梁英,范麗敏,陳書秀,王燕

(中國海洋大學(xué)海水養(yǎng)殖教育部重點實驗室,山東青島266003)

溫度對等鞭金藻塔溪堤品系細(xì)胞密度和葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響

梁英,范麗敏,陳書秀,王燕

(中國海洋大學(xué)海水養(yǎng)殖教育部重點實驗室,山東青島266003)

以等鞭金藻塔溪堤品系Isochrysis galbana(Tahitian strain)為試驗材料,采用Water-PAM葉綠素?zé)晒鈨x測定了該藻一次性培養(yǎng)過程中,不同溫度(5～40℃)對其細(xì)胞密度、葉綠素相對含量以及葉綠素?zé)晒鈪?shù)(PSⅡ最大光能轉(zhuǎn)化效率Fv/Fm、光化學(xué)淬滅qP)的影響。結(jié)果表明:溫度對等鞭金藻塔溪堤品系的葉綠素相對含量和細(xì)胞密度均有顯著影響(P＜0.05);在本試驗條件下,等鞭金藻塔溪堤品系在5、10℃和40℃下不能生長繁殖,該藻生長的適溫為15～35℃,最適溫度為20～30℃,各處理組的相對生長率從高到低依次為25℃＞20℃＞30℃＞35℃＞15℃;溫度對等鞭金藻塔溪堤品系各葉綠素?zé)晒鈪?shù)也有顯著影響(P＜0.05),從接種后第1天到試驗結(jié)束,5、10℃和40℃處理組藻類的主要熒光參數(shù)(Fv/Fm、qP)均顯著低于其它處理組(P＜0.05),其中25℃和30℃處理組藻類的主要熒光參數(shù)總體上低于15℃、20℃和35℃處理組,但高于其它處理組;試驗結(jié)束時將5、10℃和40℃處理組的藻細(xì)胞重新置于25℃下繼續(xù)培養(yǎng)6 d,5℃和40℃處理組藻類的主要熒光參數(shù)不能恢復(fù),而10℃處理組藻類的主要熒光參數(shù)可恢復(fù)正常。相關(guān)性分析結(jié)果表明:熒光參數(shù)、葉綠素相對含量以及細(xì)胞密度與溫度的相關(guān)性隨著培養(yǎng)時間的變化而變化,葉綠素相對含量與細(xì)胞密度呈顯著的正相關(guān)關(guān)系(P＜0.05)。

等鞭金藻塔溪堤品系;溫度;細(xì)胞密度;葉綠素?zé)晒鈪?shù)

等鞭金藻具有個體小、無細(xì)胞壁、生長繁殖快、富含多不飽和脂肪酸等營養(yǎng)物質(zhì)、易被消化吸收的特點,是水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動物的優(yōu)質(zhì)餌料[1-3]。目前育苗生產(chǎn)上常用的等鞭金藻有湛江等鞭金藻、等鞭金藻3011品系、等鞭金藻8701品系、等鞭金藻塔溪堤品系Isochrysis galbana(Tahitian strain)等,其中等鞭金藻塔溪堤品系最初是從塔溪堤(南太平洋的一個島嶼)養(yǎng)殖水體中分離篩選而得。雖然國內(nèi)外一些學(xué)者對原種[4]及國內(nèi)種質(zhì)庫保存的等鞭金藻塔溪堤品系[5]的適溫范圍進(jìn)行了一些研究,但由于品系不同,研究結(jié)果差異較大。

研究表明,葉綠素?zé)晒馐枪夂献饔玫睦硐胫笜?biāo)和探針。微藻體內(nèi)的葉綠素?zé)晒獍素S富的與光合作用有關(guān)的生理信息,可以通過葉綠素?zé)晒鈪?shù)的變化來反映逆境對微藻光合作用某一過程的影響[6]。梁英等[7-8]采用葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)對三角褐指藻和雨生紅球藻的適溫范圍進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,可以通過某些葉綠素?zé)晒鈪?shù)的變化來確定這些微藻的適應(yīng)溫度,并可作為篩選耐高溫或耐低溫微藻的參考指標(biāo)。到目前為止,關(guān)于不同溫度對等鞭金藻塔溪堤品系葉綠素?zé)晒鈪?shù)影響方面的研究尚未見報道。本試驗中,作者利用Water-PAM葉綠素?zé)晒鈨x研究了在一次性培養(yǎng)等鞭金藻塔溪堤品系(MACC/H29)過程中,不同溫度對其細(xì)胞密度、葉綠素相對含量和葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響,以及受脅迫后微藻在正常溫度下熒光參數(shù)的恢復(fù)情況,旨在為該藻的培養(yǎng)及耐高(低)溫品系的選育提供參考資料。

