氮源赋存形态与浓度对拟柱孢藻生长影响的研究
发布时间：2020-06-27 13:04
【摘要】：拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii)属热带种类,近年来在我国华南地区多个水库占据优势甚至形成水华,成为危害该地区水库供水安全的重要水华蓝藻之一。研究表明,磷对拟柱孢藻的限制作用相对较弱,而其吸收利用氮的方式可能是其获得竞争优势的重要原因。本文以广东省镇海水库分离的拟柱孢藻N8为对象,通过恒化和批量培养,比较研究其对不同氮源(氨氮、硝氮、尿素)的利用效率;探究其在低氮环境下的生长情况以及发生固氮作用的氮浓度阈值;通过化学计量学分析其细胞内碳氮磷组成对不同氮磷比培养基的响应特征,揭示拟柱孢藻对氮的利用策略。主要结果如下:1.在连续培养实验中,过高和过低的稀释率均不适合拟柱孢藻N8的生长,设置实验稀释率为0.05～0.08 d-1时拟柱孢藻N8比生长速率达到最大。2.不同形态氮处理下,在批量培养中拟柱孢藻N8比生长速率存在显著差异(P0.05),其在氨氮中的比生长速率最高,其次为硝氮,尿素中最低。连续培养结果类似,但差异不显著;批量培养中藻丝体长度呈现氨氮硝氮尿素,连续培养中藻丝体差异不显著,但均高于批量培养。推测在持续的氮供给条件下,氮源形态对拟柱孢藻生长的影响会降低。3.低氮处理后,在连续培养的尿素组中拟柱孢藻N8生长未达到稳定状态,生物量急剧降低,比生长速率显著低于无机氮组(P0.05)。无机氮浓度低于0.25mg/L的2组连续培养中拟柱孢藻N8均有异形胞形成,其出现比例介于2.0%～3.0%,而高于0.361mg/L的处理组均未发现异形胞。在批量培养大部分处理组(氮源浓度0.125mg/L～0.903mg/L)中均有观察到异形胞形成,无法有效探究拟柱孢藻固氮阈值。综合两种培养模式结果,我们推测在无机氮硝氮供应条件下,拟柱孢藻固氮浓度阈值范围为0.250 mg/L～0.361mg/L。此外,在高磷对照组中异形胞出现比例显著增加,介于12%～24.0%,表明磷能提高拟柱孢藻固氮能力。4.在4组氮磷比梯度处理组中,拟柱孢藻N8比生长速率随氮磷比梯度增加而显著增加(P0.05)。拟柱孢藻N8藻细胞N:P原子比介于17.0～29.2,高于Redfield比(N:P=16),N:P原子比在氨氮中最高,尿素中最低,但差异不显著(P0.05)。藻细胞内的N:P原子比随培养基中的氮磷比升高而增加,但差异不显著。表明高氮能促进拟柱孢藻N8生长,而拟柱孢藻细胞内的氮磷比能保持相对稳定,灵活的化学计量特征可增强其对水体氮磷的适应性。
【学位授予单位】：暨南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X52
【图文】：
逡逑图３－１拟柱孢藻Ｎ８在恒化器中的生长（Ｄ：稀释率）逡逑Ｆｉｇ．邋３－１邋Ｇｒｏｗｔｈ邋ｏｆ邋Ｃ．邋ｒａｃｉｂｏｒｓｋｉｉ邋Ｎ８邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｃｈｅｍｏｓｔａｔ邋ｃｕｌｔｕｒｅｓ邋ｗｉｔｈ邋ｔｈｅ邋ｖａｒｙｉｎｇ逡逑ｄｉｌｕｔｉｏｎ邋ｒａｔｅｓ（Ｄ：邋ｄｉｌｕｔｉｏｎ邋ｒａｔｅ）逡逑拟柱孢藻比生长速率与稀释率关系如图３－２所示６不同的氮供应速率，即逡逑不同的稀释率，对拟柱孢藻Ｎ８的生长有明显的影响。