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不同氮素水平对产油尖状栅藻生长及光合生理的影响



全 文 :中国生物工程杂志 China Biotechnology,2014,34(12) :51-58
DOI:10. 13523 / j. cb. 20141208
不同氮素水平对产油尖状栅藻生长
及光合生理的影响*
汪亚俊 孙明哲 李爱芬** 张成武
(暨南大学水生生物研究中心 广州 510632)
摘要 在 300μmol photons·m-2·s-1光照下,以不同初始氮素营养条件的改良 BG-11 培养基为基
础培养基,在 6 cm 的玻璃柱状光生物反应器通气(加富 1. 5% CO2)培养绿藻尖状栅藻
(Scenedesmus acuminatus) ,分析探讨藻细胞的生长及光合生理与氮素营养的关系。结果表明,不
同氮素实验组藻细胞的最大生物量有差异,氮浓度为 6mmol /L 实验组的生物量最高,为5. 19g /L。
与初始氮浓度 18 mmol /L相比,较低的氮浓度 9 mmol /L、和 6 mmol /L 在培养前期对尖状栅藻的
生长具有明显的促进作用。藻细胞叶绿素 a、b及总类胡萝卜素含量与培养液的氮素营养水平呈
正相关。低氮条件有利于总脂积累,总脂含量和单位体积总脂产率显著高于全氮组(P < 0. 05),
3. 6 mmol /L实验组的总脂含量最高,为干重的 54%,比全氮组高 17%(P < 0. 05)。培养后期随着
藻细胞总脂的积累,总碳水化合物和总蛋白含量明显下降(P < 0. 05)。PSⅡ最大光能转化效率
(Fv /Fm)、实际光能转化效率(Yield)以及相对电子传递效率(ETR)均随氮素限制而显著下降(P
< 0. 05),光合速率在不同生长阶段呈先上升后下降的趋势,呼吸速率在培养周期内缓慢上升,说
明藻的生长、油脂的积累与细胞光合生理状况以及氮素营养水平直接相关。
关键词 尖状栅藻 氮素营养 叶绿素荧光参数 生长
中图分类号 Q945
收稿日期:2014-09-16 修回日期:2014-11-11
* 国家“973”计划 (2011CB2009001)、国家自然科学基金
(41176105)资助项目
**通讯作者,电子信箱:tiger@ jnu. edu. cn
面对化石燃料的污染和日趋耗竭,许多国家都积
极寻求新的可替代能源。微藻能源以其独特的优越性
在众多生物能源中脱颖而出[1-2],利用微藻生产生物燃
料及其相关高附加值产品已成为目前化石能源替代燃
料研究的热点[3]。
在微藻能源的实际生产中,微藻的最大生长速率、
油脂产率与最低培养成本之间的平衡是最根本也是最
需要解决的问题之一[4]。微藻油脂的积累与光合作用
密切相关,光合作用固定的碳和产生的还原力直接影
响油脂的合成,同时,油脂积累对细胞光合生理也存在
一定的反馈作用[5]。研究证实,通过改变微藻培养条
件,比如光照,温度和氮、磷营养盐等都可以提高油脂
积累量[6-7]。氮是类囊体和卡尔文循环所需蛋白的重
要组成元素,对光合代谢有重要影响[8-9]。作为营养限
制因子,氮素缺乏对微藻生长代谢的影响,主要表现在
生长速率和蛋白含量的下降,碳水化合物或油脂含量
的增加,以及光合作用中的捕光、能量传递、碳固定和
光合效率等方面[4,10-11]。Berges 等[12]报道威氏海链藻
(Thalassiosira weissflogii)在氮饥饿条件下的光合效率、
色素含量及生化组成等都发生了变化。Pirastru 等[13]
的研究也证实,在氮限制条件下,栅藻(Scenedesmus
sp.)光合细胞器以及光系统的结构和功能发生变化,
并有大量类胡萝卜素的积累。胡晗华等[14]和梁英
等[15]也分别报道了不同氮素水平下中肋骨条藻
(Skeletonema costatum)和绿色巴夫藻(Povlova viridis)的
生长及光合特性。近期亦有文献报道[16],不同藻类在
氮限制条件下的糖与脂之间的比例变化也不尽相同。
尖状栅藻(Scenedesmus acuminatus)是一株新分离
的富含油脂淡水绿藻,具有高产油,生长快,对富含氮、
中国生物工程杂志 China Biotechnology Vol. 34 No. 12 2014
磷废水耐受性较高等特点[17],是一株具有很高开发价
值的能源微藻。本文以尖状栅藻(S. acuminatus)为实
验材料,探讨了不同氮素营养水平下该藻的生长、光合
生理特性以及主要生化组分含量(脂类、碳水化合物、
蛋白质、色素等) ,旨在了解氮素营养对微藻光合生理
和代谢的影响,为进一步揭示藻类油脂积累与光合作
用协同响应机制提供基础。
1 材料与方法
1. 1 藻 种
