光是调节藻类许多生理过程的最重要的环境因素之一。LED作为一种新型光源,在藻类培养中的应用有利于节能减排。此外,它可以更好地配置光质,以提高藻类的某些成分含量并增加经济价值。本文利用四种常见的大型海藻种类,龙须菜,石莼,羊栖菜和坛紫菜作为研究对象,探讨在不同光源下(普通荧光与不同LED光质)培养下藻体的生长、生化组成与光合作用特性。研究目的在于:(1)探讨利用LED光质培养大型海藻的可行性;(2)比较不同光质下藻类的生理特性变化;(3)评估不同大型海藻种类在不同光质下响应的差异。1.以龙须菜和石莼作为研究对象,设置五种培养光源:荧光灯,红色,绿色,蓝色LED。设置两种测试P-I曲线的方式:所有不同光条件培养组均用白光作为光源测定P-I曲线,或者每个处理都采用与培养光质量一样的光作为光源测定P-I曲线。探讨在不同光源下龙须菜与石莼生长,生化组成与光合作用的变化,比较不同光质下藻类的生理特性变化,评估几种大型海藻在不同光质下响应的差异。实验结果表明,在龙须菜和石莼中,白色LED培养在相对生长速率和总最大光合速率上显示与荧光灯相似的效果。此外,绿色LED促成了龙须菜的最高生长速率和最大光合作用速率。有趣的是,与荧光灯相比,绿色LED导致石莼的最大光合作用速率明显更高。此外,蓝色LED导致了最高的石莼生长速率,而红色LED导致了最低的石莼生长速率。总体而言,我们的研究表明,绿色LED和蓝色LED可分别作为荧光灯的替代光源培养龙须菜和石莼。2.以羊栖菜幼苗作为研究对象,设置四种培养光源:荧光灯,红色,绿色,蓝色LED。设置三个不同温度:15℃,20℃,25℃。在培养结束时测量藻体的生长速度和叶绿素荧光,探究最适合用于羊栖菜幼苗培养的LED光源,以及探究适宜的羊栖菜幼苗培养温度。红色LED能在15℃时使羊栖菜幼苗产生与荧光灯类似的生长速率。这意味着红色LED可以在羊栖菜幼苗培养中作为荧光灯的良好替代光源。从节能的角度来看,红色LED光源以及15℃的培养温度,是羊栖菜幼苗的最佳培养条件。羊栖菜幼苗在不同光质的光合作用特性响应中,红色LED产生最低的光能利用效率以及最大相对电子传输速率,蓝色LED恰好相反,产生最高的光能利用效率以及最大相对电子传输速率。红色LED培养下的羊栖菜幼苗最大相对电子传输速率值随温度下降。3.以坛紫菜作为研究对象,设置四种培养光源:荧光灯,红色,绿色,蓝色LED。在培养结束时测量藻体的生长、叶绿素荧光特性、光合色素含量和可溶性蛋白质含量,以及超氧化物歧化酶的活性。在荧光灯光源下培养的坛紫菜有最高相对生长率,单色LED光源中红色LED光源比蓝色、绿色LED光源培养的坛紫菜相对生长速率更高。蓝光对叶绿素和类胡萝卜素含量具有促进作用;绿光比红光培养更有利于可溶性蛋白合成。蓝光培养的坛紫菜超氧化物歧化酶最低。红光培养的坛紫菜的r ETR_m高于绿光或者蓝光培养,而绿光和蓝光培养的坛紫菜Fv/Fm显著低于红光。总的来说,在海藻养殖中LED是一种优越的光源,可以作为荧光灯的良好替代光源应用到大型海藻的培养中;蓝色LED在红藻龙须菜和坛紫菜中刺激蛋白质和酶的合成,降低生长速率和光合作用速率。褐藻羊栖菜中则发现了蓝色LED光对光合作用的刺激。绿色LED光对红藻龙须菜和坛紫菜,以及绿藻石莼的光合作用速率都有提升;在不同种类的大型海藻中,发现了完全不同的对光质的生理响应。