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Analysis of growth factors of Nannochloropsis oculata

眼点拟微绿球藻生长的生态因子分析


眼点拟微绿球藻(Nannochloropsis oculata)是重要的海水经济藻类,本文研究了温度,光强,盐度,碳因子对藻体生长的影响,并采用正交实验的方法研究了N,P,Fe三因子对其生长的影响。试验表明:眼点拟微绿球藻的生长适温范围0-30℃,最适温度为20℃;适光范围较广,喜强光,最适光强5 000-7 000 lx;在盐度为13.7-33.4范围生长率差别不明显,最适盐度为26.9;碳源偏喜重碳酸盐。N浓度为10μmol·L-1,P浓度为2μmol·L-1,Fe浓度为0.2μmol·L-1时对该藻生长最有利。

Nannochloropsis oculata is a kind of important economic algae. A series of ecological factors of N. oculata were studied, including temperature, illuminations, salinities and carbon dioxide concentration.The orthogonal designing method was used to study the effects of N, P, Fe on the growth of N. oculata. It was shown that the suitable environmental conditions for N. oculata are as follows: The species grows at the temperature of 0-30℃, and the highest growth occurred at about 20℃. The best illumination intensity may be from 5 000 lx to 7 000 lx. And the higher illumination intensity was better. The algae has a normal growth in medium with salinity ranging from 13.7-33.4, the best salinity was 26.9. And it prefers NaHCO3 to free carbonic dioxide. When the nitrogen concentration is 10 μmol·L-1, the phosphorus concentration is 2 μmol·L-1 and the ferrous concentration is 0.2 μmol·L-1, the N. oculata has its highest growth rate.


