金鱼藻对小球藻的生长和形态化感效应研究

论文摘要

在小型浅水水体中,光合生物间常进行光照、营养、空间等的竞争,已有研究多集中在对藻类生长（生物量、光合活性）的影响,但近年来有报道指出沉水植物能诱导藻类形态的改变,然而关于沉水植物诱导藻类形态变化的机制以及活性物质等了解甚少。据此,本研究选用金鱼藻（Ceratophyllum demersum）对常见绿藻普通小球藻（Chlorella vulgaris）开展室内模拟实验培养。通过绿藻生长和形态特征的变化,探究新鲜金鱼藻是否对小球藻形态存在一定的化感效应。本研究通过共培养、提取物、GC-MS检测分析以及标准品验证实验系统探讨了金鱼藻对小球藻的形态化感效应。实验结果如下:1.通过金鱼藻与小球藻共培养及金鱼藻研磨液培养实验表明:金鱼藻对小球藻具有显著形态和生长效应。随着金鱼藻生物量的增加,小球藻细胞群体形成比例和群体细胞数也越大。此外,处理组胞内多糖含量显著高于空白对照组,小球藻共培养对小球藻群体形成影响大于研磨液培养。本实验推测金鱼藻中可能存在对小球藻形态影响的化感物质,这种化感物质能释放到水里作用于目标藻类,活性物质会随时间延长而降解,化感效应减弱。2.金鱼藻提取物对小球藻形态和生长的影响。用丙酮和甲醇对不同浓度梯度的新鲜金鱼藻萃取（最终添加浓度分别为0.17 g/mL、0.25 g/mL、0.42 g/mL、0.75 g/mL、1.25g/mL）,对不同初始接种浓度的小球藻(Optical Density,OD680=0.02、OD680=0.05)进行培养,结果表明:丙酮和甲醇萃取物均能显著诱导小球藻的群体形成,同时产生了显著的生长抑制效应。而且0.75 g/mL和1.25 g/mL萃取组均极显著抑制藻细胞生长。本实验进一步揭示金鱼藻中的化感物质,可能不仅对小球藻的生长具有影响,在诱导小球藻形态改变方面可能也扮演重要角色,这两种化感物质是否相同有待进一步验证。3.金鱼藻丙酮和甲醇萃取物检测与分析。通过GC-MS分析表明:金鱼藻丙酮萃取物可能包含己酸（hexanoic acid）、壬二酸（azelaic acid）、四烯酸（tetradecanoic acid）、邻苯二甲酸（phthalic acid）、辛酸（octanoic acid）、2-hexenedioic acid以及丙二酸（propanedioic acid）;为进一步证明金鱼藻与藻液接触是否能刺激其活性物质的分泌,检测了金鱼藻与藻液接触后的丙酮萃取物活性成分可能包含琥珀酸（succinic acid）、己酸（hexanoic acid）、邻苯二甲酸（phthalic acid）、辛二酸（octanedioic acid）、丁烯酸（butenoic acid）、丙酸（propanoic acid）、丁二酸（butanedioic acid）、乙酰乙酸（acetoacetic acid）、壬二酸（azelaic acid）、棕榈酸（hexadecanoic acid）、α-亚麻酸（alpha.-linolenic acid）、戊二酸（pentanedioic acid）和苯乙酸（benzeneacetic acid）。金鱼藻甲醇萃取物直接检测为:己酸（hexanoic acid）、乙酰乙酸（acetoacetic acid）、壬二酸（azelaic acid）、棕榈酸（hexadecanoic acid）、硬脂酸（stearic acid）、traumatic acid;与藻液接触后检测结果为:己酸（hexanoic acid）、壬二酸（azelaic acid）、硬脂酸（stearic acid）、乙酰乙酸（acetoacetic acid）、10-undecynoic acid、二十二碳六烯酸（doconexent）、traumatic acid以及5,8,11,14-eicosatetraynoic acid。这些化感物质均属于脂肪酸类。4.化感物质标准品对小球藻形态影响研究。探讨了活性物质标准品对小球藻形态变化的诱导效果,共选用6种标准物质,即壬二酸、棕榈酸、硬脂酸、α-亚麻酸、戊二酸、正己酸。结果表明:棕榈酸能显著诱导小球藻群体形成并对其生长产生显著抑制效应;硬脂酸、α-亚麻酸也显著诱导小球藻群体形成,其诱导群体效果弱于棕榈酸,硬脂酸对小球藻生长呈显著抑制作用。正己酸、壬二酸、α-亚麻酸对小球藻生长起显著促进效应。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
•   1.1 沉水植物化感作用
•     1.1.1 化感效应
•     1.1.2 沉水植物释放的化感物质类型及特点
•   1.2 藻类形态可塑性
•     1.2.1 诱导藻类群体形成的因子
•     1.2.2 藻类群体形成的生态意义
•   1.3 浮游藻类群体形成机制
•   1.4 未来展望
•   1.5 论文研究意义及目的
• 第二章 金鱼藻共培养与研磨液实验对小球藻生长和形态的化感效应研究
•   2.1 前言
•   2.2 材料与方法
•     2.2.1 沉水植物和藻株培养
•     2.2.2 实验设计1——金鱼藻与小球藻共培养实验
•     2.2.3 实验设计2——金鱼藻研磨液对小球藻的影响
•     2.2.4 数据分析
•   2.3 结果分析
•     2.3.1 金鱼藻与小球藻共培养对小球藻生长和形态的影响
•     2.3.2 金鱼藻与小球藻共培养对小球藻胞内多糖含量的影响
•     2.3.3 金鱼藻研磨液对小球藻生长和形态的影响
•   2.4 讨论与结论
• 第三章 金鱼藻萃取物分析及其对小球藻化感效应研究
•   3.1 前言
•   3.2 材料与方法
•     3.2.1 实验材料
•     3.2.2 实验设计
•     3.2.3 藻株接种
•     3.2.4 指标检测
•     3.2.5 金鱼藻化感物质检测
•     3.2.6 电镜拍摄
•     3.2.7 数据分析
•   3.3 结果分析
•     3.3.1 金鱼藻萃取物对小球藻生长（Chla）的影响
•     3.3.2 金鱼藻萃取物对小球藻群体比例的影响
•     3.3.3 金鱼藻萃取物对小球藻群体细胞数的影响
•   3.4 电镜观察小球藻群体形成
•   3.5 金鱼藻萃取物检测
•   3.6 讨论与结论
• 第四章 金鱼藻检测标准物质对小球藻化感效应研究
•   4.1 前言
•   4.2 材料与方法
•     4.2.1 实验材料
•     4.2.2 实验设计
•     4.2.3 指标测定
•     4.2.4 数据分析
•   4.3 结果分析
•     4.3.1 标准物质对小球藻生长的影响
•     4.3.2 标准物质对小球藻形态的影响
•   4.4 讨论与结论
• 总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间的科研成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 常孟阳

导师: 董静

关键词: 金鱼藻,普通小球藻,形态,生长,化感效应

来源: 河南师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 河南师范大学

基金: 国家自然科学基金(31500380)

分类号: Q945

DOI: 10.27118/d.cnki.ghesu.2019.000499

总页数: 75

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