盐胁迫对淡水螺旋藻的生理效应

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螺旋藻(Spirulina platensis)因具有重要的经济价值已经被成功开发并实现商业化生产。然而,螺旋藻大规模养殖不仅需要耗费大量的淡水资源,而且需要添加大量的矿物营养,生产成本高。自然界中螺旋藻在各种不同的温度、盐浓度和渗透压的环境条件中都有发现,尤其能适应盐碱水域,而我国海水资源极为丰富还含有许多矿物元素。因此,研究螺旋藻的盐胁迫效应对海水规模化培养螺旋藻具有重要意义。  本论文利用盐度逐级驯化的方法对淡水钝顶螺旋藻进行驯化,研究盐胁迫下螺旋藻的生理指标、光合特性以及藻体形态的变化,对驯化出的耐盐螺旋藻进行海水实验并进一步利用混合营养生长提高产量,主要研究结果如下:  1.对实验室现有的钝顶螺旋藻种进行筛选,分离和纯化,选出了优势藻种。结合前人的研究确定了螺旋藻实验室最适的生长条件:螺旋藻最适的初始pH为9.0~9.5,最佳的初始接种量为10%。  2.经过半年的逐级盐度适应实验,成功驯化出了能够适应3%海盐浓度的耐盐螺旋藻。盐胁迫显著影响螺旋藻的生理指标和藻丝形态,藻体干重、叶绿素和藻胆蛋白含量均显著高于对照组,总脂含量变化不显著,而多糖反而随着盐浓度的增加而升高。盐胁迫下,螺旋藻的光合特性也发生了较大的变化,通过测定Fv/Fm、α、rETRmax和Ik等光合参数,结果显示:海盐逐级驯化显著抑制了螺旋藻的光合作用,盐胁迫降低了PSⅡ的电子传递的活性,损伤了螺旋藻的PSⅡ系统,使光合效率、电子传递效率和光饱和点均有下降的趋势。在光学显微镜下,盐胁迫对螺旋藻形态的影响更为明显,高盐浓度下藻丝变短,螺旋藻曲度变小。  3.通过耐盐螺旋藻在不同的海水培养基ZSW、SW1和SW3中生长的实验,结果表明,SW3纯海水培养基中螺旋藻死亡,耐盐螺旋藻的生长状况和光合特性在ZSW和SW1培养基中相近,而淡水螺旋藻直接在SW2海水培养基中生长较差。在3%盐度的培养基中添加0.5 g·L-1的葡萄糖时螺旋藻生物量达到最大值。
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