1 材料與方法

1.1 藻種及培養(yǎng)條件

等鞭金藻塔溪堤品系取自中國海洋大學(xué)微藻種質(zhì)庫。藻種的培養(yǎng)條件:采用f培養(yǎng)基,溫度為

25℃,鹽度為31,光照周期為16L∶8D,光照強(qiáng)度為100 μmol/(m2·s)。

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計 試驗在500 mL的三角燒瓶中進(jìn)行,將處于指數(shù)生長期的藻種10 mL接種到新配制的f培養(yǎng)基中,培養(yǎng)液最終體積為400 mL,起始接種密度為10.92×104個/mL。試驗中,溫度分別設(shè)置為5、10、15、20、25、30、35、40℃,每個溫度處理組設(shè)3個重復(fù),其它培養(yǎng)條件與藻種培養(yǎng)條件相同。培養(yǎng)過程中不充氣,每日隨機(jī)調(diào)換三角燒瓶的位置并充分搖瓶5次,培養(yǎng)時間為10 d。

1.2.2 細(xì)胞密度的測定 每天定時取樣,用血球計數(shù)板測定細(xì)胞密度。微藻相對生長率計算公式為

μ=(lnN-lnN0)/T,

其中:N0為T時間開始時的細(xì)胞數(shù)量;N為經(jīng)過T時間后的細(xì)胞數(shù)量;T為藻類的生長時間(d)。每天用Water-PAM葉綠素?zé)晒鈨x按照梁英等[7]的方法定時測葉綠素?zé)晒鈪?shù)(PSⅡ最大光能轉(zhuǎn)化效率Fv/Fm、光化學(xué)淬滅qP)和葉綠素的相對含量。

1.2.3 藻類恢復(fù)培養(yǎng)試驗 第1階段溫度試驗結(jié)束后,將5、10℃和40℃處理組的微藻樣品置于25℃下繼續(xù)培養(yǎng)6 d,光照強(qiáng)度不變。每天定時取樣,對葉綠素?zé)晒獾闹饕獏?shù)進(jìn)行測定,以25℃處理組各熒光參數(shù)的最高值作為對照,觀察藻類的恢復(fù)情況。

1.3 數(shù)據(jù)分析

用Sigmaplot 10.0軟件作圖。采用SPSS 11.5進(jìn)行單因子方差分析,采用Duncan多范圍檢驗法對處理組之間進(jìn)行多重比較及相關(guān)性分析,以P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果

2.1 溫度對等鞭金藻塔溪堤品系葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響

不同溫度對等鞭金藻塔溪堤品系葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響見圖1。單因子方差分析結(jié)果表明,溫度對該藻的主要熒光參數(shù)Fv/Fm、qP均有顯著影響(P＜0.05)。多重比較結(jié)果表明,接種后第1天,5℃處理組的主要熒光參數(shù)基本下降為0;40℃處理組的主要熒光參數(shù)從接種后開始快速下降,第3天下降為0。10℃處理組的熒光參數(shù)Fv/Fm顯著高于5℃和40℃處理組(P＜0.05),但顯著低于其它處理組;15℃處理組的熒光參數(shù)Fv/Fm在第6～10天顯著高于其它處理組(P＜0.05);25℃和30℃處理組的主要熒光參數(shù)總體上低于15℃、20℃和35℃處理組,未達(dá)到顯著性差異,但顯著高于其它處理組。qP的變化趨勢均與溫度有關(guān),多數(shù)處理組的qP均呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢,5℃和40℃處理組的qP下降幅度最大,直接下降為0;20℃處理組的qP上升幅度最大。

等鞭金藻塔溪堤品系的熒光參數(shù)與溫度之間的相關(guān)關(guān)系見表1。結(jié)果表明,熒光參數(shù)Fv/Fm、qP與溫度的相關(guān)性和培養(yǎng)時間有關(guān)。溫度為5～25℃時,第1～4天,Fv/Fm與溫度呈極顯著正相關(guān)(P＜0.01);第1～6天時,qP與溫度呈顯著正相關(guān)(P＜0.05)。25～40℃時,整個培養(yǎng)周期中, Fv/Fm、qP與溫度均呈極顯著負(fù)相關(guān)(P＜0.01)。

