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融合微藻Tetraselmis sp.-1的鉴定、培养及动力学研究

作　者: 沈继红
导　师: 李光友；刘发义
学　校: 青岛海洋大学
专　业: 海洋生物
关键词: 细胞融合 Tetraselmis sP.-1 鉴定培养动力学
分类号: S968.4
类　型: 博士论文
年　份: 2002年
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内容摘要

微藻是海洋中重要的初级生产力。对微藻资源的开发利用,首先要解决微藻的大规模培养问题。根据微藻的自身营养特点,可以采用自养、兼养和异养的方式来培养微藻。但自养方式培养微藻存在藻细胞密度低、培养周期长、容易被污染等缺点,而兼养或异养培养微藻就很好的解决了这些问题,利用兼养或异养方式培养微藻是微藻产业的发展方向。本研究以利用细胞融合技术获得的一株能进行兼养或异养的新型微藻Tetraselmis sp.-1为研究对象,对Tetraselmis sp.-1藻株的获得和鉴定、培养条件的优化、光照的影响、摇瓶培养动力学、气升式光生物反应器培养动力学等方面进行了研究。研究结果总结如下: 1.利用细胞化学融合法,将生长迅速的兼养微藻Tetraselmis sp.和富含EPA和DHA的自养微藻Pavlova viridis进行融合,根据两亲本藻的不同生长特性和脂肪酸组成差异,筛选出一株新的微藻;利用随机扩增多态性DNA技术(RAPD),对融合子进行鉴定,确认融合子为一株新的微藻,命名为Tetraselmis sp.-1。 2.以培养系统中细胞的生物量为考察指标,对Tetraselmis sp.-1进行兼养培养条件的研究,以SK(IA)培养基为基础,研究了不同光强、接种量、培养基主要组分(盐度、碳源、氮源)对细胞生物量的影响,初步确定Tetraselmis sp.-1的兼养培养条件为:光强为2000lx,接种量为10%,培养基盐度为3%,碳源为葡萄糖(30g/L),氮源为尿素(0.6g/L)。 3.进一步利用响应面方法对Tetraselmis sp.-1培养基进行优化研究。首先利用部分因子设计结合中心组合设计对培养基主要组分葡萄糖、尿素、磷酸二氢钠、氯化钠对藻细胞生物量的影响进行分析评价,找出主要影响因子为葡萄糖和尿素,其它因子影响不显著;随后利用最陡爬坡途径接近藻细胞得率的最大响应区域;最后利用响应面分析确定了主要影响因子的最佳浓度。在最佳培养基条件下

全文目录

引言  6-7
中文摘要  7-10
Abstract  10-13
1 微藻的应用与培养研究进展  13-32
  1.1 前言  13-14
  1.2 微藻的应用  14-17
    1.2.1 作为水产养殖的生物饵料  14-15
    1.2.2 作为食品和食品添加剂  15-16
    1.2.3 作为海洋天然产物的重要来源  16
    1.2.4 作为细胞工程、基因工程的重要实验材料  16-17
  1.3 利用微藻生产多不饱和脂肪酸  17-20
    1.3.1 多不饱和脂肪酸的生理活性  17-18
    1.3.2 多不饱和脂肪酸在海水养殖中的应用价值  18-19
    1.3.3 多不饱和脂肪酸的来源  19-20
  1.4 微藻的营养模式  20-22
  1.5 微藻的培养  22-30
    1.5.1 敞开式反应器  23-24
    1.5.2 封闭式光生物反应  24-28
    1.5.3 异养生物反应器  28-30
  1.6 结语(本研究的目的、内容)  30-32
2 融合微藻的筛选和鉴定  32-40
  2.1 材料与方法  32-34
  2.2 结果与讨论  34-38
    2.2.1 原生质体融合  35
    2.2.2 融合子的筛选  35-36
    2.2.3 融合子的自养、兼养和异养  36-38
    2.2.4 融合子的鉴定  38
  2.3 结语  38-40
3 Tetraselmis sp.-1兼养培养条件的研究  40-49
  3.1 材料与方法  40-42
  3.2 结果与讨论  42-48
    3.2.1 光照对Tetraselmis sp.-1细胞得率的影响  42-43
    3.2.2 不同接种量对Tetraselmis sp.-1细胞得率的影响  43
    3.2.3 不同盐度对Tetraselmis sp.-1细胞得率的影响  43-44
    3.2.4 不同碳源对Tetraselmis sp.-1细胞得率的影响  44
    3.2.5 不同葡萄糖浓度对Tetraselmis sp.-1细胞得率的影响  44-45
    3.2.6 不同氮源对Tetraselmis sp.-1细胞得率的影响  45-46
    3.2.7 不同尿素浓度对Tetraselmis sp.-1细胞得率的影响  46
    3.2.8 不同初始pH对Tetraselmis sp.-1细胞得率的影响  46-47
    3.2.9 在比较合适的培养条件下Tetraselmis sp.-1的生长情况  47-48
  3.3 结语  48-49
4 响应面方法优化Tetraselmis sp.-1培养基的研究  49-56
  4.1 材料与方法  49-51
  4.2 结果与讨论  51-55
    4.2.1 培养基中不同组分藻细胞得率的影响  51-53
    4.2.2 最陡爬坡途径  53
    4.2.3 培养基的优化  53-55
  4.3 结语  55-56
5 光照对Tetraselmis sp.-1兼养培养的影响  56-62
  5.1 材料与方法  56-57
  5.2 结果与讨论  57-61
    5.2.1 融合微藻兼养培养与光自养培养生长的比较  57-58
    5.2.2 不同光强对葡萄糖消耗速率的影响  58-59
    5.2.3 不同光强对Tetraselmis sp.-1生长的影响  59-60
    5.2.4 不同光强对Tetraselmis sp.-1叶绿素α含量的影响  60
    5.2.5 不同培养方式对微藻C∶N的影响  60-61
  5.3 结语  61-62
6 Tetraselmis sp-1自养、兼养和异养的生长特性的研究  62-76
  6.1 材料与方法  63-65
  6.2 结果与讨论  65-75
    6.2.1 微藻Tetraselmis sp.-1自养、兼养和异养的生长情况  65-66
    6.2.2 微藻Tetraselmis sp.-1自养、兼养和异养的生长动力学分析  66-68
    6.2.3 微藻Tetraselmis sp.-1兼养培养的产物生成动力学分析  68-71
    6.2.4 微藻Tetraselmis sp.-1兼养培养的底物消耗动力学分析  71-73
    6.2.5 微藻不同培养状态能量得率的计算  73-75
  6.3 结语  75-76
7 Tetraselmis sp.-1在光生物反应器中混合培养的研究  76-92
  7.1 材料与方法  76-77
  7.2 结果与讨论  77-90
    7.2.1 光在Tetraselmis sp.-1混合培养系统中的衰减规律  78-79
    7.2.2 气升式光生物反应器中平均光强的计算  79-80
    7.2.3 气升式光生物反应器中通气量的选择  80-83
    7.2.4 光生物反应器中微藻混合分批培养  83-90
  7.3 结语  90-92
8 结论  92-94
参考文献  94-104
致谢  104

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