牟氏角毛藻的培养研究

牟氏角毛藻的培养研究

关于牟氏角豆科植物不同浓度的亚硝酸盐和亚硝酸盐的吸收和使用，在研究ii中进行了讨论。近年来，许多科学家对不同氮肥对生长发育的影响进行了研究，并在海洋富营养区的浮游植物自然种群中研究了根系、铵和亚硝酸盐的使用。虽然已经进行了一些土壤测试，但不同的藻类对反应不同。在这项工作中，我们专注于研究如何使用海泥提取物而不是维生素c1和b2以及生物素d来培养牟氏角豆藻。同时，我们还研究了使用亚硝酸盐、铵盐和硫作为氮源，以及对牟氏角藻生长和繁殖的影响，这为许多培养提供了更简单有效的肥料来源。一、海泥提取物的形成试验(一)培养基配方与生长测定材料同研究Ⅰ.海泥采自厦门鼓浪屿,每公斤海泥加海水一升,用力充分搅拌,然后静置24小时,取其上清液过滤,高压15公斤/厘米2消毒30分钟,贮存于冰箱中.各组培养基配好后(配方见表1),再经高压消毒.培养容器为500毫升三角烧瓶,培养量每瓶300毫升,每组两瓶,重复实验三次.培养条件:用30W白色日光灯两盏进行光照,光强1000—1400米烛光;室温21—29℃.生长指标测定:每天取样一次,用721型分光光度计测其光密度;同时用血球计数器计数.以细胞分裂数表示其增殖情况.(二)海泥提取液对不同浓度的土壤提取液的分离率图1明显地表现出对照组的增殖率比施用海泥提取液的各组培养物差,说明了海泥提取液不仅可以取代维生素B1、B12和生物素,而且其促进增殖的效果比施用维生素和生物素还强.表2所示也表明了海泥提取液各级浓度的培养物在8天的培养期间,其分裂率普遍比对照组提高32.7—51.9%,由此更充分证明土壤提取液的促进作用.但不同浓度的海泥提取液对牟氏角毛藻增长率的作用差异不显著.从图1所示,可以看出在接种后的最初4天,增长率几乎相等,第6天后才显出差异,其中以2%增长最快,3%和4%次之,这两组增长速度基本一致,1%最差.这表明了利用海泥提取液培养牟氏角毛藻,以2%浓度为宜.二、不同氮肥的生长和繁殖(一)不同化肥的复配在实验前,将材料离心沉淀后,再用无氮海水洗涤三遍,最后用无氮海水稀释作为种液.实验采用五种不同氮肥,即硝酸钠、硝酸钾、硫酸铵、碳酸氢铵和尿素;后三种是常用的农家化肥和有机氮肥.假如这些农家化肥和有机氮肥比硝酸钠及硝酸钾更适于快速繁殖,或与硝酸钠及硝酸钾的作用相当,那么采用这些化肥作为牟氏角毛藻大量培养的主要氮肥,既开辟了肥源,又降低了培养的成本(但本实验用的全是化学纯试剂).在研究Ⅰ和前一实验的基础上,要求不同氮肥的氮浓度控制在7.905毫克-原子/升左右,磷酸-磷的浓度控制在0.139毫克-原子/升;维生素B1、B12和生物素D改用海泥提取液代替.各实验组的配方见表3.接种后的起始浓度:Ⅰ.0.55×106个细胞/毫升;Ⅱ.0.611×106个细胞/毫升;Ⅲ.0.575×106个细胞/毫升;Ⅳ.0.539×106个细胞/毫升;Ⅴ.0.625×106个细胞/毫升.(二)不同化肥对不同养分吸收能力的检测各种氮肥的实验结果(见图2),其增殖速度在最初3天几乎一致,第4天才略有差异,第6天其差异较显著.其中增殖率最高的是用NH,HCO3作为氮肥的;其次是(NH4)2SO4、NaNO3、KNO3;最差的是用尿素作为氮肥的培养物.但是随着培养时间的延长,各种氮肥的肥效又发生了变化,最明显的是(NH4)2SO4的培养物,培养到第6天时,浓度达到最高峰后,立即出现絮状的团聚,漂浮于液面,其后则下沉,生长率随之下降,到实验结束时(12天),是这5种氮肥中最差的一组.