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4种不同培养基下铜绿微囊藻和四尾栅藻生长比较



全 文 :收稿日期: 2004- 10- 08
基金项目: 国家重点基础研究发展计划项目(2002CB412301)
作者简介: 胡小贞( 1975- ) ,女,浙江衢州人,助研,硕士.
4种不同培养基下铜绿微囊藻和四尾栅藻生长比较
胡小贞, 马祖友, 易文利, 葛新华, 郑朔方
(中国环境科学研究院湖泊生态环境创新基地, 北京 100012)
摘要: 选用 4种蓝藻常用的培养基MA, M - 11, BG - 11和HGZ培养基,对铜绿微囊藻和四尾栅藻进行培养。结果表明: 2种藻对 4种培养基都有较好
的适应性, 2种藻的 Lmax在MA 中较大,在M - 11, BG - 11与HGZ中的接近,而在M - 11和HGZ 中的 xmax较大。M - 11培养基因成分简单,且 2种藻在
该培养基中对数生长期较长,最大比增长率 Lmax和最大现存量 xmax都较大,为室内蓝藻、绿藻共培养小型、中型实验适宜的培养基。
关键词: 培养基; 铜绿微囊藻; 生长
中图分类号: X524 文献标识码: A 文章编号: 1001- 6929( 2004) S0- 0055 - 03
Growth of Microcystis aeruginosa and Scendesmus quadricauda
in Four Different Mediums
HU Xiao-zhen, MA Zu-you, YI Wen-li, GE Xin-hua, ZHENG Shuo-fang
( Research Center of Lake Environment, Chinese Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China)
Abstract: Four blue-green algae mediums of MA ,M - 11, BG - 11, and HGZ are experimented in cultivating Microcystis aeruginosa and Scendesmus
quadricauda. It is shown that the two algae grow well in 4 mediums. They conformably have greater Lmax in MA medium, have approximately same Lmax
in M - 11, BG - 11, and HGZ mediums, and have greater x max in M - 11 and HGZ mediums. M - 11 medium, as a simple composition medium, is
considered as economic and suitable medium for laboratory small-sized and microcosm competition test between blue-green algae and green algae since
the two algae have a longer growth phase and a bigger Lmax and xmax in it.
Key words: medium; Microcy stis aeruginosa; growth
铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)是我国浅水湖
泊水华的主要种类。近 50多年来,在湖泊水华发生机
制的研究中,已大量地开展了关于铜绿微囊藻与环境
因子、营养盐条件等方面的研究。近年来,人们又将目
光转向对不同藻类间的竞争机制的探讨与研究 [1 -3 ]。
栅藻( Scenedsmaceae)作为浅水湖泊水华中常见的一种
绿藻门藻类,常在竞争机制研究中用于共培养实验研
究 [4]。在蓝藻、绿藻共培养实验中,用湖水做共培养实
验的培养基,其适用性受到地域的限制,而人工配制湖
水实验前处理又较复杂, 因而选择一种蓝藻与绿藻共
培养实验适用的培养基, 对实验有着重要的意义。该
文选用了蓝藻、绿藻常用的 4种培养基,对铜绿微囊藻
和四尾栅藻进行培养实验,目的是为探讨蓝藻、绿藻共
培养竞争实验适宜的培养基。
1 材料和方法
