羊栖菜对重金属铜的吸附及生理响应
发布时间：2021-04-11 02:19
本研究采用比较生理学与蛋白质组学、代谢组学技术相结合的研究方法,分析了低浓度（0.25、0.5mg/L）慢性铜胁迫和高浓度（1.5、3.0mg/L）急性铜胁迫对褐藻羊栖菜（Hizikia fusiformis）生理代谢的影响,主要结果如下：1、羊栖菜吸附的重金属铜包括两部分,吸附在羊栖菜藻体表面的部分—物理吸附,以及进入羊栖菜藻体内部的部分—生物吸附。0.25mg/L铜慢性胁迫羊栖菜7天,吸附铜的80%为生物吸附,随胁迫时间延长而显著增加。0.5mg/L铜慢性胁迫7天,物理吸附和生物吸附量均显著增加,但生物吸附量比例下降为46%。1.5mg/L和3.0mg/L铜急性胁迫1天,铜吸附总量分别为0.25、0.5mg/L铜胁迫7天的7.09、3.42倍和7.79、3.76倍,生物吸附量分别占总吸附量的31.2%和52.7%。2、0.25mg/L慢性胁迫下,羊栖菜生物量、相对生长速率、叶绿素荧光和叶绿素含量以及过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和丙二醛等生理指标与对照比变化不显著。0.5mg/L铜慢性胁迫至第5天,上述指标与对照相比差异显著。1.5mg/L和3.0mg/L铜急性胁迫1天,羊...
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 我国近岸海域重金属污染现状
1.2 藻类对重金属的吸附及生理响应
1.2.1 藻类对重金属的吸附
1.2.2 藻类对重金属的生理响应
1.3 羊栖菜研究现状
1.3.1 简介
1.3.2 分布、生物生态学特性
1.3.3 生理生态学
1.3.4 生物活性成分
1.3.5 重金属和砷
1.3.6 人工养殖与加工
1.4 立题依据
1.5 研究意义
1.6 技术路线
2 羊栖菜对重金属铜的吸附
2.1 材料与方法
2.1.1 羊栖菜培养和重金属铜处理
2.1.2 羊栖菜对铜的物理吸附和生物吸附测定
2.1.3 数据分析
2.2 结果与分析
2.2.1 铜慢性胁迫下羊栖菜对铜的吸附
2.2.2 高浓度铜短期胁迫下羊栖菜对铜的吸附
2.2.3 铜急性胁迫下羊栖菜对铜的吸附
2.3 讨论
2.3.1 铜慢性胁迫下羊栖菜对铜的吸附特征
2.3.2 铜急性胁迫下羊栖菜对铜的吸附特征
2.4 本章小结
3 重金属铜对羊栖菜生长的影响
3.1 材料与方法
3.1.1 羊栖菜培养和重金属铜处理
3.1.2 羊栖菜生物量测量和相对生长速率计算
3.1.3 羊栖菜叶绿素荧光观察与测量
3.1.4 羊栖菜叶绿素含量测量
3.1.5 数据分析
3.2 结果与分析
3.2.1 铜胁迫对羊栖菜生物量和相对生长速率的影响
3.2.2 铜胁迫对羊栖菜叶绿素荧光的影响
3.2.3 铜胁迫对羊栖菜叶绿素含量的影响
3.3 讨论
3.3.1 铜胁迫下羊栖菜生物量和相对生长率的变化特征
3.3.2 铜胁迫下羊栖菜叶绿素荧光的变化特征
3.3.3 铜胁迫下羊栖菜叶绿素含量的变化特征
3.4 本章小结
4 重金属铜对羊栖菜抗氧化酶的影响
4.1 材料与方法
4.1.1 羊栖菜培养和重金属铜处理
4.1.2 羊栖菜粗蛋白提取与计算
4.1.3 羊栖菜抗氧化酶活力测定
4.1.4 羊栖菜丙二醛含量测定
4.1.5 数据分析
4.2 结果与分析
4.2.1 铜慢性胁迫下羊栖菜抗氧化酶活力和丙二醛含量分析
4.2.2 铜急性胁迫下羊栖菜抗氧化酶活力和丙二醛含量分析
4.3 讨论
4.3.1 铜慢性胁迫下羊栖菜抗氧化酶活力和丙二醛含量的变化特征
4.3.2 铜急性胁迫下羊栖菜抗氧化酶活力和丙二醛含量的变化特征
4.4 本章小结
5 羊栖菜响应重金属铜的蛋白质组学分析
5.1 材料与方法
5.1.1 羊栖菜培养和重金属铜处理
5.1.2 羊栖菜粗蛋白提取
5.1.3 双向凝胶电泳
5.1.4 图像和统计分析
5.1.5 胶内消化和蛋白质识别
5.1.6 数据分析
5.2 结果与分析
5.2.1 铜慢性胁迫下羊栖菜蛋白质的表达谱
5.2.2 铜急性胁迫下羊栖菜的蛋白质表达谱
5.3 讨论
5.3.1 铜慢性胁迫下羊栖菜蛋白质的表达特征
5.3.2 铜急性胁迫下羊栖菜蛋白质的表达特征