等鞭金藻塔溪堤品系的熒光參數(shù)與細(xì)胞密度之間的相關(guān)關(guān)系見表2。從表2可見,熒光參數(shù)Fv/Fm、qP與細(xì)胞密度的相關(guān)性與培養(yǎng)時間有關(guān),第2～7天,Fv/Fm與細(xì)胞密度呈顯著正相關(guān)(P＜0.05);第3～5天時,qP與細(xì)胞密度呈顯著正相關(guān)(P＜0.05)。

2.2 溫度對等鞭金藻塔溪堤品系葉綠素相對含量和細(xì)胞密度的影響

溫度對等鞭金藻塔溪堤品系葉綠素相對含量和細(xì)胞密度的影響見圖1。單因子方差分析結(jié)果表明,不同溫度對該藻的葉綠素相對含量和細(xì)胞密度均有顯著影響(P＜0.05)。多重比較結(jié)果表明:接種后第4～7天,25℃和30℃處理組藻類葉綠素的相對含量均顯著高于其它處理組(P＜0.05);接種后第7天,25℃處理組的細(xì)胞密度顯著高于其它處理組(P＜0.05);在整個培養(yǎng)周期中,5、10℃和40℃處理組藻類葉綠素的相對含量和細(xì)胞密度均顯著低于其它處理組(P＜0.05),不僅沒有增加,反而有所減少,到第3天時,40℃處理組細(xì)胞密度下降為0,說明這3個溫度下等鞭金藻塔溪堤品系不能生長繁殖;15℃處理組藻類葉綠素的相對含量和細(xì)胞密度均顯著高于5、10℃和40℃處理組(P＜0.05),但顯著低于其它處理組(20、25、30、35℃),與接種時相比,培養(yǎng)結(jié)束時該處理組藻類葉綠素的相對含量和細(xì)胞密度增加幅度較少,分別為接種時的6.19和9.46倍。從圖2可見,由于5、10℃和40℃處理組藻類沒有生長繁殖,因此無法計算這3個處理組的相對生長率,其它各處理組相對生長率從高到低依次為25℃＞

20℃＞30℃＞35℃＞15℃,25℃處理組的相對生長率最高,但與20℃和30℃處理組之間差異不顯著(P＞0.05),與15℃、35℃處理組差異顯著(P＜0.05)。

表1 等鞭金藻塔溪堤品系葉綠素?zé)晒鈪?shù)、細(xì)胞密度及葉綠素相對含量與溫度的相關(guān)系數(shù)Tab.1 The correlation coefficients of chlorophyll fluorescence parameters,cell densities and relative chlorophyll content with temperature of Isochrysis galbana(Tahitian strain)

等鞭金藻塔溪堤品系葉綠素相對含量和細(xì)胞密度與溫度間的相關(guān)關(guān)系見表1。結(jié)果表明,在5～25℃下,藻類葉綠素相對含量及細(xì)胞密度與溫度呈顯著的正相關(guān)關(guān)系(P＜0.05或P＜0.01),并隨溫度的增加而增加;25～40℃時,兩者與溫度的相關(guān)性與培養(yǎng)時間有關(guān),第3～10天時,葉綠素相對含量及細(xì)胞密度與溫度呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系(P＜0.05或P＜0.01)。

從表2可見,整個培養(yǎng)周期中,該藻的葉綠素相對含量與細(xì)胞密度均呈顯著的正相關(guān)關(guān)系。

表2 等鞭金藻塔溪堤品系葉綠素?zé)晒鈪?shù)及葉綠素相對含量與細(xì)胞密度的相關(guān)系數(shù)Tab.2 The correlation coefficients of chlorophyll fluorescence parameters and relative chlorophyll content with cell density of Isochrysis galbana(Tahitian strain)

2.3 藻類的恢復(fù)培養(yǎng)情況

將5、10℃和40℃處理組的藻類在溫度為25℃、光照為100 μmol/(m2·s)的條件下恢復(fù)培養(yǎng)6 d后,5℃和40℃處理組的藻類完全不能恢復(fù)。從圖3可見:10℃處理組藻類恢復(fù)培養(yǎng)3 d后,熒光參數(shù)(Fv/Fm、qP)分別比25℃處理組的最高值高出5.43%、5.89%?；謴?fù)培養(yǎng)6 d后,Fv/Fm恢復(fù)為25℃處理組最高值的96.87%,而qP卻下降了6.27%,各參數(shù)基本恢復(fù)正常。