尖状栅藻(Scenedesmus. acuminatus)由暨南大学水生
生物研究中心微藻生物能源与生物技术实验室保藏。
1. 2 培养条件及实验设置
采用改良的 BG-11 培养基通气培养,培养温度为
25 ± 1 ℃,光照强度为 300 μmol photons·m-2·s-1,24 h
持续光照。实验在 6 cm 柱状光合生物反应器中进
行,将培养至对数生长中期的藻细胞收集、洗涤,然后
接种于硝酸钠浓度分别为 3. 6 mmol /L、6 mmol /L、9
mmol /L、18 mmol /L 的 BG-11 培养基中。初始接种光
密度 OD750为 0. 5 ± 0. 01,每个浓度设 3 个平行组。
1. 3 干藻粉制备
取不同时期藻液,离心收集藻泥,经低温冷冻干
燥,获得冻干藻粉,置于 -20 ℃冰箱保存待用。
1. 4 生物量的测定
取 10 ml 藻液用预干燥至恒重(W1)的微孔滤膜
(0. 45μm)真空抽滤,将滤膜放置 105 ℃烘箱中烘干至
恒重(W2) ,利用公式计算出单位体积藻液的干重
(W) ,W为单位体积藻液的干重(g·L-1)
W (g·L-1)=100 × (W2 -W1)
1. 5 总脂含量测定及产率的计算
方法改良自 Khozin-Goldberg(2005)等[18]的方法,
100 mg藻粉加入 2 ml 10% 二甲亚砜-甲醇溶液,分别
于 50℃抽提 30 min、冰浴抽提 30 min后,离心收集上清
液于预先烘干的玻璃小瓶中,藻渣加入乙醚 /正己烷 4
ml (1∶ 1,v∶ v) ,冰浴抽提 1 h,离心收集上清液至同一玻
璃小瓶中,重复上述过程直到藻渣变白。在合并的抽
提液中加入纯水,使二甲亚砜-甲醇、水、乙醚、正己烷的
比例为 1∶ 1∶ 1∶ 1 (v∶ v),震荡分相,移取有机相至另一
小玻璃瓶中,在通风橱中用氮气吹至较小体积,将浓缩
液转移至预先称重过的 1. 5 ml 塑料离心管中,用氮气
吹干至恒重,即得总脂含量。
总脂含量 = (M3 - M2)×100% /M1
M1:冻干藻粉质量;M2:空 EP管的质量;M3:吹干
至恒重后 EP管的质量。
利用生物量和总脂含量计算单位体积总脂产率,
计算公式为:
单位体积总脂产率(g·L-1·d-1) = 生物量(g·
L-1)×总脂含量(%)/培养天数(d)
1. 6 总碳水化合物含量的测定
参照 Dubios等[19]的苯酚-硫酸法,将脱脂藻粉干燥
后,加入浓 H2SO4 5 ml,置于 100℃ 恒温磁力搅拌器搅
拌 4 h,至碳水化合物提取完全。离心取上清至容量瓶
(50 ml),定容后取 1 ml,依次加入浓 H2SO4,6%苯酚,
显色后测定其 490nm 下吸光度,以葡糖糖为标准物制
作标准曲线,利用标准方程计算总碳水化合物含量。
1. 7 可溶性蛋白含量的测定
用 0. 5 mol /L NaOH 溶液 80℃ 下反复抽提脱脂藻
粉,采用 lowry法蛋白含量测定试剂盒(上海荔达生物
科技有限公司)进行测定。
1. 8 色素含量的测定
每隔 24h 取藻液 1ml,3500 r /min 离心 5min 后弃
上清,加入 10 ml的甲醇,置于恒温水浴(70 ℃)避光提
取至沉淀变为灰白色,相同条件离心后保留上清,采用
紫外-可见光分光光度计测量其在波长 470 nm
(A470),652 nm(A652) ,665 nm(A665)波长的吸光
度,叶绿素及类胡萝卜素(mg /L)含量计算公式参考文
献[20]如下:
Chlorophyll a = 16. 72 × A665 - 9. 16 × A652
Chlorophyll b = 34. 09 × A652 - 15. 28 × A665
Carotenoids =(1000 × A470 - 1. 63 × Chla - 104. 96
× Chlb)/221
1. 9 光合放氧速率的测定
用 Clark 氧电极(Hansatech Oxygraph,英国)测定
微藻溶液单位时间内溶氧量的变化。反应体系的温度
由超级恒温水浴(Grant,英国)控制。测定时,首先以
LED光源 300 μmol photons·m-2·s-1的光强照射微藻,
测定 10 min内氧气平均释放速率,以每 mg Chl α 产生
的氧气量(μmol)进行换算,即为光合放氧速率(μmol
·mg -1Chl α·h -1)。关闭光源,测定 10 min 内氧气的
平均消耗速率,即为暗呼吸速率(μmol·mg -1 Chl α·
h -1)。
1. 10 叶绿素荧光参数的测定
采用梁英[21]等的测定方法并对其进行改进。首先对
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XE-PAM 脉冲调制式叶绿素荧光仪(Walz,德国)进行
