及意义

2 实验部分

2．1 仪器和材料

2．1．1 主要仪器设备

2．1．2 实验试剂

2．1．3 材料来源与处理

2．2 实验方法

2．2．1 离体法测定浒苔硝酸还原酶活力条件的确定

2．2．2 浒苔体内硝酸盐含量的测定

2．2．3 温度梯度实验设定

2．2．4 光照梯度实验设定

2．2．5 数据分析与处理

3 离体法测定浒苔NRA条件及浒苔体内硝酸盐含量测定方法的确定

3．1 离体法提取时间的确定

3．2 酶促反应时间的确定

3．3 PMS体积的影响

3．4 NADH浓度的影响

3．5 KNO3浓度的影响

3．6 浒苔体内硝酸盐含量测定方法的确定

3．7 小结

4 温度对浒苔生长及其硝酸还原酶活力(NRA)的影响

4．1 温度对浒苔生长的影响

4．2 温度对浒苔细胞内NRA的影响

4．3 温度对浒苔体内硝酸盐的影响

4．4 温度对浒苔体内亚硝酸盐的影响

4．5 不同温度下培养介质中硝酸盐浓度的变化情况

4．6 不同温度下浒苔体内碳氮比的变化

4．7 不同温度下浒苔生长与NRA的关系

4．8 不同温度下浒苔体内硝酸盐与NRA的关系

4．9 不同温度下浒苔体内硝酸盐、亚硝酸盐与NRA的关系

4．10 小结

5 光照对浒苔生长及其硝酸还原酶活力(NRA)的影响

5．1 光照对浒苔生长的影响

5．2 光照对浒苔细胞内NRA的影响

5．3 光照对浒苔体内硝酸盐的影响

5．4 光照对浒苔体内亚硝酸盐的影响

5．5 不同光强下培养介质中硝酸盐浓度的变化情况

5．6 不同光强下浒苔体内碳氮比的变化

5．7 不同光照强度下浒苔生长与NRA的关系

5．8 不同光强下浒苔体内硝酸盐与NRA的关系

5．9 不同光强下浒苔体内硝酸盐、亚硝酸盐与NRA的关系

5．10 小结

6 结论

参考文献

致谢

个人简历

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