5.4 本章小结
6 羊栖菜响应重金属铜的代谢组学分析
6.1 材料与方法
6.1.1 羊栖菜培养和重金属铜处理
6.1.2 羊栖菜代谢产物核磁共振分析方法
6.1.3 羊栖菜代谢产物气相色谱-质谱联用分析
6.1.4 数据分析
6.2 结果与分析
6.2.1 铜胁迫下羊栖菜代谢产物的核磁共振分析
6.2.2 铜胁迫下羊栖菜代谢产物的气相色谱-质谱分析
6.2.3 铜胁迫下羊栖菜氨基酸含量变化分析
6.3 讨论
6.3.1 羊栖菜甘露醇对铜胁迫的响应
6.3.2 羊栖菜氨基酸对铜胁迫的响应
6.3.3 羊栖菜谷氨酸和谷氨酰胺对铜胁迫的响应
6.3.4 羊栖菜苹果酸和天冬氨酸对铜胁迫的响应
6.3.5 羊栖菜胆碱对重金属胁迫的响应
6.3.6 羊栖菜抗坏血酸盐对铜胁迫的响应
6.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]A Comparative Study of the Sensitivity of Fv/Fm to Phosphorus Limitation on Four Marine Algae[J]. QI Hongju,WANG Jiangtao,WANG Zhaoyu. Journal of Ocean University of China. 2013(01)
[2]叶绿素荧光动力学参数的意义及实例辨析[J]. 尤鑫,龚吉蕊. 西部林业科学. 2012(05)
[3]Biosorption of Cr（Ⅳ）,Cr（Ⅲ）,Pb（Ⅱ） and Cd（Ⅱ） from Aqueous Solutions by Sargassum wightii and Caulerpa racemosa Algal Biomass[J]. Narayanaswamyb Tamilselvan,Kumar Saurav,Krishnan Kannabiran. Journal of Ocean University of China. 2012(01)
[4]Biosorption of mercury by Macrocystis pyrifera and Undaria pinnatifida:Influence of zinc,cadmium and nickel[J]. Josefina Plaza,Marisa Viera,Edgardo Donati,Eric Guibal. Journal of Environmental Sciences. 2011(11)
[5]条浒苔和缘管浒苔对镉胁迫的生理响应比较[J]. 蒋和平,郑青松,朱明,刘兆普,姚瑶,刘国红. 生态学报. 2011(16)
[6]植物应答非生物胁迫的代谢组学研究进展[J]. 滕中秋,付卉青,贾少华,孟薇薇,戴荣继,邓玉林. 植物生态学报. 2011(01)
[7]羊栖菜多糖对小鼠胎儿成纤维细胞生长、增殖及代谢的影响[J]. 安立龙,张土保,吴凌锋,苑麟勇,胡洋,徐汉进. 饲料工业. 2010(24)
[8]环境因子对羊栖菜氮磷吸收速率、生长速率和叶绿素a含量的影响[J]. 孟庆俊,王华芝,陈暖,南春容. 海洋环境科学. 2010(05)
[9]代谢组学及其分析技术[J]. 王斯婷,李晓娜,王皎,凌笑梅. 药物分析杂志. 2010(09)
[10]东海陆扰海域铜、铅、锌、镉重金属排海通量及海洋环境容量估算[J]. 王长友,王修林,李克强,梁生康,苏荣国,杨胜朋. 海洋学报(中文版). 2010(04)
博士论文
[1]重金属电化学传感器及其在海水检测中应用的研究[D]. 邹绍芳.浙江大学 2006
[2]羊栖菜褐藻糖胶的提取纯化和结构研究[D]. 李波.江南大学 2005
[3]羊栖菜功能多糖化学及其生物活性研究[D]. 李八方.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2003
[4]光纤式海藻叶绿素a浓度的荧光测量理论与实验研究[D]. 郑龙江.燕山大学 2002
硕士论文
[1]重金属汞、铜和镉对三种大型经济海藻毒性效应的研究[D]. 朱喜锋.汕头大学 2010
[2]海洋弧菌（Vibrio sp.H）褐藻胶裂解酶的特性及对褐藻胶酶解产物的研究[D]. 吴志宏.中国海洋大学 2009
