题目低温低光对铜绿微囊藻生长和光合活性响.doc

题目 低温低光对铜绿微囊藻生长和光合活性响 单位 铜 山 中 学 高 一 生 物 组 作者 魏 海 慧 II低温低光对铜绿微囊藻生长和光合活性的影响摘要运用正交实验设计方法研究了低温低光联合作用对铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa FACHB 905，以下简称905）生长与光合活性的影响采用植物效率分析仪（Water-PAM）测定了905细胞的光合活性，并通过回复培养验证了其光合作用回复的能力实验结果表明：相对于正常培养条件，低温低光对M. aeruginosa的生长均有不同程度的抑制作用，在9 ℃各处理组中，M. aeruginosa基本无法生长，因此可推测905生长的温度阈值应高于9 ℃在12 ℃各处理组中，光强为影响905细胞生长的主要因子，12 ℃、2 µE/m2s能促进其初期的生长，据此推测这一条件可能为微囊藻复苏的起始条件15 ℃各处理组中， 905细胞在“微光”（2 µE/m2s）处理组中电子传递速率及最大光量子产量高于“低光”（10 µE/m2s）处理组，显示出相对于“低光”条件，铜绿微囊藻对“微光”的适应性更强。

而回复培养的数据显示，9 ℃，12 ℃处理组样品在5d内能迅速恢复其生长与光合活性，并最终与15 ℃处理组样品同样，稳定生长研究结果对解释铜绿微囊藻对湖泊底泥中越冬环境条件的耐受阈值及复苏的起始条件有重要意义关键词：联合 铜绿微囊藻 阈值 回复The effects of low temperature -low light on the growth and Photosynthetic activity of Microcystis aeruginosaAbstractThe responses of growth and PS II activities in Microcystis aeruginosa (FACHB 905) has been studied under a condition of low light-temperature combination use orthogonal experiment method. The PS II activities were assayed with a Water-PAM, and also, the photosynthesis of M. aeruginosa was verified via reculture under a normal condition. The results showed that recruitment of M. aeruginosa should not be triggered since it could hardly grow under the temperature of 9 ℃. Under 12 ℃, the growth were greatly affected by the light intensity. 12 ℃ & 2 µE/m2s combination was considered to be the threshold value to induce recruitment of Microcystis due to the physiological responses in growth and photosynthetic system. We also found FACHB 905 could persist longer under low light intensity (2 µE/m2s) than a relative higher intensity (10 µE/m2s) under 15 ℃, since the chlorophyll content, electron transfer rate and yield were relative higher in combination. Reculture of M. aeruginosa was conducted after a-20d-study finished, samples under the temperatures of 9 ℃ & 12 ℃ recovered soon in growth characters and PSII activities during 5 days, and reached a rather stable growing status like other normal cultured samples finally. The present results should be important to determine the tolerance threshold and even to reveal the probable mechanisms in overwintering and recruitment of M. aeruginosa from lake sediments.Key Words: combination; Microcystis aeruginosa; threshold values; recruitment 目 录1.引言…………………………………………………………………………………………11.1蓝藻及蓝藻水华 ………………………………………………………………………21.1.1蓝藻概述………………………………………………………………………………2 1.1.2蓝藻水华及成因………………………………………………………………………21.2. 铜绿微囊藻的形态特点…………………………………………………………………31.3 低温低光对微囊藻生长的影响 ………………………………………………………3 1.3.1 温度的影响…………………………………………………………………………3 1.3.2 光照的影响 …………………………………………………………………………41.4 低温低光对微囊藻光合活性的影响……………………………………………………5 1.4.1 温度 ………………………………………………………………………………51.4.2 光照…………………………………………………………………………………5 1.5实验有关指标 ……………………………………………………………………………61.5.1叶绿色素a的测定……………………………………………………………………61.5.2光合活性相关指标……………………………………………………………………62.材料与方法 ………………………………………………………………………………72.1 实验材料………………………………………………………………………………72.1.1材料……………………………………………………………………………………72.1.2 主要药品试剂…………………………………………………………………………72.1.3主要仪器………………………………………………………………………………72.2 实验方法…………………………………………………………………………………72.2.1超净工作台的使用……………………………………………………………………72.2.2 BG-11培养基的配制…………………………………………………………………72.2.3 M.aeruginasa FACHB 905的扩大培养……………………………………………82.3藻的生物量………………………………………………………………………………92.3.1叶绿素a测定…………………………………………………………………………92.3.2藻的光合活性的测定………………………………………………………………93.研究结果…………………………………………………………………………………103.1 M.aeruginasa FACHB 905的生物量的变化……………………………………………103.2低温低光条件下光合活性的变化 ……………………………………………………10 3.2.1荧光量子产量（Yield）……………………………………………………………10 3.2.2电子传递速率（ETR）………………………………………………………………10 3.2.3最大可变荧光（Fv/Fm）……………………………………………………………104.回复实验…………………………………………………………………………………125.讨论与分析……………………………………………………………………………… 135.1低温低光对M.aeruginasa FACHB 905生长的影响 …………………………………135.2低温低光对M.aeruginasa FACHB 905光合活性的影响………………………………146.结论……………………………………………………………………………………… 15参考文献……………………………………………………………………………………16致谢……………………………………………………………………………………………19181.引 言近年来，随着水体富营养化的日益加剧，蓝藻水华频繁发生，其中尤以微囊藻水华最受关注。