111 藻种
实验中所用的铜绿微囊藻( Microcystis aeruginosa)
由中国科学院水生生物研究所购得, 藻种号 FACHB -
912, 四尾栅藻( Scendesmus quadricauda)由该实验室从
太湖中分离得到。藻种保存在光照培养箱中,于实验
前2周接至MA [5 ]培养基中进行前培养。
112 培养基
因蓝藻对培养基的要求较绿藻高, 而四尾栅藻对
蓝藻培养基的适应性较好, 因而选用了 4种常用蓝藻
培养基进行实验: BG - 11 [6 ]培养基, MA培养基, M -
11
[7 ]培养基和 HGZ[8 ] 培养基。4种培养基的组成如
下:
a1 MA培养基: Ca( NO3 ) 2#4H2O 50 mgPL, KNO3 100
mgPL, NaNO3 50 mgPL, Na2SO4 40 mgPL, MgCl2 #6H2O 50
mgPL, Na2EDTA 5 mgPL, FeCl3 #6H2O 015 mgPL, MnCl2 #
4H2O 5 mgPL, ZnCl2 015 mgPL, CoCl2 # 4H2O 5 mgPL,
Na2MoO4#2H2O 018 mgPL, H3BO3 20 mgPL, B-甘油磷酸
钠( B-Na2 glycerophosphate ) 100 mgPL, N, N - 二羟乙基甘
氨酸( Bicine)500 mgPL, pH为 816。
b1 M - 11 培养基: NaNO3 100 mgPL, K2HPO4 10
mgPL, MgSO4 # 7H2O 75 mgPL, CaCl2 # 2H2O 40 mgPL,

第 17 卷 增刊
环 境 科 学 研 究
Research of Environmental Sciences

Vol. 17, Suppl. , 2004
DOI:10.13198/j.res.2004.s1.57.huxzh.012
Na2CO3 20 mgPL,柠檬酸铁( Fe#citrate#xH2O) , 6 mgPL,
Na2EDTA#2H2O 1 mgPL, pH 为 810。
c1 BG - 11 培养基: NaNO3 115 gPL, K2HPO4 0104
gPL,MgSO4 01075 gPL, CaCl2# 2H2O 01036 gPL, 柠檬酸
01006 gPL, 柠檬酸铁 01006 gPL, Na2EDTA 01001 gPL,
Na2CO3 0102 gPL,A5 液( A5 液: H3BO3 2186 gPL, MnCl2#
4H2O 1181 gPL, ZnSO4#7H2O 01222 gPL, Na2MoO4#H2O
0139 gPL, CuSO4 #5H2O 01079 gPL, Co ( NO3 ) 2 # 6H2O
01049 4 gPL) 1 mL, pH为 711。
d1 HGZ培养基:NaNO3 115 gPL, K2HPO4 01039 gPL,
MgSO4#7H2O 01075 gPL, Na2CO3 0102 gPL, CaCl2 01027
gPL, Na2SiO3#9H2O 01058 gPL, EDTA 01001 gPL, 柠檬酸
01006 gPL, A5液 1 mL。
113 培养条件
用对数生长期的藻种自 MA培养基接入 4种不同
的培养基进行实验。实验用 500 mL 的锥形瓶, 内装
200 mL 培养液,初始接种藻浓度 5 @ 104 个PmL, 培养温
度为 28 e ,铜绿微囊藻照度为 2 500 lx,四尾栅藻的照
度为 4 000 lx,光暗比为 12 hB12 h,每日定时摇动。当
藻生物量增长小于 5%时,结束培养。每组均设 3个
平行样。
114 生物量测定
采用 XB - K - 25型血球计数板, 在 Olympus显微
镜下以显微镜视野法进行计数。自接种次日起每天定
时采样并计数。
115 藻比增长率计算
根据每日测得的生物量,按以下公式计算藻比增
长率( L) :
L= ln( xn - xn-1 )P( tn - tn -1 )
式中, xn 为当天的细胞数值, 个PmL; xn - 1为前一天的
细胞数值, 个PmL; tn 为对应于 xn 的培养天数, d; tn - 1
为对应于 xn - 1的培养天数, d。
2 结果与讨论
211 2种藻在 4种培养基中的生长情况
根据每日测定的藻浓度值, 得出铜绿微囊藻和四
尾栅藻在 4种培养基中的生长曲线如图 1, 2所示。
