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UV-B辐射增强对海洋微藻生长、生理生化特征和超微结构的影响

作　者: 俞泓伶
导　师: 谢志浩
学　校: 宁波大学
专　业: 海洋生物学
关键词: UV-B辐射海洋微藻生化特征种间竞争超微结构
分类号: Q947
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

本文以几种海洋微藻为实验对象，采用实验生态学、生物化学方法和透射电镜技术研究了UV-B辐射增强对海洋微藻的生长、生理生化特征和超微结构的影响，以期为阐明全球变化对海洋生态系统的影响提供科学依据，同时为UV-B辐射增强的海洋生物监测技术提供理论支持。研究结果如下：1. UV-B辐射增强对海洋微藻的生长具有抑制作用。5种海洋微藻对UV-B辐射的敏感性大小依次为金藻>三角褐指藻>小角毛藻>小球藻>盐藻。短时UV-B辐射对金藻生长的抑制作用较为明显，低剂量UV-B辐射（0.75J/m²）对三角褐指藻的生长存在一定的刺激效应。长时UV-B辐射高剂量处理组（U₂、U₃）对微藻的生长具有一定抑制作用，低剂量处理组（U₁）对微藻的生长存在一定的刺激效应。2.短时UV-B辐射抑制了金藻和小角毛藻的蛋白质合成，金藻可溶性蛋白含量受UV-B辐射影响最大，随UV-B辐射剂量的增加明显下降。3种微藻的抗氧化酶活性对UV-B辐射存在不同的响应变化，说明在抵抗UV-B辐射时发挥的作用不同。UV-B辐射对Chl-a的抑制作用大于CAR。随UV-B辐射剂量的加大，MDA含量明显升高。3.长时UV-B辐射对Chl-a含量的影响大于CAR。在UV-B辐射胁迫下，3种抗氧化酶活性表现出种间差异性。小角毛藻抗氧化酶系统活性较高，金藻偏低。随辐射处理时间的延长，MDA含量不断升高，不同辐射剂量处理组MDA含量的变化存在种间差异。4.不同起始密度对微藻种群增长具有重要影响。随着起始密度的增加，4种微藻藻细胞的生长速度相应地加快，进入指数期和平台期的时间相应的提前，最大藻细胞密度变小。接种比例的不同和微藻对UV-B辐射的敏感性差异会导致种群之间的竞争关系发生改变。5.采用透射电镜技术研究了小球藻超微结构对UV-B辐射增强的响应变化。结果显示：2.25J.m^-2UV-B辐射处理使小球藻的叶绿体皱缩，类囊体缺失，排列散乱，类囊体片层系统解体，细胞壁明显增厚，有的出现轻微的质壁分离现象。经4.5J.m^-2UV-B辐射，小球藻的类囊体排列错乱、崩解，细胞内基质浓厚，质壁分离，线粒体和液泡数目增多，线粒体部分内峭遭破坏。

