激光輻照微藻生物學(xué)效應(yīng)及其誘變育種的研究.pdf

1、福建師范大學(xué)碩士學(xué)位論文激光輻照微藻生物學(xué)效應(yīng)及其誘變育種的研究姓名：田燕申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：植物學(xué)指導(dǎo)教師：莊惠如20080701摘要摘要本文以7種不同門類的微藻為材料，選用波長分布從488nm的藍(lán)光區(qū)到134pm的遠(yuǎn)紅外區(qū)的4種激光，進(jìn)行激光輻照微藻的生物學(xué)效應(yīng)研究和激光誘變育種的應(yīng)用嘗試。本研究可為激光與藻類細(xì)胞相互作用的機(jī)理研究提供可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為激光技術(shù)在微藻研究領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用提供可資借鑒的方法，也為微藻遺傳種質(zhì)的改良

2、以及優(yōu)良品系的選育提供新思路、新方法。首先，利用不同的激光輻照處理不同類型的微藻細(xì)胞，探索激光輻照微藻的有效方法，確定有效的激光參數(shù)和生物參數(shù)。在傳統(tǒng)的生理生化測定的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步借助電子顯微鏡、激光共焦掃描顯微鏡等現(xiàn)代光電技術(shù)手段，對激光輻照微藻產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)進(jìn)行比較系統(tǒng)的研究。研究結(jié)果表明：激光輻照效果與其波長、功率及輻照劑量有著密切的關(guān)系；不同種類的微藻細(xì)胞對激光輻照的耐受能力有所不同：微藻細(xì)胞的生理狀態(tài)也影響激光輻照的效果。一

3、定范圍的低劑量激光輻照，可促進(jìn)藻細(xì)胞的增殖生長，并提高細(xì)胞生物量和代謝產(chǎn)物的含量。具促長效果的藻細(xì)胞，線粒體數(shù)量有效增加，色素體內(nèi)的光合片層進(jìn)一步發(fā)育，細(xì)胞外的覆被層得以加強(qiáng)：自體熒光光譜無明顯的熒光峰位變化，但熒光強(qiáng)度有較大的增強(qiáng)；細(xì)胞的色素吸收峰也呈現(xiàn)明顯的提高。分析結(jié)果認(rèn)為，激光對藻細(xì)胞的生理刺激效應(yīng)，與細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的變化，以及光合色素的有效增加有關(guān)，從而改善光合作用活性，較高劑量的激光輻照則對藻細(xì)胞有致死和誘變作用。其次，對具高

4、經(jīng)濟(jì)價(jià)值雨生紅球藻和紫球藻進(jìn)行激光誘發(fā)突變和突變株生理生化特性的研究。本實(shí)驗(yàn)采用Nd：YAP激光為誘變劑，先采用逐級稀釋平板涂布法進(jìn)行初篩，在獲得直徑大、顏色深的藻落后，通過生物量、色素、胞外多糖、蛋白質(zhì)和不飽和脂肪酸等代謝產(chǎn)物的含量測定，以及重要生物酶的活性檢測，進(jìn)一步分析突變株的遺傳特性變化，最終獲得生長繁殖快速、抗逆性強(qiáng)、目標(biāo)產(chǎn)物含量高的優(yōu)良藻株：即紅球藻的INO12誘變株和紫球藻的PNO5誘變株。研究結(jié)果表明：相對于出發(fā)株，所獲