不同光质对线形硬毛藻生理生化指标的影响研究

以线形硬毛藻作为实验对象,在室内水槽中分别研究了其在红光(R)、蓝光(B)、红光:蓝光=3:1(3RB)、红光:蓝光=1:1(RB)、红光:蓝光=1:3(R3B)和红光:绿光:蓝光=1:1:1(RGB)六种光质组合下的生长和叶绿素a含量以及藻体SOD、CAT和MDA活力等生理指标。结果表明,与单色光质红光(R)和蓝光(B)相比,复合光质更有利于线形硬毛藻生长,蓝光的比例增加以及绿光的加入均有利于藻体增重,其中红光时的特定生长率最低为4.11%,而红绿蓝光组合时的特定生长率最高达6.63%;复合光质更有利于叶绿素a的累积,RB光质下藻体叶绿素a含量最高,分别是初始值和红光的1.44倍和2.78倍;藻体SOD活力和CAT活力变化趋势基本一致,复合光质组高于单色光质组,3RB光质组最高,分别为初始值的2.57倍和1.57倍,但各组光源处理对藻体的CAT活力无显著性差异;复合光质组藻体内MDA的含量低于单色光质组,随着培养光质中蓝光比例的增加,藻体内MDA的含量呈上升趋势,绿光的加入不利于MDA的累积。     

NaCl胁迫对紫球藻生长和多糖含量的影响

在此就NaCl胁迫对紫球藻生长和多糖含量的影响进行探讨．在盐胁迫条件下，紫球藻的生长受到抑制，叶绿素和藻红素的含量均下降；但结合多糖的浓度随着培养时间而显著增加．盐胁迫作用还迅速抑制紫球藻的光合作用效率并增加暗呼吸速率。     

紫球藻培养动力学模型的构建

以紫球藻FJ-12为实验对象，在敞开式柱型鼓泡光生物反应器中研究尿素质量浓度对其生长和生物活性物质合成的影响.结果表明，白光条件下，200 mg·L^-1尿素质量浓度培养的紫球藻生物量达到最大(3.10 g·L^-1),胞外多糖质量浓度最高(542.55 mg·L^-1).此外，200 mg·L^-1尿素条件下，紫球藻合成藻红蛋白的能力较强.多不饱和脂肪酸含量与初始尿素质量浓度呈正相关，亚油酸含量则呈负相关.动力学模型结果显示，尿素被用于紫球藻生长、藻红蛋白和胞外多糖的部分合成及细胞其他活动消耗.综上，最适合紫球藻生长和活性物质合成的尿素质量浓度为200 mg·L^-1,该条件下的动力学模型为规模化养殖紫球藻和合成相关活性物质提供了指导.     

基于机械搅拌式光照发酵罐的紫球藻高产藻红蛋白培养条件优化

本研究以普通机械搅拌式光照发酵罐为培养装置,采用单因素试验法对紫球藻生产藻红蛋白的条件（搅拌速率、光照强度、氮浓度以及NaCl浓度）进行优化。结果表明,发酵培养紫球藻高产藻红蛋白的最佳搅拌速率、光照强度、氮浓度以及NaCl浓度分别为150 r/min、2 000 Lx、8 mmol/L、20‰。本试验优化了搅拌式光照发酵罐培养紫球藻生产藻红蛋白的条件,为紫球藻藻红蛋白的工业化生产提供基础数据及思路。     

不同光质对三色堇生长发育的影响

不同光质对三色堇的生长发育的影响较大,本文研究了红、黄、蓝、紫、绿、白六种光质对其花期、叶面积、株高、冠幅等生理特征的影响.结果表明：红光能够诱使三色堇提早开花,开花周期缩短,蓝光能够诱使推迟开花,开花周期延长.红光有助于三色堇有机物的积累,绿光抑制有机物的积累.绿光促进株高生长,紫光抑制株高生长.三色堇在蓝、紫、绿光条件下总叶面积大,红光最小.     

