發(fā)菜的生理生態(tài)學(xué)研究.pdf

1、發(fā)菜(Nostocflagelliforme)是一種陸生藍(lán)藻，分布于我國西部及西北部的干旱半干旱地區(qū)。由于其較高的經(jīng)濟(jì)價值，以及生活在極端環(huán)境下所具有的抗逆性，深入開展發(fā)菜生理生態(tài)及抗逆生物學(xué)的研究有著重要的理論和實(shí)際意義。本研究在野外生態(tài)調(diào)查和標(biāo)本采集的基礎(chǔ)上，觀察了發(fā)菜的形態(tài)變化、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、測定了發(fā)菜的礦質(zhì)元素和海藻糖、蔗糖的含量；分離純化出藻絲體并對其培養(yǎng)條件優(yōu)化、光合生理指標(biāo)等進(jìn)行了研究；初步探討了發(fā)菜的生態(tài)作用及其與極端環(huán)境相

2、適應(yīng)的生物學(xué)特征。主要結(jié)果如下： [1]發(fā)菜原植體形態(tài)在干旱半干旱的極端條件下多數(shù)呈絲狀，生長在植被較稀疏的棕色粘土表面。但在自然狀態(tài)下還有帶狀、片狀及一些過渡形態(tài)。發(fā)菜形態(tài)的變化是對干旱條件的一種適應(yīng)。在干旱條件下，發(fā)菜呈絲狀；在水分較多的地方，發(fā)菜呈帶狀甚至片狀。發(fā)菜藻絲體外有很厚的公共膠鞘，形成一定形狀的原植體，較厚的膠鞘是發(fā)菜適應(yīng)極端環(huán)境的重要特征。 [2]將野外采集的發(fā)菜原植體在實(shí)驗(yàn)室中分離純化出藻絲體，用BG

3、-11(-N)培養(yǎng)液中進(jìn)行懸浮培養(yǎng)，室溫條件下，高光強(qiáng)(2500-55001x)、連續(xù)光照，對發(fā)菜藻絲體的生長有利，振蕩培養(yǎng)比靜置培養(yǎng)生長情況明顯要好。 [3]利用Chlorolab2型氧電極測定發(fā)菜藻絲體在不同光強(qiáng)、溫度、pH、鹽度下的放耗氧量。25℃時藻絲體在強(qiáng)光照下沒有出現(xiàn)光抑制，比原植體對低光有更好的適應(yīng)性。溫度對光合作用有著很大的影響，25-35℃為最適溫度，溫度過低或者過高都能出現(xiàn)光抑制現(xiàn)象。對高pH有很好耐受性，但

4、低pH不利于藻細(xì)胞光合作用。有一定耐鹽性，低鹽度有利于藻細(xì)胞的光合作用。藻絲體表現(xiàn)出的這些特征都顯示出發(fā)菜藻細(xì)胞對光照、溫度、pH、鹽度的適應(yīng)范圍廣，說明發(fā)菜對這些因子的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。但原植體耐光性比藻絲體強(qiáng)，說明在野外膠鞘對保護(hù)發(fā)菜免受強(qiáng)輻射傷害有重要意義。 [4]發(fā)菜中有含量較高的海藻糖、蔗糖。海藻糖的含量隨著干燥處理時間的延長有上升的趨勢，而蔗糖的含量則出現(xiàn)下降。海藻糖很可能是發(fā)菜適應(yīng)極端環(huán)境的重要保護(hù)因子之一。