圖1 不同溫度對等鞭金藻塔溪堤品系葉綠素?zé)晒鈪?shù)(Fv/Fm,qP)、葉綠素相對含量及細(xì)胞密度的影響Fig.1 Effects of different temperatures on the chlorophyll fluorescence parameters,relative chlorophyll content and cell density Isochrysis galbana(Tahitian strain)

圖2 不同溫度下等鞭金藻塔溪堤品系的相對生長率Fig.2 Relative growth ratio of in the strain of Isochrysis galbana under different temperatures

3 討論

本試驗結(jié)果表明:等鞭金藻塔溪堤品系生長的適溫為15～35℃,最適溫度為20～30℃;在5、10℃和40℃下,該藻類的細(xì)胞密度和葉綠素相對含量不斷減少,不能生長繁殖。這與Ukeles[9]認(rèn)為原種等鞭金藻在低于8℃、高于27℃時不能繁殖的結(jié)果有所差異。據(jù)柳敏海等[5]報道,大地溪金藻在10～35℃均能生長和繁殖,最適溫度為20～30℃,這與本試驗中該藻在10℃下不能繁殖的結(jié)果不同。其原因可能是微藻品系不同而引起的,如Ukeles[9]用的是原種等鞭金藻,柳敏海等[5]用的是寧波大學(xué)生命學(xué)院藻種室保存的藻種,而本試驗中用的是中國海洋大學(xué)微藻種質(zhì)庫保存的藻種。

葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)是研究環(huán)境因子對植物光合作用影響的快速、靈敏、簡捷的方法之一,熒光參數(shù)Fv/Fm、qP與逆境脅迫程度存在相關(guān)性。本試驗結(jié)果表明,5℃和10℃低溫脅迫對等鞭金藻塔溪堤品系葉綠素?zé)晒鈪?shù)影響較大,該溫度下熒光參數(shù)均明顯低于其他處理組,且5℃下該藻熒光參數(shù)下降為0。這表明低溫脅迫下等鞭金藻塔溪堤品系PSⅡ最大光能轉(zhuǎn)化效率下降,PSⅡ天線色素吸收的光能用于光化學(xué)電子傳遞的份額降低。低溫對微藻光合作用的影響表現(xiàn)在許多方面。微藻受到低溫脅迫時,反應(yīng)中心進(jìn)行代謝的途徑中斷,電子傳遞受阻,電子傳遞鏈中一部分電子與分子氧結(jié)合發(fā)生氧化還原反應(yīng),形成最初的反應(yīng)氧形式——活性氧簇(ROS),ROS可能毀壞PSⅡ反應(yīng)中心的蛋白復(fù)合物,引起光合作用的活性下降[10-11]。另外,低溫

還會導(dǎo)致光抑制[12],引起類囊體膜流動性降低,對同化力的利用減少,因此,對脂質(zhì)的雙分子層和活性氧清除酶造成損傷,故影響了光合電子的傳遞效率和光合磷酸化過程[13]。植物吸收的光能除了用于光化學(xué)反應(yīng)外,多余部分將耗散。耗散機(jī)制有多種形式,如熱耗散機(jī)制、抗氧化機(jī)制(抗氧化劑和抗氧化酶)、PSⅡ反應(yīng)中心失活和修復(fù)循環(huán)機(jī)制等。10℃處理組藻類的恢復(fù)培養(yǎng)試驗結(jié)果表明,各熒光參數(shù)值能恢復(fù)到正常生長狀態(tài),說明該溫度對等鞭金藻塔溪堤品系造成的是可逆性損傷,在合適的條件下可以恢復(fù)。因此,可以將等鞭金藻塔溪堤品系在10℃左右的低溫下保存,需要時再放在合適的溫度下進(jìn)行活化,這樣可以減少更換培養(yǎng)液的次數(shù),避免因頻繁更換培養(yǎng)液而引起的污染,并能保持種質(zhì)遺傳的穩(wěn)定性,實現(xiàn)長期保存的目的[14-15]。

圖3 10℃下培養(yǎng)10 d后等鞭金藻塔溪堤品系恢復(fù)培養(yǎng)后的葉綠素?zé)晒鈪?shù)(溫度為25℃,光強(qiáng)為100 μmol/(m2·s))Fig.3 Chlorophyll fluorescence parameters of Isochrysis galbana(Tahitian strain)during recovery(25℃,100 μmol/(m2·s))after cultured under 10℃for ten days.