不同光质对三色菫生长发育的影响

不同光质对三色堇的生长发育的影响较大,本文研究了红、黄、蓝、紫、绿、白六种光质对其花期、叶面积、株高、冠幅等生理特征的影响。结果表明:红光能够诱使三色堇提早开花,开花周期缩短,蓝光能够诱使推迟开花,开花周期延长。红光有助于三色堇有机物的积累,绿光抑制有机物的积累。绿光促进株高生长,紫光抑制株高生长。三色堇在蓝、紫、绿光条件下总叶面积大,红光最小。     

嗜热蓝细菌PKUAC-E542藻蓝蛋白耐热性以及不同光照条件对其含量影响研究

对PKUAC-SCTE542藻蓝蛋白的耐热性进行测试, 探究其热稳定性能。同时, 在不同光周期和不同光质光源组合条件下培养嗜热蓝细菌PKUAC-SCTE542, 研究其生长情况和藻蓝蛋白含量, 探索适用于藻蓝蛋白生产的光照条件。选取30°C, 40°C, 50°C, 60°C, 65°C, 70°C, 80°C, 90°C为实验组, 25°C和4°C为对照组, 放置时间设为5小时和14天, 用紫外分光光度计测定藻蓝蛋白全光谱图, 考察不同温度和放置时间对藻蓝蛋白的影响, 再将E542-PC的α链和β链与蛋白质晶体结构数据库中藻蓝蛋白进行比对, 深入了解其耐热机制。分别在光波长为白光(400~800 nm) 、红光(654 nm) 、绿光(511 nm) 和蓝光(454 nm), 光周期为8L/16D, 12L/12D和16L/8D的条件下培养蓝细菌, 测定其生物质干重以及藻蓝蛋白含量。结果表明, PKUACSCTE542藻蓝蛋白在 65°C 环境可以保持稳定, 60°C放置14天仍表现出60%的热稳定性。光质为红光、光周期为16L/8D的条件下, 藻蓝蛋白绝对产量最大; 光质为红光、光周期为8L/16D时, 藻蓝蛋白产率最高。实验结果表明PKUAC-SCTE542藻蓝蛋白的耐热性能较好, 经过光照条件筛选, 藻蓝蛋白产量可提高近100 mg/gDCW。     

LED光质对决明芽苗菜光合色素和营养品质的影响

以决明(Cassia tora L.)幼苗为材料,采用半导体发光二极管光源(LED)精确调制白光(W)、红光(R)、蓝光(B)、绿光(G),对决明(C.tora)芽苗进行2 h的辐照处理,探究对决明(C.tora)芽苗菜光合色素、可溶性糖、可溶性蛋白、总酚、类黄酮及花青素含量的影响.结果表明:以室内自然光处理(D)为对照,各光质都显著提高决明(C.tora)芽苗菜中叶绿素及类胡萝卜素的含量,绿光处理叶绿素a含量增加了31.73%,白光处理叶绿素b以及叶绿素总含量、类胡萝卜素含量分别增加了50.20%、33.62%、52.71%;红光处理可溶性糖含量增加了57.04%;蓝光、白光和红光处理可溶性蛋白含量分别增加了69.33%、51.74%、40.58%;几种光质处理后总酚和类黄酮含量都明显高于对照组,但不同光质间差异不明显;蓝光处理花青素含量最高,增加了32.89%.生产中可通过增加LED照射提高决明(C.tora)芽苗菜的营养品质.     