[3]江蓠对重金属铜镉生物修复及其生理生化响应的初步比较研究[D]. 吴小松.苏州大学 2009
[4]羊栖菜养殖品系DNA指纹分析及遗传变异的研究[D]. 吕慧.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2009
[5]阳光UVR及其它重要环境因素对羊栖菜生理特性的影响[D]. 刘树霞.汕头大学 2008
[6]羊栖菜多糖对血管内皮细胞增殖及氧化损伤的影响[D]. 陈慧玲.浙江大学 2005
本文编号：3130750
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 我国近岸海域重金属污染现状
1.2 藻类对重金属的吸附及生理响应
1.2.1 藻类对重金属的吸附
1.2.2 藻类对重金属的生理响应
1.3 羊栖菜研究现状
1.3.1 简介
1.3.2 分布、生物生态学特性
1.3.3 生理生态学
1.3.4 生物活性成分
1.3.5 重金属和砷
1.3.6 人工养殖与加工
1.4 立题依据
1.5 研究意义
1.6 技术路线
2 羊栖菜对重金属铜的吸附
2.1 材料与方法
2.1.1 羊栖菜培养和重金属铜处理
2.1.2 羊栖菜对铜的物理吸附和生物吸附测定
2.1.3 数据分析
2.2 结果与分析
2.2.1 铜慢性胁迫下羊栖菜对铜的吸附
2.2.2 高浓度铜短期胁迫下羊栖菜对铜的吸附
2.2.3 铜急性胁迫下羊栖菜对铜的吸附
2.3 讨论
2.3.1 铜慢性胁迫下羊栖菜对铜的吸附特征
2.3.2 铜急性胁迫下羊栖菜对铜的吸附特征
2.4 本章小结
3 重金属铜对羊栖菜生长的影响
3.1 材料与方法
3.1.1 羊栖菜培养和重金属铜处理
3.1.2 羊栖菜生物量测量和相对生长速率计算
3.1.3 羊栖菜叶绿素荧光观察与测量
3.1.4 羊栖菜叶绿素含量测量
3.1.5 数据分析
3.2 结果与分析
3.2.1 铜胁迫对羊栖菜生物量和相对生长速率的影响
3.2.2 铜胁迫对羊栖菜叶绿素荧光的影响
3.2.3 铜胁迫对羊栖菜叶绿素含量的影响
3.3 讨论
3.3.1 铜胁迫下羊栖菜生物量和相对生长率的变化特征
3.3.2 铜胁迫下羊栖菜叶绿素荧光的变化特征
3.3.3 铜胁迫下羊栖菜叶绿素含量的变化特征
3.4 本章小结
4 重金属铜对羊栖菜抗氧化酶的影响
4.1 材料与方法
4.1.1 羊栖菜培养和重金属铜处理
4.1.2 羊栖菜粗蛋白提取与计算
4.1.3 羊栖菜抗氧化酶活力测定
4.1.4 羊栖菜丙二醛含量测定
4.1.5 数据分析
4.2 结果与分析
4.2.1 铜慢性胁迫下羊栖菜抗氧化酶活力和丙二醛含量分析
4.2.2 铜急性胁迫下羊栖菜抗氧化酶活力和丙二醛含量分析
4.3 讨论
4.3.1 铜慢性胁迫下羊栖菜抗氧化酶活力和丙二醛含量的变化特征
4.3.2 铜急性胁迫下羊栖菜抗氧化酶活力和丙二醛含量的变化特征
4.4 本章小结
5 羊栖菜响应重金属铜的蛋白质组学分析
5.1 材料与方法
5.1.1 羊栖菜培养和重金属铜处理
5.1.2 羊栖菜粗蛋白提取
5.1.3 双向凝胶电泳
5.1.4 图像和统计分析
5.1.5 胶内消化和蛋白质识别
5.1.6 数据分析
5.2 结果与分析
5.2.1 铜慢性胁迫下羊栖菜蛋白质的表达谱
5.2.2 铜急性胁迫下羊栖菜的蛋白质表达谱
5.3 讨论
5.3.1 铜慢性胁迫下羊栖菜蛋白质的表达特征
5.3.2 铜急性胁迫下羊栖菜蛋白质的表达特征
5.4 本章小结
6 羊栖菜响应重金属铜的代谢组学分析
6.1 材料与方法
6.1.1 羊栖菜培养和重金属铜处理
6.1.2 羊栖菜代谢产物核磁共振分析方法
6.1.3 羊栖菜代谢产物气相色谱-质谱联用分析
6.1.4 数据分析
6.2 结果与分析
6.2.1 铜胁迫下羊栖菜代谢产物的核磁共振分析
6.2.2 铜胁迫下羊栖菜代谢产物的气相色谱-质谱分析
6.2.3 铜胁迫下羊栖菜氨基酸含量变化分析
6.3 讨论
6.3.1 羊栖菜甘露醇对铜胁迫的响应
6.3.2 羊栖菜氨基酸对铜胁迫的响应
6.3.3 羊栖菜谷氨酸和谷氨酰胺对铜胁迫的响应
6.3.4 羊栖菜苹果酸和天冬氨酸对铜胁迫的响应
6.3.5 羊栖菜胆碱对重金属胁迫的响应
