《环境因子对铜绿微囊藻生长和光合作用的影响》由会员分享，可在线阅读，更多相关《环境因子对铜绿微囊藻生长和光合作用的影响（61页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘要摘要光合作用是藻类最基本、最重要的生理生态特征，研究光照周期、温度和p H 值对铜绿微囊藻生长和叶绿素荧光的影响，有利于水华赤潮藻的生长动力学研究，并能为预报和预防水华赤潮的发生提供一定的理论基础，而且对利用藻类处理污水的研究有一定的指导意义。本文利用叶绿素荧光分析技术研究了主要环境因子光照周期、温度、p H 对铜绿微囊藻生长和光合作用的影响；为了了解不同环境因子对铜绿微囊藻生长和光合作用的影响，本实验设置了1 3 个不同的光照周期、5 个不同的温度和5 个不同的p H 值。测定的主要荧光参数有：P S I I的最大光能转化效率Y 、P S I I 光化学有效量子产量Y 、P S I I
2、的实际光能转化效率P S I I 、相对光合电子传递效率( E T R ) 、光化学淬灭( q P ) 和非光化学淬灭( q N 、N P Q ) 。l 、叶绿素荧光参数Y 、Y 、q P 、q N 、N P Q 、d p P S I I 、E T R 能准确地反映铜绿微囊藻光合作用情况。叶绿素荧光技术可以很好地测定环境因子对藻类的生理生态的影响，是研究藻类光合作用的良好探针。2 、光照周期对铜绿微囊藻的生长和光合作用有显著的影响，当光照周期为0 L 2 4 D 和2 4 L 0 D 时，铜绿微囊藻的生长和光合作用都受到抑制；在光照周期为8 L 1 6 D 一1 6 L 8 D 时，铜绿微囊藻
3、的生长和光合作用正常进行，说明铜绿微囊藻的生长和光合作用适宜的光照周期范围比较宽；统计分析表明光照周期8 L 1 6 D 、1 0 L 1 4 D 和1 2 L 1 2 D 时的铜绿微囊藻的生长情况差异性不显著( P 0 0 5 ) ，叶绿素荧光参数与光照周期都有显著的相关性。本实验条件下在光照周期为1 2 L 1 2 D时；铜绿微囊藻的生长和光合作用都处于最佳状态。3 、在设定的1 0 3 5 范围内，温度对铜绿微囊藻的生长和光合作用有显著的影响。在低温条件下，铜绿微囊藻的生长和光合作用受到抑制。铜绿微囊藻的生长和光合作用温度范围为2 0 3 5 ，最适宜的温度条件是2 5 。不同的温度条件
4、下，铜绿微囊藻的叶绿素荧光参数Y 、Y 、P SI I 、E T R 、N P Q 、q P 和q N 之间存在显著性差异，而且都与温度存在相关关系。4 、在酸性条件下铜绿微囊藻的生长受到抑制；铜绿微囊藻在中性或者碱性环境中，都能很好的进行光合作用，对p H 变化具有超强的适应能力。不同的p H摘要条件下，铜绿微囊藻的生长和叶绿素荧光参数之间存在显著的差异性( P 0 0 5 ) i I lt h eg r o w t hs t a t u so fI I IM i c r o c y s t i s 口P r u g i n o s aw h e nt h el i g h tc y c l
5、 e sw e r e8 L 1 6 D 一1 2 L 1 2 D ，C h l o r o p h y l lf l u o r e s c e n c eD a m m e t e r sa n dp h o t o p e r i o dh a v eas i g n i f i c a n tc o r r e l a t i o n T h eo p t i m a ll i g h tc v c l ef o rg r o w t ha n dp h o t o s y n t h e s i so f M i c r o c y s t i sa e r u g i n o s
6、aW a S1 2 L 1 2 D 3 、T h ee f f e c to ft e m p e r a t u r eo nM i c r o c y s t i sa e r u g i n o s aw a sv e r ys i g n i f i c a n tm t h er a n g eo f10 35 “ C t 1 1 eg r o w t ha n dp h o t o s y n t h e s i so fM i c r o c y s t i sa e r u g i l l o s aw e r ek e p td o w nw h e nt h et e m
7、p e r a t u r ew a sl o w t h et o l e r a b l et e m p e r a t u r er a n g eo fM i c r o c y s t i sa e r u g i n o s aw a s2 0 35 T h eo p t i m a lt e m p e r a t u r ef o rg r o w t ha n dp h o t o s y n t h e s i so fM i c r o c y s t i sa e r u g i n o s aw a s2 5 “ C I nt h e d i f f e r e n
8、 tt e m p e r a t u r ec o n d i t i o n ，t h eC h l o r o p h yI If l u o r e s c e n c ep a r a m e t e r sY 、Y 、P SI I 、E T R 、N P Q 、q Pa n dq Nh a ds i g n i f i c a n td i f f e r e n c e ，a n dh a dc o r r e l a t i o nw i t ht e m p e r a t u r e 4 、T h eg r o w t ho f M i c r o c y s t i sa