全 文 :生态科学2002年2月第21卷第l期 Eoo嘲cS 嗍硒.2002,21(1):050~052
眼点拟微绿球藻生长的生态因子分析
陈洁1蒋霞敏2段舜山1*
(1.暨南大学水生态科学研究所,广州510632;2.宁波大学海洋系,宁波315211)
【摘要】眼点拟微绿球藻(№协,:‰一班拓on止咖)是重要的海水经济藻类,本文研究了温度,光强,盐度,碳因子对藻体生
长的影响,并采用正交实验的方法研究了N,P,Fe三因子对其生长的影响。试验表明:限点拟微绿球藻的生长适温范围
0—30℃,最适温度为20℃;适光范围较广,喜强光,最适光强5000一7000k;在盐度为13.7—33.4范围生长率差别不明
显。最适盐度为26.9;碳源偏喜重碳酸盐。N浓度为10舢l-L~.P浓度为2}咖卜L~,Fe浓度为0.2}曲d·L一1时对该藻
生长最有利。
关键词眼点拟微绿球藻生态因子生长速率
率围分类号:Q178.1,Q949.2108 文献标识码:A 文章编号:lO睁8873(22陀)Ol加删
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Key啪rds川珊m∞M唧蠡。c£山缸,E00k西cdsui恒bih乜,,G邶讪Hne
眼点拟微绿球藻(№"M枇n簿jij∞如船)是海产
单细胞经济微藻,属EuBti静mt叩h”e∞,细胞球形或椭
球形,直径1.8—3.6加,,色素体1个,黄绿色,侧生,无
蛋白核,淀粉粒l一3个,细胞壁极薄。细胞含有丰富
的二十碳五烯酸(ⅡA)⋯、蛋白质、维生索等物质,国
际上已经用来生产高纯度EPA产品,用作健康食品和
药品【2J,在水产养殖中也具有良好的应用前景,在江浙
一带泥蚶养殖,斑节对虾、刀额新对虾、中国对虾等育
苗中初步应用已取得了较佳的效果。为探索该藻的最
佳培养条件,作者对其生长所需温度、光照、盐度、碳源
及营养盐等生态因子作了试验,为其更好地进行工业
化大规模生产提供理论依据。
1材料与方法
1.1材料来源
藻种取自宁波大学海洋系藻种室的单种培养。
1.2培养用水
试验用水取自鄞县成祥镇宁波市水产研究所苗种
试验场。经高位暗沉淀,砂滤,经脱脂棉过滤后煮沸消
毒。非营养试验配方均采用MAv(原浙江水产学院宁
波分院3号母液配方)。
1.3实验方法
除特别说明外,各项实验均采用100商三角烧
瓶,培养水体100d,设2个平行组。每天定时搅拌,
xB’X彩型血球计数板计数。每个样品重复计数2
次,取平均值。以x=(19ⅣI—lgⅣ0)/t计算生长率,
式中肌为第r天的细胞数量,Ⅳ0为初始细胞数量。l
为培养天数。
1.3.1生长率曲线测定实验采用1000砌三角烧
瓶,培养水体l000“,设2个平行组,Ⅳ0=8×1旷
cells·IIIl~,温度18—22℃,光照强度5000I)c,光暗比
12:12,I=15d。
1.3.2温度因子实验温度梯度设置为O℃,5℃,
lo℃,15℃,20℃,25℃,30℃,35℃。实验在玻璃缸中
水浴进行,低温以加冰块,高温以QzH型加热恒温器
·遁讯联系人.
第一作者简介:陈洁(1卵8一)。女.暨南大学永生态科学研究所环境辩
学专业磺士研究生,研究方向水污染生态学.Bm捌:dx删e040l@
∞IIll.口n
2∞I.10_儿收稿.2∞2.位.25接受.
万方数据
1期 陈洁等:眼点拟微绿球藻生长的生态因子分析
来进行控制。Ⅳo=91.25×1伊cell·Jl】l-。,自然光照,光
暗比12:12,t=12d。
1.3.3光强因子实验以40w日光灯为光源从三角烧
瓶顶部和侧面照射,光强梯度设置为:l000,2000,
3000,4000,5000,6000,7000lx,皆以圈强lo型照度计
测出光照强度。Ⅳn=328.75×埘ceu·温~,光照强度
5000l】c,平均水温20—25℃,光暗比12:12,t=Iodo
1.3.4盐度因子实验用消毒淡水和Nacl分别调节
培养用水的盐度,共设七个水平梯度:O.O、7.2、13.7、
20.2、26.9、33.4、40.1。Ⅳ0=1.95×l驴oell·lIll~,光照
5000k,平均水温20℃,光暗比12:12,f=10d。
1.3.5碳因子实验设对照、加入NaHC03O.59,加
入Na}Ic鸭29共3个试验组,不同接种密度条件下,进
行了2次试验,平均水温20℃,光照强度5000I)【.光
暗比12:】2。第1次试验Ⅳo=1.6xl驴cell.矗一,£;
lld,第2次试验‰=9.75×l舻oell.Inl~,l=6d。
1.3.6N、P、Fe三因子正交实验每个因子设置三个
水平进行正交试验,利用k(3”)正交表,见表l。r;
10d,自然光照,平均水温20℃。
表l因子水平表
1曲Ie】I蒯0r缸自m
因子F啦附(x10—6) N(A) “B) Fe(c)
水平1(kvell) l 0.1 O.05
水平2(kveI2) 10 1 0.I
查垩iI坠型22 垫 ! !:1
2实验结果与讨论
2.1生长率曲线测定
生长率3d~个高峰,峰值渐次减小(图I)。第
“d又出现一小高峰,可能是死亡藻体的分解产物被
新生藻吸收,在一定程度上促进其生长,使生长率有所
回升。但培养液的营养盐水平不会因为小部分死亡藻
体分解产生的少量营养盐的补充而大幅上升,因此第
“d的小高峰较前几个峰值都要低。总体来看,,v.
ocu切口生长旺盛,容易培养,利于生产。
1 3 5 7 9 ll 13 15
培养对阃QlI帆醯培(d)
圈1Ⅳ.钟岫的x生长率曲线F191m掣_th触㈣0fⅣ-∞龇
2。2温度实验
该藻的适温范围较广,在0℃一30℃范围内,细胞
数目都有不同程度的增加。35℃时,仅少数个体存活,
生长率出现负值,表明35℃不适合该藻生长。经方差
分析和多重比较,得到温度对Ⅳ.∞如缸生长的影响
高度显著且各水平对其生长的影响差异显著。由此得
出,该藻的适温范围为O一30℃,最适温度为20℃(图
2)。
0.t0
O.伽
O.∞
O.04
O.02
O.∞
O 5 lO 15 20 25 30
温度n唧mnn(℃)
翻2温度对Ⅳ.钟眦生长的影响
Fig2叫l啦峨0fd哦嘣岫np嘣咖盹蚰t№乒佣t110cⅣ.∞岫
2.3光照实验
该藻适光范围较广,1000一7000lx细胞数目都有
所增加,低光照对生长相对不利(图3)。经方差分析
和多重比较,光照对Ⅳ.oal地口生长的影响高度显著,
但5000lx,6000lx,70001]【水平对,v.∞如缸生长影
响的差异不显著。说明该藻喜强光.在实验设置范围
内,最适光强范围是5000~7000lx。
lOOO2Ⅸm3(1∞40∞50∞600070∞
光强ⅡIm;mtlon(蛐
田3光强对Ⅳ.钾础嘲生长的影响
№3瑚Im0f洲枷删椭i咖商她Ⅶthe掣州hofⅣ.卯||正山
2.4盐度单因子实验
该藻的适盐范围较广,0.0—40.1之问均有不同程
度的生长,低盐度与高盐度对藻细胞生长相对不利(图
4)。经方差分析和多重比较,盐度对Ⅳ.om“咖生长
的影响极显著,但盐度13.7、20.2、26.9、33.4对藻生长
影响的差异不显著。Ⅳ.ocu地D的适盐范围为O.0—
40.1,最适范围为13.7—33.4。
2.5碳因子实验
经方差分析,试验l、2中碳因子对Ⅳ.∞比船生
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万方数据
生态科学 21卷
长的影响均极显著。经多重比较,试验1中各水平差异
显著,加入NaHc码29对其生长最有利。而试验2中,
对照、N扭C03O.59、N棚00329对Ⅳ.∞妇缸生长的影
响差异两两不显著。

l


n12
O.IO
0.∞
O∞
004
O.02
0.∞
O.O 7.2 13.720.226.933^柏.1
盐度Sal;Ilid∞
图4盐度对Ⅳ.∞龇生长的影响尉94枷Ilen∞0f出fft删荫l“哺墨蚰nt耳佣也0fⅣ·卯妇
口试验I啦pi e11)-试验2(B叩dh啪呲曲
目一。