6.3.6 羊栖菜抗坏血酸盐对铜胁迫的响应
6.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]A Comparative Study of the Sensitivity of Fv/Fm to Phosphorus Limitation on Four Marine Algae[J]. QI Hongju,WANG Jiangtao,WANG Zhaoyu. Journal of Ocean University of China. 2013(01)
[2]叶绿素荧光动力学参数的意义及实例辨析[J]. 尤鑫,龚吉蕊. 西部林业科学. 2012(05)
[3]Biosorption of Cr（Ⅳ）,Cr（Ⅲ）,Pb（Ⅱ） and Cd（Ⅱ） from Aqueous Solutions by Sargassum wightii and Caulerpa racemosa Algal Biomass[J]. Narayanaswamyb Tamilselvan,Kumar Saurav,Krishnan Kannabiran. Journal of Ocean University of China. 2012(01)
[4]Biosorption of mercury by Macrocystis pyrifera and Undaria pinnatifida:Influence of zinc,cadmium and nickel[J]. Josefina Plaza,Marisa Viera,Edgardo Donati,Eric Guibal. Journal of Environmental Sciences. 2011(11)
[5]条浒苔和缘管浒苔对镉胁迫的生理响应比较[J]. 蒋和平,郑青松,朱明,刘兆普,姚瑶,刘国红. 生态学报. 2011(16)
[6]植物应答非生物胁迫的代谢组学研究进展[J]. 滕中秋,付卉青,贾少华,孟薇薇,戴荣继,邓玉林. 植物生态学报. 2011(01)
[7]羊栖菜多糖对小鼠胎儿成纤维细胞生长、增殖及代谢的影响[J]. 安立龙,张土保,吴凌锋,苑麟勇,胡洋,徐汉进. 饲料工业. 2010(24)
[8]环境因子对羊栖菜氮磷吸收速率、生长速率和叶绿素a含量的影响[J]. 孟庆俊,王华芝,陈暖,南春容. 海洋环境科学. 2010(05)
[9]代谢组学及其分析技术[J]. 王斯婷,李晓娜,王皎,凌笑梅. 药物分析杂志. 2010(09)
[10]东海陆扰海域铜、铅、锌、镉重金属排海通量及海洋环境容量估算[J]. 王长友,王修林,李克强,梁生康,苏荣国,杨胜朋. 海洋学报(中文版). 2010(04)
博士论文
[1]重金属电化学传感器及其在海水检测中应用的研究[D]. 邹绍芳.浙江大学 2006
[2]羊栖菜褐藻糖胶的提取纯化和结构研究[D]. 李波.江南大学 2005
[3]羊栖菜功能多糖化学及其生物活性研究[D]. 李八方.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2003
[4]光纤式海藻叶绿素a浓度的荧光测量理论与实验研究[D]. 郑龙江.燕山大学 2002
硕士论文
[1]重金属汞、铜和镉对三种大型经济海藻毒性效应的研究[D]. 朱喜锋.汕头大学 2010
[2]海洋弧菌（Vibrio sp.H）褐藻胶裂解酶的特性及对褐藻胶酶解产物的研究[D]. 吴志宏.中国海洋大学 2009
[3]江蓠对重金属铜镉生物修复及其生理生化响应的初步比较研究[D]. 吴小松.苏州大学 2009
[4]羊栖菜养殖品系DNA指纹分析及遗传变异的研究[D]. 吕慧.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2009
[5]阳光UVR及其它重要环境因素对羊栖菜生理特性的影响[D]. 刘树霞.汕头大学 2008
[6]羊栖菜多糖对血管内皮细胞增殖及氧化损伤的影响[D]. 陈慧玲.浙江大学 2005
本文编号：3130750
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3130750.html
