全 文 ：第 21卷第 1期 大 连 水 产 学 院 学 报 Vol. 21 No. 1
2 0 0 6年 3月 JOURNAL OF DALIAN FISHER IES UN IVERSITY M ar. 2 00 6
文章编号:1000 -9957(2006)01 - 0024 - 07
光照对 4种单胞藻生长速率 、叶绿素含量
及细胞周期的影响
刘 青1 , 张晓 芳 1 , 李太 武 2 , 苏秀 榕 2
(1.大连水产学院 生命科学与技术学院 ,辽宁 大连 116023;2.宁波大学生命科学学院 ,浙江宁波 315211)
摘要:在不同光照周期 、 光照强度和光谱下 , 测定了小球藻 Ch lore lla sp.、 湛江等鞭金藻 Isochrysis
zhanjiangensis、 青岛大扁藻 P latym onas helgolandica和绿色杜氏藻 D una liella virid is的生长速率及叶绿素
含量。结果表明:当光照强度为 3 000 lx时 , 在光照周期为 24L∶0D、 18L∶6D、 12L∶12D、 6L∶18D和
0L∶24D的 5个梯度组中 , 光照周期为 18L∶6D时 , 4种藻的生长速率均最大 , 分别为 0. 227、 0. 150、
0. 175、 0.360个 /d;当光照周期为 12L∶12D时 , 在光照强度为 10 000、 5 000、 3 000、 1 000、 500 lx
的 5个梯度组中 , 光照强度为 5 000 lx时 , 4种藻的生长速率均最大 , 分别为 0. 225、 0. 188、 0. 174、
0. 261个 /d;在红 、 绿 、 蓝 、 白光不同光谱的照射下 , 以白炽灯下 4种藻的生长速率最大 , 分别为
0. 185、 0.165、 0.257、 0. 322个 /d, 且在蓝光培养下小球藻 、 等鞭金藻和扁藻叶绿素 a的含量较高。
测定了在 4种光源培养下扁藻的细胞周期 , 结果以在红光下培养的扁藻 G1期占的比例最低 , 白光下
次之 , 而在绿 、 蓝光下培养的扁藻 G
1
期所占比例比在红 、 白光下高出 3. 8% ～ 5. 9%。因此 , 培养上
述 4种藻类的适宜光源为白光或红光。
关键词:单胞藻;光照;生长速率;叶绿素;细胞周期
中图分类号:Q948. 885.3 文献标识码:A
光对植物生长的影响 , 国内外学者进行过大量的研究 , 而光照周期 、 光照强度 、光谱成分等因子
对单胞藻生长的影响 , 近年也有大量报道 [ 1 ～ 12 ] 。但由于藻的种类不同和试验条件的不同 , 其结果也
存在一定的差异 。本试验中 , 作者选取生产上常用的小球藻 、湛江等鞭金藻 、 青岛大扁藻和绿色杜氏
藻为研究对象 , 探讨了光照周期 、光照强度和光质对 4种藻的生长速率 、叶绿素含量的影响 , 并首次
报道了光质对扁藻细胞周期的影响。旨在寻找培养单胞藻的最佳光照条件 , 以指导生产实践。
1 材料与方法
1.1 藻种及培养
试验用小球藻 Ch lorella sp.、湛江等鞭金藻 Isochrysis zhanjiangensis (简称等鞭金藻)、 青岛大扁藻
P latymonas helgoland ica (简称扁藻 )和绿色杜氏藻 Dunaliella virid is (简称杜氏藻)均由辽宁省海洋
水产研究所提供 。
试验用海水需经沉淀 、过滤后煮沸 , 锥形瓶也经煮沸消毒 。用 250 mL锥形瓶取藻种 (约 200
mL), 在与培养条件相同的环境下放置两昼夜使其稳定 , 取上层藻液接种 , 然后在设定的各种试验条
件下进行培养 , 培养期间每天摇瓶数次。营养盐按 Conw ay配方配制 , 与海水的体积比为 1∶1000。
1.2 试验方法
1 .2.1 不同光照周期下藻的生长速率和叶绿素含量 设光照周期为 24L∶0D、18L∶6D、12L∶12D、
收稿日期:2005-01-15
作者简介:刘青 (1965 - ), 女 , 副教授。 E -m ail: liuqing@ d lfu. edu. cn
DOI牶牨牥牣牨牰牭牫牭牤j牣cnki牣dlhyxb牣牪牥牥牰牣牥牨牣牥牥牭
6L∶18D和 0L∶24D共 5个梯度组 , 每种藻在每一光照周期下设置 3个重复 。将接种后的锥形瓶置于光
照培养箱 (HPG -400型 )内培养 , 培养温度为 (25±1)℃, 光照强度为 3 000 lx, 培养 6 d后取出 ,