铜绿微囊藻在 4种培养基中都经过了延缓期、对
数生长期、稳定期和生长下降期 4个阶段。在 BG - 11
和HGZ 中接种后第 4天达到对数生长期, 经过 6 d的
对数生长, 在第 10天达到最大生物量;在 MA接种后
第4天达到对数生长期,但其对数生长期较短, 只有 4
d,在第 8天达到最大生物量; 在M - 11中接种第 2天
就达到了对数生长期, 经过 8 d 的对数生长, 第 10天
达到最大生物量。可见,铜绿微囊藻在 M - 11培养基
中对数生长期较长。
从外观和细胞形态看,接种的第3天,M - 11中就
可看到绿色,说明在M - 11培养基中增长较快。接种
后1周内,铜绿微囊藻细胞多以单细胞或双细胞为主,
7 d后,在显微镜下可见, M - 11中出现多个细胞形成
的小群体,而其他培养基中仍以单、双细胞为主,未形
成多细胞群体。M - 11培养基中, 生长后期易形成多
细胞的群体,对于室内水华发生模拟研究非常有意义。
图 1 4 种培养基下铜绿微囊藻的生长曲线
Fig. 1 Growth curve of Microcystis aeruginosa
in four mediums
图 2 4种培养基下四尾栅藻的生长曲线
Fig. 2 Growth curve of Scendesmus quadricauda
in four mediums
四尾栅藻在 4种培养基中,在接种后第 2天达到
对数生长期, 经过 9 d的对数生长, 在第 11天达到最
大生物量。在蓝藻培养基中四尾栅藻达到对数生长期
的时间短,整个对数生长期比铜绿微囊藻长, 说明四尾
栅藻能很好地适应这 4种蓝藻培养基。
212 比增长率和最大现存量
以公式连续计算处于对数生长期 2种藻种群的比
增长率 L,然后求出比增长率最大值( Lmax )。4种培养
基中 2种藻的最大现存量 xmax和最大比增长率 Lmax值
见图 3, 4。由图3可知, 2种藻的 Lmax在MA中较大,在
M- 11, BG - 11与 HGZ 中接近。由图 4可知, 在 M -
11和HGZ 中的 xmax较大。这说明在 M - 11培养基中,
2种藻都能以较快的速度生长并且达到较大的最大生
物量。
213 2种藻的适应性与培养基中N, P含量
2种藻在 4种培养基中生长的差异与不同培养基
的组成相关。表2列出了4种培养基中N, P 的质量浓
56 环 境 科 学 研 究 第 17 卷
图 3 4种培养基中 2 种藻的 Lmax
Fig. 3 Lmax of two algae
in four mediums
图 4 4 种培养基中 2种藻的 xmax
Fig. 4 xmax of two algae
in four mediums
度及其形态。由图 1, 2可以看出, 铜绿微囊藻和四尾
栅藻接种到 4种培养基之后, 在 M - 11培养基中能很
快适应,接种第 2天就达到较高生长速度和较大生物
量,这可能是因为M - 11培养基中 N, P 的质量浓度较
低,而 2种藻能较快地适应低质量浓度营养盐的环境
而达到较好的生长。
表 2 4 种培养基的 N, P质量浓度
Table 2 Mass concentration of N and P in four mediums
mgPL
项目 MA M - 11 BG - 11 HGZ
Q( TN) 70197 1615 247106 247106
Q( TP) 14135 1178 7113 6195
3 结论
a1 4种培养基中, 铜绿微囊藻在M - 11培养基中
对数生长期较长。
b1 四尾栅藻能很好地适应这 4种蓝藻培养基,在
蓝藻培养基中达到对数生长期的时间短, 且整个对数
生长期比铜绿微囊藻长。
c1 2种藻的 Lmax在MA中较大, 在M - 11, BG - 11
与HGZ 中接近, 而在 M - 11和 HGZ 中的 xmax较大。
M - 11培养基中, 2种藻都能以较快的速度生长并且达
到较大的最大生物量。
实验结果为,铜绿微囊藻和四尾栅藻对蓝藻常用
的这 4种培养基都有较好的适应性。M - 11培养基因
成分简单,铜绿微囊藻在该培养基中对数生长期长,同
时又具较大的 Lmax和最大现存量 xmax ,不失为室内蓝、
绿藻共培养小型、尤其是中型实验适宜的培养基。
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(责任编辑 孙彩萍)
57增刊 胡小贞等: 4 种不同培养基下铜绿微囊藻和四尾栅藻生长比较