本試驗結(jié)果表明,高溫處理組藻類(35℃)接種后2～5 d,其熒光參數(shù)Fv/Fm、qP顯著高于5℃、10℃處理組,但低于15、20、25、30℃處理組,說明35℃處理組其PSⅡ的最大光能轉(zhuǎn)化效率和光化學(xué)淬滅都受到了抑制,但是其抑制程度小于10℃處理組;40℃處理組藻類接種后3 d,其熒光參數(shù)Fv/Fm、qP均下降為0,且無法恢復(fù),說明該溫度對等鞭金藻塔溪堤品系造成的是不可逆性損傷,40℃下該藻根本無法生長繁殖。光合作用是微藻對高溫最敏感的生理過程之一。高溫主要破壞PSⅡ,并對PSⅡ的反應(yīng)中心產(chǎn)生影響,可引起藻類捕光色素復(fù)合體同PSⅡ的反應(yīng)中心分離,導(dǎo)致類囊體膜解垛疊[16],使捕光色素復(fù)合體的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變[17]、放氧復(fù)合體失去活性[18]以及Q→QB的電子傳遞被抑制等。

本試驗結(jié)果還表明,隨著培養(yǎng)時間的增加,35℃處理組葉綠素相對含量和細(xì)胞密度不斷增加,到培養(yǎng)結(jié)束時,分別增加到接種時的53.8和40.2倍,說明該藻在35℃條件下可以較好地生長繁殖,屬于耐高溫品系。這種特性正好符合南方及北方夏季對耐高溫金藻品系的要求。但40℃處理組藻類葉綠素的相對含量和細(xì)胞密度在培養(yǎng)3 d后幾乎下降為0,且無法恢復(fù)。因此在本試驗條件下,該藻種耐高溫的極限為35～40℃。雖然該藻可以耐較高溫度,但南方夏季水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)中還需要耐更高溫度的金藻品系,因此,為滿足南方水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)的需要,還需要篩選耐更高溫度的金藻品系。葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)是一種快速、靈敏、對細(xì)胞無傷害的檢測技術(shù),利用該技術(shù)在篩選麥類作物耐鹽品種方面已顯示出較好的應(yīng)用前景,可以用于鹽脅迫下葉綠素?zé)晒鈪?shù)的變化,以此來篩選小麥和大麥的耐鹽基因型[19-20]。本試驗中,等鞭金藻塔溪堤品系的熒光參數(shù)Fv/Fm以及葉綠素相對含量與細(xì)胞密度的相關(guān)性較好,可以用來評價該藻對溫度的適應(yīng)性。目前,僅對少量的微藻品種進(jìn)行了這方面的研究。隨著人們對各種環(huán)境因子(溫度、鹽度等)脅迫下葉綠素?zé)晒鈪?shù)變化機(jī)理的進(jìn)一步了解,以及熒光參數(shù)測定技術(shù)的進(jìn)一步完善,活體葉綠素?zé)晒鉁y定技術(shù)將在微藻耐性生理研究以及微藻育種中發(fā)揮越來越重要的作用。

[1] Ca?avate J P,Lubińn L M.Some aspects on the cryopreservation of microalgae used as food for marine species[J].Aquaculture,1995, 136:277-290.

[2] Fernández E M,Salmón H A,Dávalos C R.Ingestion and digestion of 10 species of microalgae by winged pearl oyster Pteria sterna (Gould,1851)larvae[J].Aquaculture,2004,230:417-423.

[3] Wikfors G H,Patterson G W.Differences in strains of Isochrysis of importance to mariculture[J].Aquaculture,1994,123:127-135.

[4] Kain J M,Fogg G E.Studies on the growth of marine phytoplankton

[J].Mar Biol,1958,37:781-788.

[5] 柳敏海,張春丹.大溪地金藻培養(yǎng)的生態(tài)條件研究[J].水產(chǎn)科學(xué),2005,24(3):10-12.

[6] 馮建燦,胡秀麗,王訓(xùn)申.葉綠素?zé)晒鈩恿W(xué)在研究植物逆境生理中的應(yīng)用[J].經(jīng)濟(jì)林研究,2002,20(4):14-18.

[7] 梁英,陳書秀,田傳遠(yuǎn),等.溫度對三角褐指藻葉綠素?zé)晒馓匦约吧L的影響[J].中國海洋大學(xué)學(xué)報,2008,38(3):377-383.