分别测定其生长速率和叶绿素含量。
1.2.2 不同光照强度下藻的生长速率和叶绿素含量 设光照强度为 10 000、 5 000、 3 000、 1 000、
500 lx共 5个梯度组 , 每种藻在每一光照强度下设置 3个重复 。在室温为 21 ～ 27℃、光照周期为
12L∶12D下 , 培养 6 d后取出 , 分别测定其生长速率和叶绿素含量。
1.2.3 光谱成分对藻生长速率 、 叶绿素含量及细胞周期的影响 将 4种藻分别置于红光 (650 ～ 760
nm)、 绿光 (500 ～ 560 nm)、蓝光 (430 ～ 470 nm)和白炽灯 (390 ～ 760 nm)下进行培养 , 每组设 3
个重复 。在室温为 21 ～ 27℃、 光照周期为 12L∶12D下 , 培养 6 d后取出 , 分别测定其生长速率和叶
绿素含量。同时 , 用 EPICP0 -XL型流式细胞仪检测扁藻的细胞周期 , 变异系数 CV为 <2.0%, 样品
浓度为 105 ～ 106个 /mL。所测结果以直方图表示 , 细胞周期图谱由电脑自动生成并打印 [ 13] 。
1.3 测定方法
1.3.1 种群增长的测定 种群增长的测定是采用细胞视野计数法。每次取样前先将锥形瓶中的藻液
摇匀 , 取 0.1 mL藻液置于浮游植物计数框上 , 在 O lympus显微镜下 (600倍 ), 计数 40 ～ 50个视野 。
藻类生长的变化一般通过细胞密度和生长速率的变化来反映 , 生长速率 μ的计算公式为:
μ=lnN t - lnN 0
t
ln2,
其中:N t是第 t天的细胞数量;N 0为初始细胞数量;t为培养时间 。
1.3.2 叶绿素含量的测定 采用分光光度法测定叶绿素的含量 。取一定量的藻液用真空泵抽滤 , 抽
干后将藻及滤膜一起放入具塞离心管中 , 加入体积分数为 95%的丙酮溶液至 10 mL, 振荡提取叶绿
素 , 放置暗处过夜 , 在 3 000 r /m in下离心 15m in, 取上清液测定其吸光值。
2 结果
2.1 不同光照周期下 4种藻的生长速率和叶绿素含量
由图 1可见 , 在光照周期为 18L∶6D下 , 小球藻 、 等鞭金藻 、扁藻和杜氏藻 (以下排序同 )的生
图 1 不同光照周期下 4种藻的生长速率
F ig. 1 The grow th rate of four un ice llu lar alga spec ies under
d ifferen t photoperiods
长均 最快 , 生长 速率 分 别为 0.227、
0.150、 0.175、 0.360个 /d, 而在 0L∶24D
光照周期下的生长最慢。
由表 1可见 , 4种藻在 18L∶6D光照
周期下 , 其单位水体的叶绿素含量最高 ,
分 别 为 411.77、 912.61、 501.94、
1452.54 μg /L, 而在 0L∶24D下的叶绿素
含量最低。
2.2 不同光照强度下 4种藻的生长速率
和叶绿素含量
由图 2、 表 2可见 , 在光照周期为
12L∶12D , 光照强度为 5 000 lx时 , 4种藻
的生长速率和叶绿素含量均最高 (分别为
0.225、 0.188、 0.174、 0.261个 /d和 343.21、 282.64、 341.13、 802.77 μg /L), 而在 500 lx强度照
射下 , 4种藻的生长速率和叶绿素含量均最低。在光照强度为 1 000 ～ 10 000 lx时 , 小球藻的生长速
率差异不大 。 3种绿藻单位水体叶绿素 a /b的值:小球藻为 2.25 ～ 2.81, 扁藻为 2.03 ～ 2.43, 杜氏藻
为 2.38 ～ 2.71;等鞭金藻单位水体叶绿素 a /c的值为 2.33 ～ 2.60。
25第 1期 刘青 ,等:光照对 4种单胞藻生长速率 、叶绿素含量及细胞周期的影响
表 1 不同光照周期下单胞藻的叶绿素含量
Tab. 1 The ch lorophyll con ten t in un ice llu lar algae under d ifferen t photoper iods
藻类 光照周期 单位水体叶绿素含量 /(μg L
- 1)
叶绿素 a 叶绿素 b(c) 总量 a /b(c)
单位细胞叶绿素含量 /(10 -6μg ind. - 1)
叶绿素 a 叶绿素 b(c) 总量 a /b(c)
小球藻
Ch lorella
24L∶0D 217. 01 92. 10 309.11 2. 36 10.83 4. 60 15. 43 2. 35