全文目录

作者简介  4
论文摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-17
  1.1 UV-B 辐射简介  9-10
  1.2 UV-B 辐射增强对海洋微藻的影响  10-12
    1.2.1 UV-B 辐射增强对海洋微藻光合作用的影响  10-11
    1.2.2 UV-B 辐射增强对海洋微藻细胞形态和生长的影响  11
    1.2.3 UV-B 辐射增强对海洋微藻 DNA 和蛋白质的影响  11-12
    1.2.4 UV-B 辐射诱导海洋微藻产生活性氧及膜脂过氧化  12
    1.2.5 UV-B 辐射对海洋微藻色素的影响  12
  1.3 藻类对 UV-B 辐射的响应及保护机制  12-16
    1.3.1 躲避 UV-B 辐射  12-13
    1.3.2 屏蔽 UV-B 辐射  13-14
    1.3.3 合成补偿物质  14-15
    1.3.4 清除活性氧 ROS  15
    1.3.5 修复 DNA  15-16
  1.4 立意依据及意义  16-17
2 5 种海洋微藻对 UV-B 辐射增强的敏感性比较  17-23
  2.1 材料与方法  17-19
  2.2 结果  19-21
    2.2.1 UV-B 辐射增强对 5 种海洋微藻生长的影响  19-21
    2.2.2 5种海洋微藻对 UV-B 辐射增强的敏感性比较  21
  2.3 讨论  21-22
    2.3.1 UV-B 辐射对 5 种海洋微藻生长的影响  21
    2.3.2 UV-B 辐射对三角褐指藻生长的刺激效应  21-22
    2.3.3 5种海洋微藻对 UV-B 辐射处理的敏感性差异分析  22
  2.4 小结  22-23
3 3 种海洋微藻对短期 UV-B 辐射的生理生化响应  23-34
  3.1 材料与方法  23-27
  3.2 结果  27-31
    3.2.1 短期 UV-B 辐射对 3 种微藻相对增长率的影响  27-28
    3.2.2 短期 UV-B 辐射对 3 种微藻可溶性蛋白含量的影响  28
    3.2.3 短期 UV-B 辐射对 3 种微藻抗氧化酶活性的影响  28-29
    3.2.4 短期 UV-B 辐射对 3 种微藻 MDA 含量的影响  29-30
    3.2.5 短期 UV-B 辐射对 3 种微藻光合色素含量的影响  30-31
  3.3 讨论  31-33
    3.3.1 UV-B 辐射影响微藻蛋白质的合成  31
    3.3.2 微藻抗氧化酶系统对 UV-B 辐射的响应  31-32
    3.3.3 UV-B 辐射影响微藻光合色素的合成  32-33
    3.3.4 UV-B 辐射损伤微藻细胞膜  33
  3.4 小结  33-34
4 3种海洋微藻对长期 UV-B 辐射的生理生化响应  34-45
  4.1 材料与方法  34-35
  4.2 结果  35-42
    4.2.1 长期 UV-B 辐射对 3 种微藻生长的影响  35-36
    4.2.2 长期 UV-B 辐射对 3 种微藻可溶性蛋白含量的影响  36-37
    4.2.3 长期 UV-B 辐射对 3 种微藻抗氧化酶活性的影响  37-40
    4.2.4 长期 UV-B 辐射对 3 种微藻 MDA 含量的影响  40-41
    4.2.5 长期 UV-B 辐射对 3 种微藻光合色素含量的影响  41-42
  4.3 讨论  42-44
    4.3.1 微藻可溶性蛋白和光合色素含量对 UV-B 辐射的响应  42-43
    4.3.2 微藻抗氧化系统对 UV-B 辐射的响应  43-44
    4.3.3 微藻 MDA 含量对 UV-B 辐射的响应  44
  4.4 小结  44-45
5 UV-B 辐射增强和藻间相互作用对微藻种群动态的影响  45-63
  5.1 材料与方法  45-47
  5.2 结果  47-59
    5.2.1 不同起始密度对 4 种微藻生长的影响  47-48
    5.2.2 不同起始密度对微藻种间竞争的影响  48-52
    5.2.3 UV-B 辐射对微藻种间竞争的影响  52-59
  5.3 讨论  59-61
    5.3.1 单养体系中不同接种密度对微藻种群增长的影响  59-60
    5.3.2 混养体系中不同接种比例对微藻种间竞争的影响  60-61
    5.3.3 感应效应的模式和途径  61
    5.3.4 UV-B 辐射增强对微藻种间竞争的影响  61
  5.4 小结  61-63
6 UV-B辐射增强对小球藻超微结构的影响  63-68
  6.1 材料与方法  63-64
  6.2 结果  64-66
    6.2.1 小球藻的超微结构  64-65
    6.2.2 UV-B 辐射对小球藻超微结构的影响  65-66
  6.3 讨论  66-67
    6.3.1 叶绿体  66
    6.3.2 线粒体  66-67
    6.3.3 细胞壁  67
    6.3.4 被膜泡囊  67
  6.4 小结  67-68
参考文献  68-74
在学研究成果  74-75
致谢  75

UV-B辐射增强对海洋微藻生长、生理生化特征和超微结构的影响

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