调试,将调为同一吸光度的样品暗适应 1 h 后,加入四
面透光比色皿置于荧光仪中,打开 PAR(测量光,光合
有效辐射约为 8 μmol photons·m-2·s-1) ,对初始荧光
F0 进行测量。然后打开光化光,光合有效辐射为 368
μmol photons·m-2·s-1,照射 5 min,打开饱和脉冲光激
发测定 PSⅡ的 Yield、ETR、Fv /Fm等参数。
1. 11 数据处理
采用 Origin 8. 5 和 SPSS 13. 0 软件对数据进行统
计分析,P <0. 05 表示差异显著。
2 结果与分析
2. 1 不同氮素条件下生物量的变化
图 1 为不同氮浓度下,尖状栅藻生物量在 18 天内
的变化情况。培养周期内,不同初始氮浓度下尖状栅
藻生物量均呈现先迅速上升后逐步平稳的趋势。在培
养前 10 天内生物量增加较快,随着培养基内氮营养的
不断消耗,生物量增加趋势逐渐变缓,其中,6 mmol /L
NaNO3 的氮素条件下获得的尖状栅藻生物量最高,为
5. 19 g /L。培养中后期,6 mmol /L 和 9 mmol /L 的
NaNO3 实验组生物量均显著高于全氮组(18 mmol /L
NaNO3)的 4. 76 g /L(P < 0. 05) ,9 mmol /L NaNO3实验
组到培养结束,生物量达到 5. 08 g /L,而 6. 0 mmol /L和
9. 0 mmol /L的 NaNO3 实验组的生物量在 8 ~ 15 天相
差不大。3. 6 mmol /L 的 NaNO3 供应条件下,尖状栅藻
的生长受到了一定的抑制,生物量最低,始终显著低于
其他组(P <0. 05) ,到培养结束,生物量仅为 4. 34 g /L。
上述结果说明,培养基中氮浓度直接影响尖状栅藻的
生物量积累,在实验设定的 4 个初始硝态氮浓度下,6
mmol /L 的 NaNO3 浓度最利于尖状栅藻的生长。
2. 2 不同氮素条件下色素含量的变化
图 2 为不同氮浓度下尖状栅藻叶绿素 a、叶绿素 b
和类胡萝卜素含量变化。从图中可以看出,随培养时
间推移四个实验组色素含量均呈现出先显著上升后缓
慢下降的趋势。在培养前 6 天,色素含量增加迅速,其
中全氮组(18 mmol /L NaNO3)显著高于其它三个实验
组(P <0. 05)。说明培养基内氮素营养充足,色素合成
迅速。低氮浓度显著影响尖状栅藻色素合成,到第 18
天,低氮组(3. 6 mmol /L NaNO3)的叶绿素 a、b 以及类
胡萝卜素的含量分别仅为全氮组的 8. 45%、7. 44%和
30%。尖状栅藻的叶绿素和类胡萝卜素含量与氮浓度
图 1 不同氮浓度下尖状栅藻(S. acuminatus)
的生物量
Fig. 1 The biomass of Scenedesmus acuminatus
in different nitrogen concentration
呈正相关。
2. 3 不同氮素条件下主要生化组分的变化
图 3 为不同初始氮浓度下尖状栅藻总脂含量的变
化情况。尖状栅藻的总脂含量在 0 ~ 3 天缓慢上升,第
3 天至第 9 天上升速度较快,第 12 天至第 18 天继续缓
慢上升。在实验设置的氮浓度范围内,尖状栅藻的总
脂含量与氮素浓度呈负相关,不同氮浓度组间存在显
著差异(P <0. 05)。以上结果表明,低氮浓度更有利于
微藻油脂的积累,在 3. 6 mmol /L的 NaNO3 浓度下尖状
栅藻总脂含量最高,占细胞干重的 54%。
图 4 为尖状栅藻单位体积总脂产率,低氮条件下
总脂含量和单位体积总脂产率显著高于全氮组(P <
0. 05),其中 6 mmol /L 实验组的单位体积总脂产率最
高,由此确定适宜尖状栅藻油脂积累的硝态氮供应浓
度为 6 mmol /L。
图 5 为不同初始 NaNO3浓度下,尖状栅藻总碳水
化合物含量变化情况。总碳水化合物的含量随培养周
期呈现先迅速上升后下降的趋势。培养前 3 天,细胞
内总碳水化合物伴随着光合速率的升高而快速积累。
不同初始氮浓度组的总碳水化合物含量均在第 3 天达
到最大,分别为:38. 9% (NaNO3 浓度 18 mmol /L)、
37. 7%(NaNO3浓度 9 mmol /L)、37. 6 %(NaNO3浓度 6
mmol /L)、38. 1%(NaNO3浓度 3. 6mmol /L) ,3 个低氮实
验组的总碳水化合物含量均低于全氮组(18mmol /L)。
第 6 到 18 天,总碳水化合物含量均逐渐降低,其中低氮
组降幅最大。说明不同氮浓度对藻细胞总碳水化合物
含量的影响显著。