18L∶6D 297. 15 114. 62 411.77 2. 59 14.31 5. 52 19. 83 2. 59
12L∶12D 219. 78 101. 80 321.58 2. 16 11.46 5. 31 16. 77 2. 16
6L∶18D 168. 24 84. 18 252.42 2. 01 26.58 13. 30 39. 88 2. 01
0L∶24D 108. 80 54. 04 162.84 2. 01 24.39 12. 12 36. 51 2. 01
等鞭金藻
Isoch rysis
zhanjiangensis
24L∶0D 377. 35 61. 11 438.46 6. 17 8.62 2. 47 11. 09 3. 49
18L∶6D 733. 70 178. 91 912.61 4. 10 10.70 2. 62 13. 32 4. 08
12L∶12D 682. 26 178. 00 860.26 3. 83 15.16 3. 96 19. 12 3. 83
6L∶18D 345. 06 57. 38 402.44 6. 01 9.86 2. 64 12. 50 3. 74
0L∶24D 327. 86 54. 40 382.26 6. 03 10.40 2. 72 13. 12 3. 82
扁藻
P la tymona s
h elgo landica
24L∶0D 165. 52 76. 60 242.12 2. 16
18L∶6D 346. 74 155. 20 501.94 2. 23
12L∶12D 236. 30 107. 43 343.73 2. 20
6L∶18D 181. 46 66. 47 247.93 2. 73
0L∶24D 120. 44 43. 99 164.98 2. 74
杜氏藻
D una liella virid is
24L∶0D 870. 01 377. 03 1247.04 2. 31
18L∶6D 1008. 28 144. 26 1452.54 2. 27
12L∶12D 971. 44 385. 49 1356.93 2. 52
6L∶18D 874. 93 348. 58 1223.51 2. 51
0L∶24D 686. 01 254. 50 940.51 2. 70
表 2 不同光照强度下单胞藻的叶绿素含量
Tab. 2 The ch lorophyll con ten t in un icellu lar algae under d ifferent ligh t in tensit ies
藻类 光照强度 / lx 单位水体叶绿素含量 /(μg L
- 1)
叶绿素 a 叶绿素 b(c) 总量 a /b(c)
单位细胞叶绿素含量 /(10 -6μg ind. - 1)
叶绿素 a 叶绿素 b(c) 总量 a /b(c)
小球藻
Ch lorella
500 66. 59 27. 86 94.45 2. 39 9.57 4. 00 13. 57 2. 39
1 000 72. 32 32. 14 104.46 2. 25 9.68 4. 30 13. 98 2. 25
3 000 161. 88 57. 61 219.49 2. 81 14.98 5. 33 20. 31 2. 81
5 000 243. 15 100. 06 343.21 2. 43 17.12 7. 05 24. 17 2. 43
10 000 110. 41 43. 81 154.22 2. 52 10.53 4. 18 14. 71 2. 52
等鞭金藻
Isoch rysis
zhanjiangensis
500 108. 62 41. 76 150.38 2. 60 10.41 4. 48 14. 90 2. 33
1 000 127. 98 50. 56 178.54 2. 53 7.50 2. 98 10. 46 2. 53
3 000 177. 47 71. 22 248.68 2. 49 6.60 2. 64 9. 24 2. 50
5 000 201. 55 81. 09 282.64 2. 48 6.44 2. 60 9. 04 2. 48
10 000 115. 25 49. 53 164.78 2. 33 7.66 2. 94 10. 60 2. 61
扁藻
P la tymona s
h elgo landica