尿素的培养物在培养6天之后,繁殖速度反而加速(见图2),至实验结束时,其总增殖数几乎与KNO3的培养物一致.这表明不同氮肥对牟氏角毛藻生长繁殖的后效作用是不同的.上述结果表明,牟氏角毛藻对铵盐和硝酸盐的吸收利用有所不同,为了了解牟氏角毛藻对NH4-N和NO3-N的吸收利用能力,我们测定了其对不同氮肥的吸收能力.测定的材料是用本实验室常规培养的处于生长旺盛期(预养6天)的牟氏角毛藻经3000转/分离心5分钟,用无氮海水洗涤三次,然后接种到各种氮肥的培养基中(尿素培养物没有测定),使其细胞密度在0.4×106—0.79×106个细胞/毫升;在光强1200米烛光和温度27.5—31.5℃条件下培养24小时,然后取样测定.测定方法:NO3-N采用锌还原法,NH4-N用Nessler试剂比色法.本实验NH4-N原始浓度为1600—2100微克-原子/升,NO3-N为7100—7650微克-原子/升.测定时用无氮海水稀释.测定结果见表4.从表4可以看出牟氏角毛藻对不同氮肥的吸收量不同,总的是对NH4-N的吸收量大于NO3-N3但在不同硝酸盐中对NO3-N的吸收量也不同,在NaNO3中吸收NO3-N的量大于在KNO3中的吸收量;在不同铵盐中对NH4-N的吸收量也不同,在(NH4)2SO4中吸收量大于NH4HCO3.这个结果证实了牟氏角毛藻在铵盐中比在硝酸盐中生长快、增殖多.原因就在于牟氏角毛藻对氨-氮的吸收利用能力比对硝酸-氮的吸收利用能力强.三、不同化肥对浮游植物生长和吸收利用的影响1.牟氏角毛藻对海泥提取液的利用效果胜过对维生素B1、B12和生物素D的利用.这说明海泥中除了含有牟氏角毛藻生长繁殖所需要的维生素以外,可能还含有某些有利于牟氏角毛藻生长繁殖的要素,因此,其促进生长繁殖的作用显著提高.从生产上的经济该算着眼,大量培养牟氏角毛藻采用海泥提取液代替维生素和生物素等,具有一定的经济意义,首先培养的成本将相应降低,同时肥源易于获得,有利于推广利用.2.用不同氮肥进行培养试验结果,表明了牟氏角毛藻在上述五种氮肥中都能正常生长繁殖.同时从每小时每个细胞吸收的氮量进一步证实此藻对硝酸盐和铵盐都具有一定的吸收利用能力.但是由于对不同氮肥的吸收能力不同,因此造成在不同氮肥中生长繁殖率的差异.这个结果与R、W.Eppley等于1971年对几种生长在不同氮源中的海洋浮游植物细胞增殖量的对比以及每升中细胞干重量的对比的结果是相符合的.而与大型藻类紫菜的丝状体对NH4-N和NO3-N吸收利用的结果相比较也是相似的.这表明牟氏角毛藻对氮肥的利用与其它藻类有共同之处.陈美琴等对于农用化肥铵盐对紫菜丝状体的促进作用,认为或许由于农用化肥中混杂有其它促进生长的微量元素所引起的;可是我用的铵盐不是农用化肥,而是化学纯,虽也含有杂质,但相对来说还是比较纯,同时没有标明含有某些微量元素,因此,我认为铵盐具有更大的促进作用,不是由于化肥中含有其它促进生长的微量元素所起的作用,而更主要是由于藻类植物对铵盐比对硝酸盐具有更高的同化作用能力.R.W.Eppley等1971年的研究结果也指出几种海洋浮游植物生长在铵盐中,细胞内蛋白质,碳水化合物和脂类的积累都比生长在硝酸盐中高,这就更证实了藻类植物对NH4-N的同化作用能力比对NO3-N强.李纫芷等1980年也提出:紫菜对NH4-N所具备的相当强的吸收能力是主动代谢性的吸收.我们同意这个观点.四、培养基配方根据研究Ⅰ和本研究的结果,我们认为牟氏角毛藻不论是对环境条件或是营养条件都是一种适应性比较强、比较广的种类,宜于作为大