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图 2 不同初始氮浓度下尖状栅藻(S. acuminatus)的色素含量
Fig. 2 The pigment content of Scenedesmus acuminatus in different initial NaNO3 concentration
(a)Chlorophyll a (b)Chlorophyll b (c)Carotenoid (d)Carotenoid /Chlorophyll
图 3 不同初始氮浓度下尖状栅藻
(S. acuminatus)总脂含量
Fig. 3 The lipid content of Scenedesmus
acuminatus in different NaNO3 concentration
图 6 为不同初始 NaNO3 浓度下尖状栅藻可溶性蛋
白含量的变化情况。不同初始硝态氮浓度下,藻细胞
可溶性蛋白含量变化趋势一致,培养周期内蛋白含量
呈现下降趋势,从培养初期的 40. 3%下降到 11. 56 %,
可溶性蛋白含量与初始硝态氮浓度呈正相关,且差异
显著(P <0. 05)。尖状栅藻在培养初期表现出蛋白合
图 4 不同初始氮浓度下尖状栅藻(S. acuminatus)
的单位体积总脂产率
Fig. 4 The total lipids volumetric productivity of
Scenedesmus acuminatus in different
NaNO3 concentration
成受限,含量下降,这与其总脂快速积累的时间一致。
2. 4 不同氮素条件下光合放氧和呼吸速率的变化
不同初始硝态氮浓度下尖状栅藻细胞光合速率和
呼吸速率的变化情况如图 7。各氮浓度组的尖状栅藻
光合速率变化随培养时间的推移,均先上升后下降,其
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图 5 不同初始氮浓度下尖状栅藻(S. acuminatus)
总碳水化合物含量
Fig. 5 The total carbohydrate content of Scenedesmus
acuminatus in different NaNO3 concentration
中,培养前 2 天光合速率快速上升,第 3 ~ 9 天下降较
快。低氮组的光合速率显著低于全氮组(P < 0. 05)。
尖状栅藻的呼吸速率在前 3 天呈下降趋势,随着培养
图 6 不同初始氮浓度下培养周期内尖状栅藻
(S. acuminatus)可溶性蛋白含量
Fig. 6 The Soluble protein content of Scenedesmus
acuminatus in different NaNO3concentration
时间的延长,呼吸速率均逐渐上升,其中低氮组的呼吸
速率高于全氮组,呼吸速率随培养基内氮浓度的升高
而降低。
图 7 不同初始氮浓度下尖状栅藻(S. acuminatus)的光合放氧与呼吸速率
Fig. 7 Dynamic change of photosynthetic rate (a)and the respiration rate (b)of Scenedesmus
acuminatus in different NaNO3 concentration
2. 5 不同氮素条件下的叶绿素荧光参数变化
藻细胞叶绿素荧光参数的变化可以反映微藻细胞
光合效率,图 8 为不同初始硝态氮浓度下尖状栅藻主
要叶绿素荧光参数的时相动态变化。由图 8 可知,尖
状栅藻的最大光能转化效率 Fv /Fm在整个培养周期内
呈下降趋势,在培养第 2 ~ 9 天出现明显下降,第 9 天后
逐渐稳定。不同初始硝态氮浓度组在培养前 14 天差
异显著(P <0. 05),低氮素水平对 PSⅡ的最大光能转
化效率有较大影响。Yield作为光系统光化学反应中心
实际光能转化效率的表征参数,表示光照下 PSⅡ的实
际量子产量。从图 8 看出,不同初始硝态氮浓度下,
Yield的时相变化呈先迅速上升后逐渐下降,最后趋于
稳定,其中培养前 2 天上升迅速,第 4 ~ 10 天明显下降,
10 天之后,趋于稳定。Yield 从最初的 0. 352,到第 18
天,分别下降至 0. 141(18 mmol /L NaNO3)、0. 124(9
mmol /L NaNO3)、0. 126(6 mmol /L NaNO3)、0. 1147
(3. 6 mmol /L NaNO3)。Yield 的大小随培养基中氮浓
度的增加而降低。电子传递效率 ETR 变化趋势与
Yield一致,在前 2 天上升,而后迅速下降,第 10 天后趋
于稳定。到第 18 天,各氮浓度组的 ETR分别下降至原