500 100. 54 44. 68 145.22 2. 25
1 000 121. 12 52. 02 173.14 2. 33
3 000 181. 56 89. 49 271.05 2. 03
5 000 234. 12 107. 01 341.13 2. 19
10 000 112. 33 46. 23 158.56 2. 43
杜氏藻
D una liella virid is
500 122. 23 51. 36 173.59 2. 38
1 000 286. 75 118. 98 405.73 2. 41
3 000 442. 46 165. 81 608.27 2. 67
5 000 586. 39 216. 38 802.77 2. 71
10 000 147. 56 57. 87 205.43 2. 55
2.3 光谱成分对试验藻生长速率 、叶绿素含量及细胞周期的影响
2.3.1 不同光谱成分下 4种藻的生长速率 、叶绿素含量 由图 3可见 , 4种藻在白炽灯下的生长速
率均最大(0.185、0.165、0.257、0.322个 /d),在绿光和蓝光下的生长较为缓慢 ,有的出现负生长。
由表 3可见 , 在蓝光下培养的小球藻 、 等鞭金藻和扁藻的叶绿素 a含量较高 , 分别为 385.85、
148.24、 232.50 μg /L;3种绿藻单位水体叶绿素 a /b的值和等鞭金藻叶绿素 a /c的值均为最高 。单位
水体叶绿素 a /b的值:小球藻为 2.75 ～ 20.55, 扁藻为 2.35 ～ 19.47 , 杜氏藻为 2.47 ～ 20.31, 等鞭金
藻 (叶绿素 a /c)为 3.45 ～ 13.05。单位细胞叶绿素 a /b的值:小球藻为 2.74 ～ 7.37, 等鞭金藻 (叶
绿素 a /c)为 4.44 ～ 13.03。
26 大 连 水 产 学 院 学 报 第 21卷
图 2 不同光照强度下 4种藻的生长速率 图 3 不同光质下 4种藻的生长速率
F ig. 2 The grow th rate of four un icellu lar a lga spe-
cies under d ifferen t light in tensities
Fig.3 The grow th rate of four un ice llu lar alga spe-
cies under d ifferen t spectra
表 3 不同光质下单胞藻的叶绿素含量
Tab. 3 The ch lorophyll con ten t in un ice llu lar algae under d ifferen t spec tra
藻类 光谱成分 单位水体叶绿素含量 /(μg L
- 1)
叶绿素 a 叶绿素 b(c) 总量 a /b(c)
单位细胞叶绿素含量 /(10 -6μg ind. - 1)
叶绿素 a 叶绿素 b(c) 总量 a /b(c)
小球藻
Ch lorella
白光 205. 03 74. 68 279.71 2. 75 12.35 4. 50 16. 85 2. 74
红光 292. 48 81. 10 373.58 3. 61 19.70 5. 05 24. 75 3. 90
绿光 336. 17 19. 90 356.07 16. 89 28.11 4. 08 32. 98 6. 89
蓝光 385. 85 18. 78 404.63 20. 55 27.95 3. 79 31. 74 7. 37
等鞭金藻
Isoch rysis
zhanjiangensis
白光 128. 16 37. 15 165.31 3. 45 14.53 3. 27 17. 80 4. 44
红光 79. 90 18. 00 97.90 4. 44 16.77 2. 99 19. 76 5. 61
绿光 46. 44 8. 27 54.71 5. 62 39.19 3. 94 43. 08 9. 95
蓝光 148. 24 11. 36 159.60 13. 05 41.18 3. 16 44. 34 13. 03
扁藻
P la tymona s
h elgo landica
白光 207. 59 78. 63 286.22 2. 64
红光 93. 99 40. 06 134.05 2. 35
绿光 86. 99 7. 74 104.73 11. 24
蓝光 232. 50 11. 94 244.44 19. 47
杜氏藻