不冗气 N胡O嘎059 “a¨吣强
培养方式cIll如6∞∞fldid叩
图5碳因子对Ⅳ.蚓*船4生长的影响
F.g5瑚uen衅0farb伽血f撕
两组实验结果的不同是由接种密度不同引起的。
试验l中的Ⅳ.—如缸接种密度相对较高,培养液营
养成份消耗大,碳易成为限制因子,因此加入N赶lc03
的组生长相对旺盛,且NaHc鸭的量影响着细胞的增
长速率。试验2中,接种密度相对低,培养液中碳含量
相对充足,短期内不形成限制因素,因此出现此试验结
果(图5)。这说明:Ⅳ.∞出。对碳源的利用偏喜重碳
酸盐。
表2交互作用二元表塑些!望鬯堂堡堂堂
型吐!丛吐 ! ! i
1 —50.00 330.17 595.00
2 —454.58 跚.25 642.25
3 —308.33 2099.25 399.25一
硅百盂j丽疆日i夏根据该表两因素的不同组合,从正交宴验总表中选
取相应组合数值相加得到[=^-BⅡ(cl+也+∞)]a正交实验总表中的
数据为(细胞数目一lO∞).‰dm舶intabk2骶d七崩¨I协0f一.1日iIlgo盯-∞叩∞di嚷咖I岫0f血edlid讲如删诅b妇把哪0fv鲥叫B伽mK珊匝∞sd
A如Bk协m[=^一巩(cl+&+o)]‰dm∞dlhedlid酬嘴∞血I出
口e(cdlnm妇一l∞0).单位恤n:5×一。曲‘IId~
2.6氮、磷、铁浓度三因子正交实验
实验结果经F检验,N因子F=11.84,大大于8.53
(F0ol(2,16)),表明氮浓度对Ⅳ.∞也缸的生长有极
显著影响,而磷与铁浓度对该藻的生长无显著影响。
但氮浓度与碑浓度的交互作用对该藻的生长影响显
著,F=3.66大于3.01(F0∞(4,16))。结合表2、3得出
最优水平组合为:A2岛c3,即氮lO舯1.L-。,
磷2舯d·L~,铁O.2胛l·L~。
表3正交实验结果删e3确曩m0f循山叩叩d矗非曲眦m
因素№ A B C
水平1(kvd1) 一821.9l B66.17 1231.25
水平2(Le词2)2986.67744.蛇 8印.59
坐壬!!望喧≥2 1塑i:竺 !!塑:!! !!婴:丝
注N咖:表中数据是根据单因素的各个水平在正交实验总表中对应的
值相加得剜(∑AIBIq.8=I一3,t=l一3,u=l一3).1hed岫斟inIIle龇3∞岫础dp晡w“酬咄幽0fk出d“Ⅻ枷汕irIt唧0fodd妇c啪袖aHle池(∑^I珏q,·=l一3,t=l一3.u=l~3)o
3结论
眼点拟微绿球藻是一种广温广盐的种类,适应性
很强.繁殖速度快,藻种不易老化,容易培养。生长适
温范围O。30℃,最适温度20℃;喜强光,最适光强
5000~7000lx;在盐度为13.7~加.1范围内都能生
长。最适盐度26.9;偏喜重碳酸盐型碳源,在培养时加
入№Hc仉效果较好,大规模培养时,如需在短时间内
获得高的产量可以考虑加入Nac吼。N对该藻的生长
以及N与P的交互作用对该藻的生长影响显著,当N
浓度为10脚卜L~。P浓度为2pmol·L~,Fe浓度为
0.2Iml01·L。1时对该藻生长最有利。
近年来,随着人们对藻类优势的认识,特别针对利
用转基因藻类作为高效的生物反应器来进行产品开发
这一前景【3.“,研究发现JIv.oa如缸体积小,结构简单,
生长迅速并且旺盛,作为高效新型生物反应器用于基
因工程的研究具有一定的潜力。
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万方数据
眼点拟微绿球藻生长的生态因子分析
作者: 陈洁, 蒋霞敏, 段舜山
作者单位: 陈洁,段舜山(暨南大学水生态科学研究所,广州,510632), 蒋霞敏(宁波大学海洋系,宁波
,315211)
刊名: 生态科学
英文刊名: ECOLOGIC SCIENCE
年,卷(期): 2002,21(1)
被引用次数: 5次

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