9、 e r u g i n o s aw a sk e p td o w ni nt h ea c i de n v i r o n m e n t H o w e v e r , t h eg r o w t ha n dp h o t o s y n t h e s i so fM i c r o c y s t i sa e r u g i n o s aw e r ea c U v eb o t hi nn e u 仃ala n da l k a l i n ee n v i r o n m e n t I nt h ed i f f e r e n tp l av a l u ec o
10、 n d i t i o n ，t h eg r o w t ha n dC h l o r o p h yI If l u o r e s c e n c ep a r a m e t e r sh a ds i g n i f i c a n td i f f e r e n c e ( P O 0 5 ) ，其它光照周期和1 2 L 1 2 D 之间的差异性显著( P 0 0 5 ) ，其它光周期与1 2 L 1 2 D 时的叶1，oE一三o1，口Eluo一1，oEZo第三章光照周期对铜绿微囊藻生长和光合作用的影响绿素( C h l ) 含量存在显著的差异( P 0 0 5 ) ；从第2
11、 4 h 开始，1 0 L 1 4 D 与1 2 L 1 2 D 组藻液叶绿素( C h l ) 含量显著高于其它各组。上述结果表明，铜绿微囊藻叶绿素含量受光照周期的影响，在1 0 L 1 4 D 与1 2 L 1 2 D 时，铜绿微囊藻生长状态都处于良好的状态。3 3 3 不同光照周期对铜绿微囊藻叶绿素荧光参数的影响3 3 3 1 不同光照周期对铜绿微囊藻光量子产量参数Y 、Y 和P SI I 的影响不同光照周期对铜绿微囊藻光量子产量参数Y 、Y 和O P SI I 的影响见图3 3 、图3 - 4 和图3 5 。从3 个图中可以看出，这Y 、Y 和O P SI I 三个参数的变化趋势都是一
12、致的，在光照周期为O L 2 4 D 、2 L 2 2 D 、2 2 L 2 D 和2 4 L 0 D 时，Y 、Y 和O P SI I 是呈下降的趋势，其它光照周期下的铜绿微囊藻的Y 、Y 和o P SI I 值都是先上升，培养到7 2 h 之后Y 、Y 和O P SI I 就开始不同程度的下降，但下降程度比较小。通过统计分析，在光照周期为0 L 2 4 D 、2 L 2 2 D 时与其它光照周期时，Y 、Y 和O P S I I 值之间有显著的差异性( P 0 0 5 ) 。Y 、Y 、P SI I 与光照周期呈显著相关关系( v 一0 0 0 5 8 X 2 + 0 0 8 7 7 x
13、+ 0 2 0 9 2 ，R 2 = 0 7 0 5 7 ：y 一0 0 0 6 2 x 2 + 0 0 9 3 x + 0 18 7 ，R 2 = 0 8 0 4 8 ；y ：0 0 0 3 5 x 2 + 0 0 5 7 4 x + 0 17 0 8 ，R 2 = 0 6 2 4 2 ) 。Y 是P SI I 的最大光化学量子产量，反映所有的P SI I 反应中心均处于开放时的量子产量。Y 值是研究光抑制或者各种环境胁迫对光合作用影响的重要指标。在非胁迫条件下该参数的变化极小，不受特种的影响，胁迫条件下该参数明显下斛1 0 引。Y 代表P SI I 原初光能转换效率，是反映藻类生长环境良好
14、与否的一个非常重要的参数，Y 是P SI I 光化学的有效量子产量，代表激发能被开放的反应中心捕获的效率，它定量了由于热耗散的竞争作用而导致P SI I 的光化学被限制的程度。由于在光适应状态下非光化学过程得到活化，因此Y 值往往比Y 值小。P SI I 是P SI I 光化学能量转化的有效量子产量，也称为P SI I 电子传递的实际量子产量。它反映P SI I 反应中心在有部分关闭情况下的实初光能捕获效率。本实验结果表明，低光照下，铜绿微囊藻的受到光的胁迫，光量子产量参数Y 、Y 和P SI I 均发生明显的变化，在4 L 2 0 D 2 2 L 2 D 时，Y 、Y 和中P SI I 保持
15、相对稳定，说明此光照周期下，铜绿微囊藻光合作用受到的影响相对较小。2 3第三章光照周期对铜绿微囊藻生长和光合作用的影响图3 3 不同光照周期对铜绿微囊藻叶绿素荧光参数Y 的影响F i g3 - 3E f f e c to f d i f f e r e n tl i g h tc y c l e so nYo f M i c o c y s t i ca e r u g i n o s a第三章光照周期对铜绿微囊藻生长和光合作用的影响图3 - 4 不同光照周期对铜绿微囊藻叶绿素荧光参数Y 的影响F i g3 - 4E f f e c to fd i f f e r e n tl i g h t
16、c y c l e so nY o f M i c o c y s t i ca e r u g i n o s a2 5第三章光照周期对铜绿微囊藻生长和光合作用的影响图3 5 不同光照周期对铜绿微囊藻叶绿素荧光参数P SI I 的影响F i g3 5E f f e c to fd i f f e r e n tl i g h tc y c l e sO i lOP SI Io f M i c o c y s t i ca e r u g i n o s a2 6l l 乱e= 正e= 毋正售= 正e第三章光照周期对铜绿微囊藻生长和光合作用的影响3 3 - 3 2 不同光照周期对铜绿微囊藻表观电子传递速率( E T R ) 的影响 _ ，篇一曩 ： 2J _o镰善耋t篁 - 一图3 - 6 不同光照周期对铜绿微囊藻表观电子传递速率E T R 的影