D una liella virid is
白光 694. 35 281. 11 975.46 2. 47
红光 561. 15 226. 27 787.42 2. 48
绿光 220. 26 12. 94 233.20 17. 02
蓝光 315. 54 15. 54 331.08 20. 31
2.3.2 光谱成分对扁藻细胞周期的影响 由图 4、
表 4可见 , 红光下培养的扁藻 G 1期 (细胞从有丝
分裂完成到 DNA复制之前的这段间隙 )占的比例
最短 (75.9%), 在绿光 、蓝光下培养的扁藻 G 1期
所占比例要比红光 、 白光下的高出 3.8% ～ 5.9%。
白光下培养的扁藻 G2期所占比例最短 (2.6%),
绿光下培养的扁藻 S期 (细胞进入 DNA复制的时
期 , DNA含量在 S期增加一倍 )占的比例最短
(1.0%), 蓝光下次之 (2.5%)。扁藻的 M 期
(分裂期 )则没有检测出。
表 4 不同光谱成分下扁藻的细胞周期比例
Tab. 4 The proportion of cell cyc le in P latymonas
helgo landica under d ifferen t spectra %
细胞周期
cell cycle
白光
w hite light
红光
red ligh t
绿光
green light
蓝光
b lue ligh t
G 1 78. 0 75. 9 81. 8 81. 8
G 2 2. 6 18. 3 17. 2 15. 7
S 19. 4 5. 8 1. 0 2. 5
3 讨论
3.1 光照周期对单胞藻生长速率和叶绿素含量的影响
藻类的生长与光照时间有关 , 在一定的光照时间内 , 生长率与光照长度成正比 , 超过此限度
27第 1期 刘青 ,等:光照对 4种单胞藻生长速率 、叶绿素含量及细胞周期的影响
(饱和光期), 生长率即不再增加甚至下降 。据谭辉玲等 [ 2]报道:钝顶螺旋藻 Spirulina pla tensis在培养
期内 , 随着光照时间延长 , 生长加快 , 干物质积累量增加 , 叶绿素和蛋白质含量都较高;而当每天的
光照时间继续增加时 , 螺旋藻细胞生长受到抑制 , 干重下降 。藻类因种类的不同 , 对光照时间的需求
也不同 , 如骨条藻日照 9 h的光合速率大于 15 h的 , 以 24 h全光照下最低[ 14] 。
光照时间的长短对藻类的生长没有直接影响 , 主要与光合作用中所得能量的积累有关 , 因而光照
时间对藻类生长的影响与光强度 、温度有关。田宫博 [ 15]对小球藻的生长研究结果表明 , 在低光照或
较高温度下 , 日照 6、 12、 18 h, 得出日照时间与生长速率成正比;而在较强光照下 , 日照时间增加
而生长速率却不增加;当藻密度很大时 , 饱和光期延长 。一般来说 , 周期性光线的明暗交替可刺激藻
类的细胞分裂 , 24 h全光照通常会降低藻类的生长 , 本试验中全光照下藻类生长速率降低也与此有
关 。
图 4 不同光谱成分下扁藻的细胞周期图谱
F ig. 4 Ce ll cycle ofP latymonas he lgo land ica under d ifferent spectra
Юрина[ 3]的研究结果表明 , 盐生杜氏藻在光强 5 600 lx下 , 生长和生殖的最适光期为 20 h, 随着
光期的缩短 (18、 12、 6、 4 h), 杜氏藻的日产量递减。本试验条件下未做光期为 20 h的试验 , 作者
推测绿色杜氏藻的最适光期为 18 ～ 24 h。
单位水体叶绿素含量的变化反映了藻类密度或现存量的变化 。藻类生长速率高时 , 现存量一般也
高 , 两者的变化趋势相近 。本试验的结果也表明 , 在不同的光照周期下 , 4种藻的叶绿素量与其生长
速率成正比 , 生长速率越快 , 叶绿素含量越高 。
28 大 连 水 产 学 院 学 报 第 21卷
3.2 光照强度对试验藻生长速率和叶绿素含量的影响
在光因子中 , 有关光照强度对藻类影响的研究最多 。在饱和光照强度内 , 随着光强的增加 , 藻类
的光合速率加快;超过饱和强度 , 藻类的光合速率反而减弱直至停止。据 Μидько[ 4]报道 , 绿色杜氏
藻和盐生杜氏藻最高收获量的照度均为 6 000 lx, 光强为 6 000 ～ 12 000 lx时 , 随着光强的增加 , 藻
类的收获量下降 。陈明耀等[ 15]指出 , 湛江等鞭金藻 25℃时的最适照度为 7 000 lx。这些结果与本试验
