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荒漠藻类对紫外辐射的响应及其结皮形成的研究

2020-11-23阅读(240)

荒漠藻类对紫外辐射的响应及其结皮形成的研究

论文摘要

以爪哇伪枝藻（Scytonema javanicum （Kütz.） Born et Flah）、具鞘微鞘藻（Microcoleus vaginatus Gom.）和纤细席藻（Phormidium tenue （Menegh.） Gom.）为材料,研究了前两种荒漠藻在紫外线（UV）辐射下的形态和超微结构、生理生化特性的变化以及它们消除因UV辐射所导致的氧化胁迫的机理;还对三种荒漠藻规模化培养条件进行了优化,并对它们藻结皮的培植与发育、藻结皮发育阶段理化性质的改变等进行了细致地研究。经UV辐射后,S. javanicum细胞的直径和体积变小。在增强的UV-B辐射下,培养物变黄且生物量下降,藻细胞沉于液体培养基底部;而在UV-A辐射下,培养物浓度增加,藻细胞浮于液面。通过电镜发现,经UV辐射后,藻细胞中脂肪颗粒和多糖颗粒等与对照相比都有所增加;经UV-A处理后,藻细胞内片层结构更明显,几乎充满整个细胞;在UV-B处理后的藻细胞横切面周边区有一圈透亮小点。对S. javanicum和M. vaginatus的光合作用研究发现,在低剂量（低于0.4 mW cm-2）的UV-A处理下,S. javanicum的Fv/Fm比值开始出现下降,但随后又上升,48 h后超过对照组,总体上呈现轻微上升。而UV-A使M. vaginatus的Fv/Fm比值有很小的下降。这些说明UV-A辐射对荒漠藻的光合作用影响不大。0.48 mW cm-2的UV-B辐射处理72 h后,S. javanicum的Fv/Fm比值下降到很低水平。UV-B辐射剂量小于0.06 mW cm-2时,S. javanicum的光合放氧速率随剂量的增加而降低较缓慢;当剂量超过0.06 mW cm-2后,光合放氧速率快速降低,当剂量达到0.48 mW cm-2时,藻体的净光合速率为负值。说明较高剂量的UV-B辐射可显著抑制光合作用。UV辐射对S. javanicum和M. vaginatus的色素变化具有重要影响。UV-A促进这两种荒漠藻叶绿素a、scytonemin、类胡萝卜素和藻蓝蛋白等色素的合成。在UV-B辐射下,S. javanicum和M. vaginatus的叶绿素和藻蓝蛋白含量快速下降,0.48 mW cm-2剂量的UV-B处理96 h后,这两种色素含量已经下降到很低水平。UV-B促进保护色素伪枝藻素和其它类胡萝卜素的合成,辐射剂量越高作用越明显。UV辐射对藻细胞中可溶性蛋白质、胞内总糖和胞外多糖（EPS）的积累具

论文目录

  • 第一章 文献综述
  • 第一节 荒漠藻类的研究
  • 一 荒漠藻类的分布及其影响因子
  • 1. 荒漠藻类的组成与分布
  • 2. 荒漠藻类分布的影响因子
  • 二 漠藻类的适应机制
  • 1. 荒漠藻类对紫外辐射的适应
  • 2. 荒漠藻类对干旱的适应
  • 3. 荒漠藻类对温度的适应
  • 4. 荒漠藻类对盐胁迫和低营养土壤的适应
  • 三 漠藻结皮的形成与发育及其对生态系统的作用
  • 1. 荒漠藻类的拓殖作用
  • 2. 土壤藻结皮的形成与发育
  • 3. 荒漠藻类的固氮作用
  • 4. 荒漠藻结皮对生态系统的作用
  • 第二节 荒漠藻类的应用
  • 1. 荒漠藻类的重要产物
  • 2. 利用荒漠藻进行荒漠化治理
  • 第三节 紫外线辐射对藻类的影响
  • 1. UV 辐射对藻类的影响
  • 2. UV 辐射对藻类的损伤机制
  • 3. 藻类对UV 辐射的适应机制
  • 第二章 UV 辐射对爪哇伪枝藻和具鞘微鞘藻生理生化特性的影响
  • 第一节 UV 辐射对爪哇伪枝藻生理生化特性和超微结构的影响
  • 1. 材料和方法
  • 2. 结果与分析
  • 第二节 UV 辐射对具鞘微鞘藻生理生化特性的影响
  • 1. 材料和方法
  • 2. 结果与分析
  • 第三节 讨论与结论
  • 1. 讨论
  • 2. 结论
  • 第三章 UV 辐射对具鞘微鞘藻抗氧化系统的影响
  • 1. 引言
  • 2. 材料与方法
  • 3. 结果
  • 4. 讨论
  • 第四章 具鞘微鞘藻规模化培养条件的优化
  • 1. 引言
  • 2. 材料和方法
  • 3. 结果
  • 4. 讨论
  • 5. 结论
  • 第五章 野外人工藻结皮的培植与生长发育
  • 1. 引言
  • 2. 材料与方法
  • 3. 结果
  • 4. 讨论
  • 第六章 野外人工藻结皮的理化性质研究
  • 第一节 人工藻结皮对土壤化学性质的影响
  • 1. 材料与方法
  • 2. 结果
  • 3. 讨论
  • 第二节 人工藻结皮的抗压强度和生物量的相关性
  • 1. 试验区自然概况
  • 2. 材料和方法
  • 3. 结果
  • 4. 讨论
  • 第七章 结语
  • 参考文献
  • 图版
  • 附录：在读期间发表和撰写论文情况

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