不同品系地木耳藻胆蛋白含量的比较研究

对6个不同品系地木耳的藻胆蛋白含量进行测定,结果表明：不同产地的地木耳藻胆蛋白含量是存在差异的．采于内蒙古察哈尔右翼前旗的品系不论是藻蓝蛋白、别藻蓝蛋白、藻红蛋白,还是总藻胆蛋白含量在6个品系中都是最高的,而采于陕西榆林的品系则相反,各项含量均为最低．     

搅拌式光生物反应器培养紫球藻的条件优化

研究在光生物反应器中搅拌速度、通气量、光照强度和装液量对紫球藻生长的影响.实验结果表明:在摇床培养过程中,紫球藻的生物量和胞外多糖随着三角瓶装液量的减少而增加.通过正交试验对搅拌式光生物反应器的三个培养条件通气量、搅拌转速和光照强度进行优化,获得搅拌式光生物反应器培养紫球藻的最佳条件为通气量120L/h、搅拌转速200r/min和光照强度5000lx,在该条件下紫球藻的生物量为2.548g/L、胞外多糖557.2mg/L.正交试验分析表明,三个培养条件中通气量对藻生物量和胞外多糖含量的影响最明显.通过采用DPS软件对正交实验结果进行二次多项式模型分析和拟合,以生物量和胞外多糖为指标建立回归模型,得到相应的优化条件和预测值.     

红蓝LED光源对生菜生长和品质的影响

以两种紫红色和一种绿色生菜品种为材料,利用红蓝LED光源(4∶1)对3种不同类型的生菜进行处理,研究了红蓝LED光源(4∶1)对不同类型生菜生长及营养品质的影响.结果表明:红蓝LED光源处理后的生菜地上部和地下部鲜重均显著增加,地上部鲜重比对照的地上部鲜重增加了13.8%,地下部鲜重比对照地下部鲜重增加了25.6%;叶绿素含量最高提高了88.3%;同时红蓝LED光源处理后显著提高了生菜叶片中花青素和可溶性糖含量,可溶性糖含量最高比对照中增加了14.6倍,两种紫红色生菜品种花青素含量平均比对照中提高了5.8倍,有效提高了生菜的品质.同时,长时间红蓝LED处理后的生菜体内可溶性和总草酸含量没有显著改变,但硝态氮含量显著升高.     

光质和光强对青钱柳生长和抗氧化酶活性的影响

【目的】 青钱柳是我国特有的单种属植物,具有材用、观赏和药用价值,通过研究青钱柳在不同光质和光强处理下的生理生化适应性,为青钱柳叶用人工林定向培育提供理论依据。【方法】以青钱柳当年生实生苗为试验材料,在人工气候室恒温恒湿的条件下,设置白光、红光、蓝光、绿光和紫光5种光质和低(500 μmol/(m²·s))、中(750 μmol/(m²·s))、高(1 000 μmol/(m²·s))3种光强梯度处理,测定青钱柳的生长指标和抗氧化酶活性。【结果】不同光质和光强处理对青钱柳幼苗各项生长指标和抗氧化酶活性有显著影响,且光质、光强两者存在显著的交互作用(P<0.05)。不论在何种光质条件下,青钱柳苗木的苗高、地径增长量和生物量等生长指标均随着光强的增加呈上升趋势,而SOD、POD和CAT的活性则随着光强的增加呈现下降趋势。红光和蓝光处理下的青钱柳幼苗长势最好,但抗氧化酶活性显著较低; 而绿光和紫光处理的青钱柳苗木长势较差,但抗氧化酶活性显著较高。【结论】 光质和光强显著影响青钱柳幼苗生长和抗氧化酶活性,高光强水平下的红光和蓝光对青钱柳幼苗的生长有利,可为青钱柳复合经营林分结构构建提供参考。     

紫球藻对抗生素的生物学效应

研究了基因工程中常用抗生素标记对紫球藻的生物学效应,结果表明紫球藻对青霉素、链霉素、庆大霉素以及卡那霉素较不敏感,剂量在100u/mL以下对其生长无显著影响,但能抑制或杀灭伴生的杂菌,因此这些抗生素可用于藻种纯化过程中抑菌;紫球藻对红霉素、氧氟沙星和土霉素非常敏感,低质量浓度就能杀死藻细胞,可用作基因工程或遗传育种的抗药性选择标记;对四环素和氯霉素较为敏感,明显抑制细胞生长,并呈浓度梯度效应.     