结果相近。
由于对光照强度的色素适应 , 不同光强下单位细胞叶绿素含量和叶绿素 a /b的变化趋势则未必与
叶绿素量的变化一致 , 如等鞭金藻单位细胞叶绿素含量在 500 lx时最高 , 而在 5 000 lx时反而最低 。
一般藻类在强光下 , 叶绿素和藻胆蛋白的含量会呈下降趋势 。据陆开形等 [ 5]报道 , 雨生红球藻
Haematococcus pluvia lis从低光强到高光强 , 随着时间的变化 , 单位细胞叶绿素 a的含量逐渐减少 , 直
至稳态 。曾文炉 [ 6]也曾报道 , 耐强光的盐泽螺旋藻品系 3F, 在强光下其叶绿素和藻胆蛋白的含量呈
下降趋势 , 胡萝卜素和 β -胡萝卜素含量也有所降低;钝顶螺旋藻在强光下的光合行为也与此类似。
本试验结果表明:在光照强度增加时 , 小球藻单位细胞叶绿素 a的变化呈现低 -高 -低的趋势;等鞭
金藻单位细胞叶绿素 a的变化趋势是从高到低 , 这与一般研究者得出的结论基本相同 。
藻类细胞分裂速率达到最高值时的照度远较光合作用最高值时的照度低 , 这是因为细胞含氮产物
的形成在较低的照度下即可完成 , 而糖类的生物合成则继续随光照的增高而增强 [ 16] , 因此 , 作者从
生长率测得的最适照度要比根据光合强度测得的低 。
3.3 光质对试验藻生长速率和叶绿素含量及细胞周期的影响
光合作用中能被植物色素所吸收和利用的光 , 仅仅为波长 390 ～ 760 nm可见光的绝大部分[ 16] 。
藻的种类不同 , 对有色光的吸收也不同。
本试验结果表明 , 4种藻类在白炽灯下的生长要明显快于在绿光和蓝光下的生长。 Масюк[ 7]曾报
道 , 最适合杜氏藻生长和光合作用的是白色光 , 盐生杜氏藻在红光下光合活性较白光下降低了 30%,
在绿光和蓝光下生长受到抑制 , 光合强度降到补偿点以下。张爱琴等[ 8]的研究结果表明 , 在红光下
培养的螺旋藻 , 其叶绿素和藻胆蛋白的含量都比较高。由于这两种色素对可见光的吸收都主要集中在
红光区 , 而红光是植物进行光合作用的最有效光能 , 所以藻体细胞能积累较多的光合产物和干物质 ,
而在蓝 、绿光环境下藻体细胞生长缓慢。这些结果与本试验结果基本一致 。
藻类叶绿素合成明显受蓝光促进 , 在红光下合成较少。据王伟 [ 9] 报道 , 中华盒形藻 B iddulph ia
sinensis在红光下其叶绿素 a的含量较低 , 在蓝光下叶绿素 a的含量较高。同样 , 李韶山 [ 10]也指出 ,
用蓝光处理离体的大麦叶片 , 其叶绿素含量较稳定 , 而用红光处理后 , 其叶绿素和蛋白质含量均有所
下降。本试验结果表明 , 在蓝光培养下的小球藻 、 等鞭金藻和扁藻 , 叶绿素 a含量均较高 , 3种绿藻
单位水体叶绿素 a /b的值和等鞭金藻单位水体叶绿素 a /c的值均为最高值 。这与王伟和李韶山报道的
结果相近。
Howe ll等[ 11]曾报道 , 螺旋藻在红光下培养时 , 其叶绿素含量最高 , 而在蓝光和绿光下培养 , 其
叶绿素 a的含量最低 。这与本试验的结果相反 , 这可能是因为螺旋藻属于蓝藻门种类 , 蓝藻的藻胆素
对可见光的吸收主要在红光区 , 因而光合效率较高 , 产生的光合产物多;而在蓝 、 绿光 , 特别是绿光
下 , 蓝藻中的叶绿素几乎不吸收绿光 , 所以光合活性降低 , 藻类生长减慢 。M igue l等 [ 12]通过试验 ,
对红光促进螺旋藻生长的机理 , 提出了不同的解释 , 他发现在红光环境下 , 螺旋藻细胞中的藻蓝素含
量下降 , 而 β -胡萝卜素上升 , 后者可以吸收 300 ～ 500 nm的光波 , 因而避免了叶绿素 a的氧化;而
在弱光照条件下 , β -胡萝卜素则主要发挥其作为辅助色素的功效 , 专职于捕获光能并将其有效地传
递给叶绿素 a。
本试验选取 4种光源培养扁藻 , 测出的细胞周期值都存在一定差异。在红光下培养的扁藻 G 1期
占的比例最短 (75.9%), 而在绿光 、 蓝光下培养的扁藻 G 1期所占比例要比在红光 、 白光下的高出
3.8% ～ 5.9%, 在绿光下培养的扁藻 S期占的比例最短 (1.0%)。M期由于时间极短 , 在此没有检
29第 1期 刘青 ,等:光照对 4种单胞藻生长速率 、叶绿素含量及细胞周期的影响
测出。这表明在红光 、白光培养下的扁藻细胞进入分裂期的比例较多 , 从细胞周期的测定结果看 , 培
养上述类型的单胞藻以白光或红光较为适宜。
