几种主要理化因子对布朗葡萄藻(Botryococcus Braunii)光合作用的影响

来源 :中国科学院大学(中国科学院武汉植物园) | 被引量 : 2次 | 上传用户:ynhz009
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利用测定藻体净光合放氧速率的方法研究了几种主要理化因子对布朗葡萄藻光合作用的影响,探索有利于其生长繁殖的最佳理化条件,促进快速生长繁殖;全面地研究了碳源浓度、培养液深度和酸碱度对CO2吸收率的影响,以提高培养过程中CO2的利用率。主要结果如下:1、B.braunii UTEX 572的适宜光照强度范围400—1600μmol.m-2.s-1,光饱和点在800μmol.m-2.s-1附近;适宜温度范围25—35℃,最适温度30℃;适宜pH范围5.0—8.0,最适pH7.0;适宜盐度范围0—0.2 mol/L,最适盐度0.1mol/L。B.braunii UTEX 2441的适宜光照强度范围400—1600μmol.m-2.s-1,光饱和点在400μmol.m-2.s-1附近;适宜温度范围25—35℃,最适温度30℃;适宜pH范围5.0—8.0,最适pH7.0;对盐度的适应范围较小,盐度升高,光合放氧速率明显下降。两个布朗葡萄藻净光合放氧速率随光照强度、温度、pH值和盐度变化的规律,表明布朗葡萄藻的基本生理生态学特征:适应于较强的光照强度、较高的温度、中性偏酸的环境和较低的盐度。2.碳源(NaHCO3)、氮源(KNO3)和磷源(K2HPO4)浓度分别为8mmol/L、100mg/L和40mg/L时,B.braunii UTEX 572净光合放氧速率最高。3.两个布朗葡萄藻品系对光强、温度、pH值和盐度变化的反应有所不同:与B.braunii UTEX 2441相比,B.braunii UTEX 572具有更高的光饱和点,适应更高的温度,对pH值变化有更宽的适应范围,适当提高盐度对其光合作用有促进作用,表明B.braunii UTEX 572在快速生长繁殖方面具有更大的潜力。4.根据主要理化因子对布朗葡萄藻光合作用影响的实验结果,对培养条件进行了优化:B.braunii UTEX 572的最适培养条件是,光强100μmol.m-2.s-1,温度30℃,pH值7.0,以改良Chu13为基础,其中的盐度为0.1mol/L,NaHCO3 8mmol/L,KNO3 100mg/L,K2HPO4 40mg/L。5.利用环形培养池模拟系统,在优化的培养条件下培养B.braunii UTEX572,藻体生长繁殖最快,代时2.05天,接近已报道的最短代时(2.00±0.02天)。6、培养液深度分别为10cm,20cm,40cm,80cm时,当碳源浓度由4.76mmol/L增加到95.24mmol/L,CO2吸收率分别提高了11%、10%、12%和11%;碳源浓度分别为4.76mmol/L,9.52 mmol/L和95.24mmol/L时,当培养液深度由10cm增加到80cm,CO2吸收率分别提高了25%、22%和25%;在pH7.0-10.6范围内,溶液pH对CO2吸收率的影响与碳源浓度有关,碳源浓度9.52mmol/L是一个转折点,碳源浓度低于9.52mmol/L,pH变化对CO2吸收率的影响不明显;碳源浓度高于9.52mmol/L,提高pH可以明显促进CO2的吸收;对CO2吸收率影响程度从大到小为:藻液深度,碳源浓度,pH值。提高碳源浓度,增加CO2充气深度,在藻种生理适应的范围内保持较高的pH,可以提高CO2吸收率,减少扩散到空气中的CO2数量。如果采取适当措施将跑道式培养池的充气深度由平均14.5cm提高到80cm,可以节省约20%的CO2,具有显著的经济效益和环境效益。
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