三角褐指藻光合过程对海洋环境变化的响应

论文摘要

硅藻是一种分布广泛的单细胞真核藻类,是海洋初级生产力的重要贡献者,在全球碳循环过程中发挥重要作用。硅藻对环境的适应能力极强,这与其灵活的光合作用调控机制密切相关。三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)是一种常见的硅藻,对环境适应能力强,在实验室内培养周期短,遗传背景清晰,全基因组测序已经完成,是研究光合作用调控机制的良好材料。本论文以三角褐指藻为研究材料,主要研究了环境因子——光和无机碳源变化对三角褐指藻的光合作用生理活性和生化过程的影响。(1)从光强和光质的角度考察了三角褐指藻光保护性过程对光强及光质变化的响应。研究结果表明,光质对三角褐指藻强光胁迫下非光化学性淬灭(NPQ)有显著的影响:蓝光条件培养的三角褐指藻在强光胁迫环境下形成的NPQ明显高于其它光质条件培养的三角褐指藻,而红光条件培养的三角褐指藻响应强光胁迫时形成的NPQ相对较低。这一结果说明蓝光对维持三角褐指藻光保护性响应机制的正常运行至关重要,蓝光受体可能在介导三角褐指藻光保护性调控因子的转录及表达过程中发挥了重要作用。(2)海洋是全球重要的碳汇场所,这与硅藻等浮游植物介导的生物性碳泵的运行密切相关。然而随着全球工业化程度的日益加剧大气中的二氧化碳浓度也在逐年增加,这无疑对海水中的碳酸盐体系产生了深远的影响,同时也必将对生长于其中的硅藻的光合固碳产生多方面的效应。我们用不同二氧化碳浓度培养指数期三角褐指藻,同时监测不同二氧化碳下三角褐指藻的生物量变化,并对不同二氧化碳浓度下生长的三角褐指藻的光合生理进行了测定和比较。研究结果表明,空气中二氧化碳浓度升高对三角褐指藻的生长有极大的促进作用,无机碳源的增加也对三角褐指藻的强光胁迫响应产生了影响。同时,培养过程中培养体系的pH发生了巨大的波动。本论文的研究结果对进一步认识硅藻光合作用过程响应环境变化的调控机制具有参考意义。

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摘要

ABSTRACT

1 前言

1.1 硅藻的概述

1.2 光对硅藻影响

1.3 海洋酸化对硅藻的影响

1.4 叶绿素荧光技术相关介绍

2 三角褐指藻在不同光质/光强培养下的光保护能力

2.1 材料与方法

2.1.1 材料培养

2.1.2 不同光质下培养

2.1.3 不同光强下培养

2.1.4 叶绿素荧光的测量

2.1.5 色素提取和测量

2.1.6 统计学分析

2.2 结果

2.2.1 光质对三角褐指藻生长的影响

2.2.2 不同光质下培养的三角褐指藻NPQ比较

2.2.3 光质对三角褐指藻硅甲藻黄素循环的影响

2.2.4 三角褐指藻在不同光强下的色素含量

2.3 讨论

3 海洋硅藻生理过程对海洋酸化环境的响应

3.1 材料与方法

3.1.1 材料培养

3.1.2 通入不同浓度二氧化碳培养

3.1.3 叶绿素荧光的测定

3.1.4 光合色素的测定

3.2 结果与讨论

4 绪论

4.1 全文总结

4.2 论文的创新点

4.3 论文的不足之处

5 展望

6 参考文献

7 攻读硕士学位期间发表论文情况

8 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 王乐普

导师: 朱大玲

关键词: 三角褐指藻,光保护,非光化学淬灭,硅甲藻黄素循环,光质,光强,海洋酸化

来源: 天津科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 天津科技大学

基金: 国家自然科学基金

分类号: Q945.11

DOI: 10.27359/d.cnki.gtqgu.2019.000003

总页数: 44

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三角褐指藻光合过程对海洋环境变化的响应

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