在氮限制条件下，过裔逡逑和过低的稀释率均不适＃拟柱孢藻Ｎ８的４长。稀释率过低，容易造成氮．营养逡逑的耗竭；稀释率过高，藻类容易被稀释造成恒化器中的生物量偏低。在实验培逡逑养条件下，合适的稀释率（０．０５￣０．０８ｄ４）能使拟柱孢藻Ｎ８的比生长速率达到逡逑最大，在本实验连续培养中稀释率设置为０．０５＃。逡逑０．１邋－逡逑■逦逡逑０．０－逦＼逡逑３邋■逦＼逡逑嫌＿ａｌ逡逑＾邋－０．２－邋Ｔ逡逑ｒ．．．逦＼逡逑－０．３－逡逑－０．４逦■邋Ｉ逦■邋Ｉ逦■邋ｉ逦■邋ｉ逦■逡逑０．００逦０．０５逦０．１０逦０．１５逦０．２０逦０．２５逡逑稀释栜）．逡逑图３－２拟柱孢藻Ｎ８比生长速率与稀释率关系（２５°Ｃ）逡逑Ｆｉｇ．邋３－２邋Ｔｈｅ邋ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ邋ｂｅｔｗｅｅｎ邋ｔｈｅ邋ｓｐｅｃｉｆｉｃ邋ｇｒｏｗｔｈ邋ｒａｔｅｓ邋ｏｆ邋Ｃ．邋ｒａｃｉｂｏｒｓｋｉｉ邋Ｎ８邋ａｎｄ逡逑ｄｉｌｕｔｉｏｎ邋ｒａｔｅｓ邋（２５°Ｃ）逡逑３．２氮源形态对拟柱孢藻Ｎ８生长的影响逡逑３．２．１拟柱孢藻Ｎ８生长趋势逡逑批i寂嘌
本文编号：2731851
【学位授予单位】：暨南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X52
【图文】：
逡逑图３－１拟柱孢藻Ｎ８在恒化器中的生长（Ｄ：稀释率）逡逑Ｆｉｇ．邋３－１邋Ｇｒｏｗｔｈ邋ｏｆ邋Ｃ．邋ｒａｃｉｂｏｒｓｋｉｉ邋Ｎ８邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｃｈｅｍｏｓｔａｔ邋ｃｕｌｔｕｒｅｓ邋ｗｉｔｈ邋ｔｈｅ邋ｖａｒｙｉｎｇ逡逑ｄｉｌｕｔｉｏｎ邋ｒａｔｅｓ（Ｄ：邋ｄｉｌｕｔｉｏｎ邋ｒａｔｅ）逡逑拟柱孢藻比生长速率与稀释率关系如图３－２所示６不同的氮供应速率，即逡逑不同的稀释率，对拟柱孢藻Ｎ８的生长有明显的影响。在氮限制条件下，过裔逡逑和过低的稀释率均不适＃拟柱孢藻Ｎ８的４长。稀释率过低，容易造成氮．营养逡逑的耗竭；稀释率过高，藻类容易被稀释造成恒化器中的生物量偏低。在实验培逡逑养条件下，合适的稀释率（０．０５￣０．０８ｄ４）能使拟柱孢藻Ｎ８的比生长速率达到逡逑最大，在本实验连续培养中稀释率设置为０．０５＃。逡逑０．１邋－逡逑■逦逡逑０．０－逦＼逡逑３邋■逦＼逡逑嫌＿ａｌ逡逑＾邋－０．２－邋Ｔ逡逑ｒ．．．逦＼逡逑－０．３－逡逑－０．４逦■邋Ｉ逦■邋Ｉ逦■邋ｉ逦■邋ｉ逦■逡逑０．００逦０．０５逦０．１０逦０．１５逦０．２０逦０．２５逡逑稀释栜）．逡逑图３－２拟柱孢藻Ｎ８比生长速率与稀释率关系（２５°Ｃ）逡逑Ｆｉｇ．邋３－２邋Ｔｈｅ邋ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ邋ｂｅｔｗｅｅｎ邋ｔｈｅ邋ｓｐｅｃｉｆｉｃ邋ｇｒｏｗｔｈ邋ｒａｔｅｓ邋ｏｆ邋Ｃ．邋ｒａｃｉｂｏｒｓｋｉｉ邋Ｎ８邋ａｎｄ逡逑ｄｉｌｕｔｉｏｎ邋ｒａｔｅｓ邋（２５°Ｃ）逡逑３．２氮源形态对拟柱孢藻Ｎ８生长的影响逡逑３．２．１拟柱孢藻Ｎ８生长趋势逡逑批i寂嘌
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