Reynolds et al通过对微囊藻生活史的研究发现其细胞存在越冬、复苏、暴发水华及沉降四个不同的阶段(Reynolds,1981)，孔繁翔等人的研究也证实了水华发生四阶段理论的存在(孔繁翔, 阎荣, 韩小波,2003)目前研究表明，微囊藻的复苏可能受一系列理化、生物、水文和气象因素的影响，其中光照、温度、溶解氧及营养盐等被认为是影响藻类复苏的重要环境因子吴晓东等人对比了太湖和巢湖的蓝藻越冬及复苏过程，发现水体营养盐浓度对这一生活史过程无显著影响(吴晓东, 孔繁翔, 张晓峰,2008)，而最新研究结果表明，沉积物的性状对滇池微囊藻复苏影响较大(万能, 汤俊, 李林等,2009)目前，针对不同环境因子对微囊藻复苏影响的模拟研究较多，由于微囊藻时空分布的不同，复苏所需温度不尽相同，多数学者认为复苏起始温度应在10 ℃左右；而对于微囊藻复苏所需光强阈值的研究并无定论，国内外专家较多的关注于底泥黑暗环境下的模拟研究，对于弱光照度影响藻类复苏的研究甚少复苏的影响因素是多方面的，而低温低光条件是铜绿微囊藻越冬及复苏过程中必须经历的环境条件, 目前对低温低光共同作用下，铜绿微囊藻的生理响应的研究较少, 因此对这一领域的探索性研究有利于揭示水华种源越冬及复苏的生物学机制，对水华暴发的初期进行预测预警也有积极的指示作用。

11．蓝藻及蓝藻水华1.1蓝藻概述蓝藻（blue-green algae）蓝藻又称蓝绿藻，或称蓝细菌，没有细胞核但是具有真核生物中进行光合作用的主要色素叶绿素a，并在光合作用中释放出氧气（孔繁羽，2007）, 包括有两个光合系统（Carr & Whitton，1982），是一类能够进行光合作用的最原始的原核生物，在分类学上隶属于蓝藻门（Cyanophyta），蓝藻化石证据表明，蓝藻可能是地球上最早进行放氧光合作用的生物（Wilmote，1994）蓝藻形态各异，通常按形态可分为单细胞、无分支和分支丝状体，一些丝状体种类具异形胞（heterocysts）（。