55
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来的 42. 4% (18 mmol /L NaNO3)、37. 4% (9 mmol /L
NaNO3)、37. 6% (6 mmol /L NaNO3)、37. 2% (3. 6
mmol /L NaNO3)。
图 8 不同初始氮浓度下尖状栅藻(S. acuminatus)叶绿素荧光参数的动态变化
Fig. 8 Dynamic change of chlorophyll fluorescence parameters of Scenedesmus acuminatus
in different NaNO3concentration
(a)Fv /Fm (b)ETR (c)Yield
3 分析与讨论
氮素作为微藻生长发育所需的大量必需元素,在
低氮条件下对油脂的积累起着促进作用,但在一定程
度上抑制了藻类的生长和单位体积的油脂产率[10]。本
研究显示在 4 个不同初始氮浓度中,3. 6 mmol /L 的氮
浓度下油脂含量最高,占干重的 54%,说明较低的氮素
供给有利于尖状栅藻的油脂积累,这与目前大多数的
报道一致[6,11]。本研究证实 6 mmol /L氮浓度条件下尖
状栅藻生物量最大,这个结果与王璐瑶等[22]对金色奥
杜藻(Odontella aurita)的研究有差异,说明不同的藻类
对培养基内氮元素的需求存在差异[23]。叶绿素是富含
氮素的化合物,在氮缺乏的情况下大量降解可为细胞
生长和生物量积累提供氮源。在培养前期尖状栅藻细
胞内色素快速合成,随着氮素营养供给不足,叶绿素合
成减少,细胞内多余的碳、氢转向合成非氮色素,导致
类胡萝卜素含量升高,类胡萝卜素与叶绿素的比值增
大(见图 3),这一结果与刘金丽等[24]、rdg 等[25]的研
究结果一致。叶绿素荧光参数 Fv /Fm 是光系统 II 的
最大量子产量,反映了光合生物潜在最大光合能力(光
合效率),是光系统 II完整性的重要指证。在实验周期
内,尖状栅藻的叶绿素荧光参数 Fv /Fm、ETR、Yield 均
呈现先上升后下降的趋势,并且 18 mmol /L氮浓度组均
高于低氮组。Jiang 等[4]报道在无氮培养后杜氏藻
(Dunalliela tertiolecta)和假微型海链藻(Thalassiosira
pseudonana)的 Fv /Fm 和 Yield 的值均下降,只是开始
下降的时间不同。这些实验结果预示,微藻在氮素营
养供应不足的情况下,类囊体膜结构受损,光化学活性
降低,阻碍了光系统 II反应中心的修复,同时原初电子
受体 Q 的还原受阻,在一定程度上阻碍了光合电子的
传递,导致了实际光能转化效率和电子传递效率的降
低。在低氮条件下微藻细胞光合生理参数的变化与微
藻生长和油脂积累的结果表面上看似矛盾,为什么低
氮在一定程度上能够促进微藻生物量提高,有利于能
量物质油脂的积累,微藻在氮素缺乏的条件下如何调
整光合代谢,光能电子传递是否存在其他代偿路径,其
内在的作用机制等尚有待进一步研究。
在营养盐缺乏,高光照等环境压力下,微藻固定的碳
会流向油脂形成以存储能量[4],藻类细胞会改变自身细
胞组成成分,蛋白质的大量下降,碳水化合物或者油脂大
量积累[26],与本实验结果一致。在培养前 3 天,尖状栅
藻碳水化合物随着光合速率的升高大量积累,与叶绿素
65
2014,34(12) 汪亚俊 等:不同氮素水平对产油尖状栅藻生长及光合生理的影响
含量增加和光合速率上升呈现相同趋势,而后培养基内
氮素逐渐被消耗,碳水化合物的含量开始下降。在培养
周期内蛋白质的含量伴随着总脂的积累而持续下降,出
现这一结果的原因是氮素供给的减少导致叶绿素、蛋白
质等含氮化合物的合成受阻,从而影响藻细胞的光合作
用,使碳同化产物及产生的能量减少。某些藻类在氮缺
乏条件下细胞内的蛋白如 Rubisco,可以作为氮源被分解
合成油脂[25],这也是蛋白质含量下降的主要原因。Siaut
等[27]研究认为 莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)可
以同时将碳水化合物和油脂作为储能物质,只是碳水化
合物更倾向于前期临时合成和积累,而油脂则是作为长
期储能物质应对营养缺乏与环境压力。这是因为碳水化
合物的能量存储密度没有油脂高,当体内碳水化合物到
达某一阀值时,细胞会将碳同化的能量更多地去合成高
能量的油脂。
尖状栅藻在 6mmol /L 的低氮浓度下,可获得较高
的生物量和总脂产率,说明一定的氮限制可以促进藻
生长,同时增加油脂的积累。本研究证实随着藻细胞
氮素消耗和油脂的积累,总碳水化合物和蛋白质降解,
