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《一氧化氮对海洋浮游植物生长影响的规律及其化学特征研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、中国科学B辑化学2004,34(5):393~401393一氧化氮对海洋浮游植物生长影响的规律*及其化学特征研究张正斌林彩刘春颖邢磊吴真真孙峰(中国海洋大学海洋化学研究所,青岛266003)摘要选用了青岛大扁藻、亚心型扁藻、中肋骨条藻和小新月菱形藻四种海藻,进行一氧化氮(NO)对其生长影响的实验,初步从化学角度研究了一氧化氮对海洋浮游植物生长的具体影响规律.结果发现:(1)一次性加入不同浓度NO或每天两次加入不同浓度NO,这四种藻的生长在f/2或f/50培养液中均显示出明显的促进或抑制作用;(2)NO对海洋浮游植物生长的影响
2、均呈峰形,不同浮游植物有不同的最佳NO峰值,这与NO对高等植物生长的作用效果是基本一致的;(3)一氧化氮对实验中所用的青岛大扁藻(非赤潮藻)与中肋骨条藻和小新月菱形藻(赤潮藻)的影响情况是不同的;(4)提出“NO阈”的观点.这些都可能为赤潮发生机理的研究提供新的思路.关键词一氧化氮(NO)海洋浮游植物(赤潮藻和非赤潮藻)最佳NO影响浓度影响规律“NO阈”生长发育、果实等组织的生长衰老、胁迫响应、植物1引言抗病防御等生理过程都有作用.一些研究者把NO称自发现NO是一种内皮衍生的舒张因子,1992年,[1,2,8,9,19]为“
3、植物荷尔蒙”或“植物生长调节因子”.虽然NO因其神奇的生物活性被美国《科学》杂志评为该近年来,Mallick等[20,21]对NO与绿藻等藻类的相关工年度的“明星分子”.1998年,三位研究NO在心血管作进行过简单报道,但是NO对海洋浮游植物生长的中起重要作用的Furchgatt,Murad和Ignarro荣获诺贝影响研究在国际上尚属空白.本实验室前一阶段的尔生理学、医学奖以来,NO在生物体中的特殊而多样工作表明,NO确实影响了海洋浮游植物生长[19].本[1~18]性的功能引起人们越来越多的关注,近年来人们研究是在前阶段工
4、作的基础上,具体探讨NO对海洋又把研究兴趣从动物发展到高等植物,诸如植物的浮游植物生长影响的定量关系,找出最佳的NO影响呼吸作用、光形态发生、种子萌发、根和叶片的浓度,初步探讨影响规律及其化学特征,和探讨对海2003-09-25收稿,2004-07-29收修改稿*国家自然科学基金(批准号:40076020)、国家“十五”、“九七三”项目(2001CB409703)和教育部博士点基金(批准号:20030423007)资助项目**E-mail:zhangzb@mail.ouc.edu.cnSCIENCEINCHINASer.BC
5、hemistry394中国科学B辑化学第34卷洋赤潮引发-消亡机理或赤潮化学预测研究中的作用.2.3测定方法2材料与方法实验发现藻细胞密度(C)与其光密度值(OD)存在[23]着良好的线性关系,所以为了简便起见,在本实验[22]2.1NO饱和溶液的制备中均用吸光值来表示微藻的生长情况.在17mL的小玻璃瓶中加入10mL用石英蒸馏器吸光值的测定:以接种时刻为初始时间,以后每二次蒸馏的高纯水,通高纯度氮气(99.999%)以除氧,次取出8.00mL藻液,立即加入4.00mL的15%(V/V)通氮气的时间为30min.再通入高纯度
6、NO(99.9%)气福尔马林溶液将其固定,在UV-1100型紫外-可见分体,30min后达到饱和.此饱和溶液的浓度为1.4×光光度计(北京瑞利分析仪器公司)上分析此混合物的−310mol/L.吸光值.以蒸馏水为空白,比色皿厚度为3cm,在2.2实验方法和步骤[19]500nm波长下测定,作培养时间(h)与光密度值(OD)的关系图,得到不同条件下藻的生长曲线.作NO浓藻种选用了青岛大扁藻、亚心型扁藻、中肋骨条度的负对数与光密度值(OD)的关系图,得到NO对藻藻和小新月菱形藻,由中国海洋大学微藻中心提供.生长的影响曲线.在f/2
7、培养液中进行培养,达到指数生长期便可作为藻种进行接种.用来培养微藻的海水采自中国青岛3结果与讨论鲁迅公园涨潮时(盐度约为32.00),经0.45µm醋酸纤3.1一次性加入不同浓度NO下,青岛大扁藻、亚维滤膜过滤、煮沸消毒,待冷却后充分摇动以恢复溶心型扁藻的生长曲线解气体含量,按f/2或f/50配方加入营养物质,配制青岛大扁藻、亚心型扁藻同属绿藻门绿藻纲团藻成相应的培养液,调节pH值为8.10±0.05后待用.[24]目衣藻科扁藻属,均是非赤潮藻.这两种扁藻的实培养器皿为经高压灭菌的250mL三角烧瓶,每个瓶验生长曲线见图1(
8、a)和(b).从实验结果,我们看到在中加入150mL培养液后,按3︰1的比例(150mL培−5f/2配方液中,1.4×10mol/LNO对这两种藻的生长养液:50mL藻液)加入藻液,置于光照箱中静置培养.−6的促进作用均最为显著;1.4×10mol/LNO的促进培养条件为:明暗周期为14︰