光质和基因型对青钱柳叶黄酮类化合物积累的影响

【目的】通过研究光质对不同基因型青钱柳叶黄酮类化合物积累的影响,为青钱柳叶用人工林定向培育提供理论依据。【方法】以4个家系(四川沐川31号、浙江安吉1号、广西金钟山6号、广西金钟山7号)的青钱柳当年生实生苗为试验材料,在人工气候室控制温度和湿度的条件下,设置LED白光、蓝光、红光和绿光4种光质处理,测定其叶片黄酮类化合物含量(总黄酮、异槲皮苷、山奈酚和槲皮素)和合成途径关键酶(苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂酸4-羟化酶(C4H)、4-香豆酰-辅酶A连接酶(4CL)和查尔酮合成酶(CHS))活性。【结果】不同光质和基因型对青钱柳叶黄酮类化合物含量和合成途径酶活性均有显著影响,且两者存在显著的交互作用(P<0.05)。总体来讲,与白光和红光相比,短波段的蓝绿光处理下的青钱柳叶黄酮类化合物含量更高。青钱柳叶总黄酮含量和异槲皮苷含量最高的为蓝光处理下的安吉1号家系,而山奈酚含量和槲皮素含量最高的为蓝光处理下的金钟山家系6号和7号。相关性分析表明,总黄酮含量与黄酮类化合物合成途径酶活性均呈现显著相关。【结论】 光质和基因型显著影响青钱柳叶黄酮类化合物含量和合成酶活性,蓝光更有助于黄酮类化合物的积累,可为青钱柳定向培育林分的光照管理提供参考。     

光质对萝卜芽苗菜生长及营养品质的影响

 采用发光二极管（LED）精确调制光质和光量,以黑暗为对照,研究光质对杨花萝卜和青头萝卜芽苗菜生长和营养品质的影响。结果表明,与黑暗相比,各光质处理显著抑制了萝卜芽苗菜下胚轴的伸长,其中UV-B 抑制效果最明显;UV-B 处理也显著降低了萝卜芽苗菜的地上部鲜质量。白光处理显著提高了杨花萝卜芽苗菜可溶性糖的含量,而黄光处理显著降低了可溶性糖的含量。青头萝卜芽苗菜可溶性糖的含量在黄光、蓝光和UV-B 处理下有显著降低。杨花萝卜芽苗菜可溶性蛋白、游离氨基酸和维生素C 含量在UV-B 处理下有显著提高。蓝光处理也显著提高了杨花萝卜芽苗菜游离氨基酸的含量,但显著降低了青头萝卜芽苗菜游离氨基酸的含量。青头萝卜芽苗菜维生素C 含量在UV-B 处理下有显著提高,但在黄光下有显著降低。研究表明,光质处理萝卜芽苗菜,尤其是UV-B 处理,能提高芽苗菜的营养品质。     

二种微藻多糖与蛋白质提取物的抗菌活性

从二种微藻(海水小球藻和紫球藻)中提取粗多糖与粗蛋白质,利用纸片法进行了抑菌实验.结果表明,二种微藻蛋白质与多糖提取物显示了不同程度的抑制细菌和真菌活性.多糖提取物抗菌谱比蛋白质提取物抗菌谱广.海水小球藻多糖提取物对中华根霉与稻瘟病菌有极强的抗菌活性.紫球藻多糖提取物抗细菌与抗真菌活性没有明显差别.二种微藻蛋白质提取物抗真菌活性比抗细菌活性大.     