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Effects of light on growth rate, chlorophyll level
and cell cycle in four alga species
LIU Q ing
1 , ZHANG X iao-fang1 , LI Tai-wu2 , SU X iu-rong2
(1. S ch ool of L ife S cience and Techno logy, Dalian F isheriesUn iv. , Dalian 116023, Ch ina;
2. C ollege of Life S cien ces, N ingbo Univers ity, N ingbo 315211, Ch ina)
Abstract:G row th rate and chlo rophy ll conten t in four a lga speciesCh lorella , Isochrysis zhanjiangersis, P la ty-
monas helgolandica andDuna liella virid is we re de term ined in different pho toperiods, ligh t in tensity and ligh t
qua lity. Re sults showed that there w as the m aximal grow th in pho tope riod of 18L∶6D , wh ich w as 0. 227,
0. 150, 0. 175 ind. /d and 0. 360 ind. /d fo rCh lorella , Isochry sis zhangjiangersis, P la tymonas helgoland ica
andDuna liella virid is, respective ly. M aximal grow th rate w as a lso observed a t 5 000 lx light intensity, which
w as 0. 225 , 0. 188, 0. 174 ind. /d and 0. 261 ind. /d fo rCh lorella , Isochrysis zhangjiangersis, P la tymonas
helgoland ica andDunaliella viridis, respectively. In diffe rent ligh t spectra, m ax imal grow th occurred in white
light, which w as 0. 185, 0. 165, 0. 257 ind. /d and 0. 322 ind. /d forCh lorella , Isochrysis zhangjiangersis,
P latymonas helgoland ica andDunaliella viridis, respec tive ly. There w as h ighe r ch lorophy ll con tent in blue
light than in othe r trea tments. A lso, cell cycle o fP latymonas sp. w as studied in four light qua lities. Results
indica ted that proportion of stage G1 ofP la tymonas sp. w as the least in red light, fo llowed by white ligh.t The
proportion o f stageG 1 we re 3. 8% ～ 5. 9% h ighe r in g reen and blue light than in red and white ligh.t It is sug-
gested tha t na tu re and red light be the optim al culture light qua lity.
Key words:a lga;ligh t;grow th ra te;chlorophyll;ce ll cyc le
30 大 连 水 产 学 院 学 报 第 21卷