四種環(huán)境因子對(duì)雨生紅球藻(Haematococcus plivialis)生長(zhǎng)、蝦青素及內(nèi)源激素積累的影響.pdf

1、蝦青素又稱“蝦黃素”，是一種紅色的類胡蘿卜素酮化物。它不僅具有超強(qiáng)的抗氧化性和清除自由基的能力，還是天然著色劑，因此蝦青素的應(yīng)用廣泛，并有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。而雨生紅球藻則是用來(lái)獲取天然蝦青素的理想材料，被公認(rèn)為自然界中天然蝦青素含量最高的生物。因此，利用雨生紅球藻規(guī)?；a(chǎn)蝦青素已成為國(guó)際藻類學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。
　　本實(shí)驗(yàn)主要研究了不同環(huán)境因子對(duì)雨生紅球藻的生長(zhǎng)、蝦青素及內(nèi)源激素積累的影響。對(duì)雨生紅球藻生活周期中內(nèi)源激素的動(dòng)態(tài)變化做

2、了初步研究，并將內(nèi)源激素和雨生紅球藻的生長(zhǎng)和蝦青素積累的相關(guān)性做了初步分析，以期對(duì)前人的研究成果做出補(bǔ)益，為更好的利用雨生紅球藻大規(guī)模生產(chǎn)蝦青素提供理論依據(jù)。
　　實(shí)驗(yàn)研究表明光照強(qiáng)度、溫度和二者的交互作用對(duì)雨生紅球藻生長(zhǎng)、蝦青素及內(nèi)源激素積累的影響顯著。適宜的溫度或光照強(qiáng)度下，適當(dāng)?shù)脑黾庸庹諒?qiáng)度或溫度能促進(jìn)藻細(xì)胞的生長(zhǎng)及蝦青素的積累，但強(qiáng)度過(guò)高時(shí)將起到抑制作用。雨生紅球藻在23℃200μmol·m-2·s-1條件下生長(zhǎng)的最好，細(xì)

3、胞密度的最大值為4.9×105個(gè)/ml。實(shí)驗(yàn)中27℃200μmol·m-2·s-1最有利于蝦青素的積累，最大積累量為6.266mg/L，適當(dāng)?shù)脑黾訙囟群凸庹諒?qiáng)度都能增加雨生紅球藻中內(nèi)源ABA的含量，但強(qiáng)度過(guò)高時(shí)將抑制內(nèi)源ABA的合成或加速ABA的分解，從而降低內(nèi)源ABA的積累。雨生紅球藻在27℃200μmol·m-2·s-1條件下，內(nèi)源ABA含量最高，最大值為322.641 ng/g.dw。高溫和高光強(qiáng)都不利于雨生紅球藻中內(nèi)源生長(zhǎng)類激素

4、（能促進(jìn)植物生長(zhǎng)的激素）的積累，紅球藻中內(nèi)源GA3的最大含量為2.257ng/g·dw，內(nèi)源ZR的最大含量為73.792ng/g.dw，內(nèi)源IAA的最大含量為35.139ng/g.dw，且都出現(xiàn)在23℃200μmol·m-2·s-1條件下。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明pH、碳源種類及二者的交互作用對(duì)雨生紅球藻生長(zhǎng)、蝦青素及內(nèi)源激素積累的影響顯著。添加外源有機(jī)碳能促進(jìn)紅球藻細(xì)胞的生長(zhǎng)和蝦青素的積累。紅球藻細(xì)胞適宜在弱堿環(huán)境下生長(zhǎng)，但堿性環(huán)境

5、下更有利于蝦青素的積累。雨生紅球藻在G8（添加葡萄糖，培養(yǎng)基的pH為8）條件下生長(zhǎng)的最好，細(xì)胞密度的最大值為6.0×105個(gè)/ml，在G10條件下最有利于蝦青素的積累，最大含量為8.872 mg/L。酸堿脅迫都能促進(jìn)雨生紅球藻中內(nèi)源ABA的積累，且酸性環(huán)境比堿性環(huán)境下內(nèi)源ABA的含量高;但酸堿脅迫并不利于生長(zhǎng)類激素的積累，且酸性環(huán)境比堿性環(huán)境下內(nèi)源生長(zhǎng)類激素含量更低。其中，雨生紅球藻內(nèi)源ABA的含量在G6條件下最高，最大值為390.39

6、7ng/g.dw;內(nèi)源GA3的含量在SA8條件下最高，最大值為2.477ng/g.dw;內(nèi)源ZR和IAA的含量均在G8條件下最高，最大值分別為82.789和42.479ng/g.dw。
　　另外，實(shí)驗(yàn)還研究了雨生紅球藻不同生活周期中內(nèi)源激素的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。其中雨生紅球藻的內(nèi)源ABA含量在孢囊形成期最高，孢囊成熟期其次，營(yíng)養(yǎng)型細(xì)胞生長(zhǎng)期最低;而藻細(xì)胞中生長(zhǎng)類激素GA3、 ZR、IAA三者的含量在生活周期中變化規(guī)律一致，均在營(yíng)養(yǎng)型細(xì)胞