海膜对温度和光照的生理生化响应的初步研究

发布时间：2020-06-23 05:27

【摘要】：海膜(Halymenia sinesis)隶属于红藻门(Rhodophyta)海膜科(Halymeniaceae)、海膜属(Halymenia),与大型海藻蜈蚣藻属(Grateloupia C.Ag.)同属于海膜科(Halymeniaceae),而蜈蚣藻属于我国具有重大价值的经济海藻。其应用非常广泛,因其氨基酸等营养物质含量丰富,可食用或做成保健品;色泽比较鲜艳且琼脂含量高可作为工业原料;其中研究最多的是药用价值,蜈蚣藻属的海藻多糖含量丰富,还含其他具有生物活性的物质等,能抗病毒抗肿瘤等多种药学作用;此外,海膜由于色泽呈红色或深红色,形状美丽,可作为一种观赏类大型海藻应用到人工水族缸,海洋馆等地方。本实验主要是研究海膜对不同温度及其温度波动和光强、光质的生理生化响应。通过设置(17、21、25、29、33℃)五个不同恒温,(25±0、25±2、25±3、25±4、25±5℃)几个不同温度波动,选取红光(R)、蓝光(B)、白光(W)和绿光(G)四种不同的光源,设定高光强(3000Lx)、正常光照(1200Lx)和低光强(500Lx)三种不同的光照强度去培养海膜(Halymenia sinesis),测定海膜的生长、光和色素、可溶性蛋白、可溶性糖、抗氧化酶和膜脂过氧化产物的变化,通过这些生理生化的改变来揭示海膜对环境变化的适应机制,得出的研究结果如下:(1)高低温明显抑制了海膜的生长,且高温对海膜而影响更大,会使藻体细胞受损死亡,33℃培养后期海膜逐渐变软,颜色变浅,局部发白溃烂,藻体的叶绿素a和藻红蛋白高温下比低温下下降更多,培养15天结束时25℃叶绿素a增加了56.71%、藻红蛋白增加了30.72%。29℃分别是37.09%和11.47%,21℃下是24.18%和13.68%。而海膜的抗氧化酶POD在17℃、21℃、25℃下变化不明显,29℃培养15天后是初始的2.5倍,33℃刚开始上升,后来急剧下降。SOD与POD变化相似,但SOD活性明显大于POD,培养15天后是25℃的3.25倍。而海膜的MDA在25℃以及较低温度下变化不大,29℃培养结束时上升到25℃的0.31倍,33℃在第3-9天高于25℃,之后开始下降。(2)适宜的温度波动有利于海膜的生长,其叶绿素a和藻胆蛋白有所增加,但过大的温度波动则会对海膜的生长产生抑制作用。总的来说RGR:(25±2℃)(25±3℃)25℃(25±4℃)(25±5℃),变温幅度增加越快,海膜的生长率明显低越。与25℃相比,±4、±5℃变温幅度下海膜的藻红蛋白初期无明显变化,培养后期分别下降了3.84%和6.2%。叶绿素a几乎没有变化。±2℃和±3℃变温下培养结束时海膜的叶绿素a比初始增加了35.34%和30.60%。藻红蛋白增加了59.81%和44.72%;25℃时,叶绿素增加了17.19%,藻红蛋白增加了27.06%。但是±2℃和±3℃变温下MDA含量变化不明显,±5℃一直下降,±4℃在第9天急剧下降,比初始值下降了12.51%。SOD与POD整体变化也相似,±4、±5℃变温幅度下海膜的POD实验结束时分别是恒温组的约3倍和3.3倍,±3℃是1.71倍,且整个过程波动比较大。而±2℃、±3℃的变温下海膜的SOD值很接近,但波动不同,±4℃变温下比最开始增加了72.17%,±5℃变温增加了75.18%。(3)光强和光质对海膜的影响比较复杂,在1200Lx绿光下海膜生长的最好,在三种光强下,四种光质中绿光最有利于海膜的生长,其次是蓝光,白光,红光。高光强对海膜的影响比较大,红光出现了负增长。1200Lx下蓝光和绿光海膜的叶绿素a分别增加了35.08%和37.68%,在3000lx下蓝光刚开始缓慢上升,第12天才开始稍微下降,但仍比初始时增加了8%,红光、白光分别下降了58.07%和12.5%,绿光最终几乎没变化。在500lx红光下降了2.7%,绿光增加13.74%,蓝光11.83%,白光4.34%。除了在500lx时类胡萝卜素在蓝光下一直上升,在绿光下先上升最终下降,其它光强下变化趋势与叶绿素a相似。PE在1200和500Lx绿光下海膜的PE一直上升,在3000Lx下绿光无明显变化,其余三种光都下降。PC在1200和500Lx绿光和蓝光是原来的2.53倍和1.84倍,在500LxPC除了红光外,绿光、蓝光和白光分别增加了:23.2%、15.03%、13.03%。比500Lx时PE增加的快。SP在蓝光和绿光下增加较快,SS在红光和绿光下增加较快,二者的变化与PE和PC二者之间相似。海膜的CAT变化与光质关系不大,强光对海膜的POD、SOD、CAT和MDA值影响要大于较弱光强,且红光与强光一起对SOD影响要大于POD。在3000lx红光SOD增加了70.42%,POD是56.99%。而MDA是1200Lx的4.03倍。综上所述,高温低温、过大的温度变化以及不同光质和较高光强都会对海膜的生理生化产生影响,所以研究清楚海膜的生长的具体条件,才能更好地培养和应用。
【学位授予单位】：上海海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S917.3
【图文】：

变化图,相对生长率,藻红蛋白,叶绿素

图 2-1 不同温度下海膜的相对生长率Fig.2-1 The relative growth rate of H. sinesis in different temperature温度下海膜的色素的变化图 2-2（a）和（b）所示，低温（17℃）和高温（33℃）下，海膜蛋白含量均呈现下降趋势，且高温（33℃）比低温下降更明显(P温对叶绿素 a 和藻红蛋白含量影响更大。而 21℃、25℃、29℃恒素 a 和藻红蛋白含量整体呈上升趋势。29℃时，海膜的藻红蛋白缓，叶绿素 a 是第 3-6 天变化比较平缓，后期上升较快。第 15 天的叶绿素 a 含量提高了 56.71%(P<0.05)，藻红蛋白含量提高了 30.的叶绿素 a 和藻红蛋白含量分别提高了 24.18%和 13.68%；29℃下是7%。)

藻红蛋白,低温水,内波,叶绿素

图 2-2 不同温度下海膜的叶绿素 a 和藻红蛋白含量变化Fig.2-2 Variations of Chla and PE content of H. sinesis in different temperature 不同温度下海膜的膜脂过氧化物 MDA 变化如图 2-3 所示，海膜的 MDA 含量，在 17℃、21℃、25℃下均维持在较稳内波动无明显差异（P㧐0.05）；29℃时海膜的 MDA 呈上升趋势，但变化第 15 天 MDA 含量是 25℃的约 0.31 倍；33℃下，海膜的 MDA 含量在第 5高于低温水平下，从第 7 天开始显著下降，最终低于对照组的值。

【相似文献】