光系统 II效率下降等。为了进一步了解低氮浓度下蛋
白质,碳水化合物,油脂分配的代谢关系,以及细胞内
碳流的机制等,尚需从酶和分子水平等进行深入研究。
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Effects of Nitrogen Concentration on the Growth and Photosynthetic
Physiology of Scenedesmus acuminatus
WANG Ya-jun SUN Ming-zhe LI Ai-fen ZHANG Cheng-wu
(Institute of Hydrobiology,Jinan University,Guangzhou 510632,China)
Abstract Scenedesmus acuminatus,a new isolated freshwater green microalga,could be potentially used as
feedstock for biodiesel production. The effects of nitrate concentration (3. 6 mmol /L,6 mmol /L,9 mmol /L,and
18 mmol /L) on the growth and photosynthetic physiology of the algae was investigated with column
photobioreactors. The results showed that nitrogen concentration exerted considerable influence on the growth of
S. acuminatus,and the maximum biomass of 5. 19 g /L was obtained under 6 mmol /L nitrate experimental group.
The content of chlorophyll a,b,and total carotenoids of S. acuminatus were positively correlated with nitrogen
concentration. The total lipid content of S. acuminatus increased remarkable during the whole culture period,
and achieved its peak value of 54% of dry weight,which was 17% higher than that obtained under high nitrogen
concentration (18 mmol /L). Meanwhile,the total carbohydrate and protein contents decreased significantly
during the whole culture period. The maximum efficiency of light energy conversion of PSⅡ(Fv /Fm) ,relative
electron transfer efficiency (ETR) ,and the actual energy conversion efficiency(Yield)decreased significantly as
the nitrogen supply decreased. The photosynthetic oxygen release rate decreased,with a contrary increase of
respiratory rate during the whole culture period. In conclusion,the growth and photosynthetic physiology of S.
acuminatus were evidently influenced by the nitrogen concentration,and adjusted to their changing environment.
Key words Scenedesmus acuminatus Growth Chlorophyll fluorescence parameters Biochemical
composition Nitrogen
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