光质对不同家系青钱柳叶酚类物质积累及抗氧化活性的影响

【目的】光质对植物体内酚类物质的积累有着重要的影响。青钱柳作为我国特有的单种属乔木,功能多样,具有材用、药用、观赏价值。通过研究光质处理对不同家系青钱柳叶酚类物质积累及抗氧化活性的影响,为青钱柳苗期培育过程中的环境选择和进一步开发保健产品提供理论依据。【方法】在人工气候室内可控温湿度的条件下对不同家系(广西金钟山7号、广西金钟山6号、四川沐川31号、浙江安吉1号)青钱柳当年生实生苗进行白光、蓝光、绿光和红光4种光质处理,测定其叶片生物量、酚类物质含量及单株产量和体外抗氧化活性[1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、自由基清除能力和铁离子还原能力(FRAP)],并分析了抗氧化活性与酚类物质含量的相关性。【结果】除家系对总黄酮含量和单株产量无显著影响外,光质和家系及其交互作用对叶生物量、酚类物质含量和单株产量及抗氧化活性均有显著影响。总体来讲,白光处理下的青钱柳叶生物量最大,酚类物质含量、单株产量及抗氧化活性却最低;蓝光和绿光处理下的青钱柳叶具有较高的酚类含量以及抗氧化活性,但绿光处理下的叶生物量最小。因此,蓝光处理对青钱柳叶酚类物质的积累及其抗氧化能力的提高更有利。从家系层面看,安吉1号家系青钱柳的叶生物量最大,而金钟山6号家系青钱柳的叶酚类含量、酚类单株产量及抗氧化活性最高。相关性分析表明,青钱柳叶总酚及酚酸类物质含量与抗氧化活性呈显著相关(P<0.05)。【结论】光质的调控显著影响不同家系青钱柳叶酚类物质积累和抗氧化活性,蓝光处理下的金钟山6号青钱柳叶的酚类物质积累多且抗氧化能力强。研究结果可为青钱柳保健品的开发及人工林定向培育过程中的光照管理提供参考。     

不同光质对嗜热蓝细菌Synechococcus sp. PCC6715生长的影响

使用光合有效光量子数密度(PAR)均为100 μmol/(m²·s)的白光(对照)、红光和蓝光, 对对数生长期的嗜热蓝细菌PCC6715进行培养, 以期探明不同光质对不表达藻红素的蓝细菌光适应生长的影响。结果表明, 在不同光质培养对数生长期PCC6715的过程中, 与白光相比, 干重在蓝光下明显增加, 红光下明显减少; 红、蓝光质对光合色素合成产生影响的开始时间和持续时间有所不同; 最大光能转化效率(F_v/F_m)在蓝光下明显提高, 红光下明显降低, 培养6天后, 红、蓝光条件下的F_v/F_m均趋于稳定。蓝光有利于PCC6715的生长, 红光不利于PCC6715的生长; 同时, PCC6715在红、蓝光质中均产生适应性生长, 藻蓝素的减少使PCC6715在红光中发生适应性生长, 蓝光中PCC6715发生适应性生长是由于藻蓝素的增加。     

光调控对金线莲生长发育的影响

为研究不同光质和光周期处理对金线莲生长发育的影响,以蓝光、黄光、红光3种不同光质、不同光照时间处理广西金线莲组培苗,每瓶接种10个茎段,每个处理接种20瓶,培养90 d后观察记录。结果显示,日光灯照10 h·d~(-1)处理比单色光处理更有利于金线莲组培苗株高、茎粗、鲜重、干重、干物率的积累,也更有利于总黄酮、可溶性蛋白、可溶性糖含量的积累。光照6 h·d~(-1)时金线莲单株叶片数最多;光照14 h·d~(-1)处理,茎生长最粗,叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性最高;单色光处理中,蓝光有利于干物质的积累,可使植株矮壮;黄光处理叶面积最大;红光处理下金线莲节间数和腋芽数最多,过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性最高,但在所有处理中金线莲茎最细。黄光最有利于金线莲组培苗氨基酸的积累,金线莲组培苗氨基酸含量会随着光照时间的增多而递减,表明不同光质和光周期处理对金线莲生长发育有重要的影响。