[8] 梁英,陳書秀.溫度對雨生紅球藻葉綠素?zé)晒馓匦约拔r青素含量的影響[J].海洋湖沼通報,2009(3):112-120.

[9] Ukeles R.The effect of temperature on the growth and survival of several marine algal species[J].Biol Pharm Bull,1961,120:255-263.

[10] 張守仁.葉綠素?zé)晒鈩恿W(xué)參數(shù)的意義及討論[J].植物學(xué)通報,1999,16(4):444-448.

[11] Clare D C,Rabinowitch H D,Fridovich I.Superoxide dismutase and chilling injury in Chlorella ellipsoidea[J].Arch Physiol Biochem,1984,231(1):158-163.

[12] Papageogious G.Chlorophyll fluorescence an intrinsic probe of photosynthesis[M]//Biogetics of photosynthesi.New York:Academic press,1975:319-371.

[13] Mallick N,Mohn F H.Use of chlorophyll fluorescence in metal stress research:a case study with the green microalgae Scenedesmus[J].Ecotoxicol Environ Saf,2003,55:64-69.

[14] 張躍群,石斌,陸德祥,等.3種優(yōu)質(zhì)海洋微藻的低溫保存研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2009(6):314-317.

[15] 王培磊,宮慶禮,麥康森,等.兩種海洋單胞藻濃縮與保存效果的研究[J].海洋湖沼通報,2001(4):12-19.

[16] 黃仿,武寶玕.熱脅迫對球等鞭金藻作用機(jī)制的葉綠素?zé)晒庋芯縖J].廣西師范大學(xué)學(xué)報,1995,11(2):72-76.

[17] 武寶軒,韓志國,藏汝波.高溫脅迫對海洋紅藻及綠藻葉綠素?zé)晒獾挠绊慬J].暨南大學(xué)學(xué)報,2002,23(1):108-112.

[18] Srivastava A,Guisse B,Greppin H,et al.Regulation of antenna structure and electron transport in photosystem II of Pisumsatium under elevated temperature probed by the fast polyphasic chlorophyll a fluorescence transient:OK JIP[J].Biochim Biophys Acta, 1997,1320:95-106.

[19] Laing L,Utting S D.The influence of salinity on the production of two commercially important unicellular marine algae[J].Aquaculture,1980,21:79-86.

[20] Belkhodja R,Morales F,Abadía A,et al.Effects of salinity on chlorophyll fluorescence and photosynthesis of barley(Hordeum vulgare L.)grown under a triple-line-source sprinkler system in the field[J].Photosynthetica,1999,36:375-387.

Effects of temperature on cell density and chlorophyll fluorescence parameters in Tahitian strain of alga Isochrysis galbana

LIANG Ying,FAN Li-min,CHEN Shu-xiu,WANG Yan
(The Key Laboratory of Mariculture,Ministry of Education,Ocean University of China,Qingdao 266003,China)

The effects of temperatures(5-40℃)on cell density,relative chlorophyll content and chlorophyll fluorescence parameters(maximal effective quantum yield of PSⅡin the dark,Fv/Fm;the photochemical quenching coefficient qP)were examined in Tahitian strain of Isochrysis galbana in batch cultures by Water-PAM chlorophyll fluorometer.One-way analysis of variance showed that temperature had significant effects on the cell density and relative chlorophyll content of the alga(Tahitian)during the experiment(P＜0.05).Under this experimental condition,the proper growth temperature for the alga was 15-35℃,the optimal growth temperature of 20-30℃.The alga was found to cease growing and developing under 5,10℃and 40℃.The relative growth ratio under different temperatures was arranged as 25℃＞20℃＞30℃＞35℃＞15℃.Temperature also had significant effects on the fluorescence parameters of the alga.The main parameters(Fv/Fm,qP)were significantly lower under 5,10℃and 40℃than those in other treatments from day 1 to the end of this experiment.At 25℃and 30℃,however,the above main fluorescence parameters were generally lower than those at 15℃,20℃and 35℃,but higher than others treatments.After cultured at 5,10℃and 40℃for ten days,the microalga was re-cultured in 25℃,100 μmol/(m2·s)conditions for 6 days,all the parameters in 5℃and 40℃treatment were not recovered absolutely, while those in 10℃treatment were recovered to the normal level.The cell density,relative chlorophyll content and fluorescence parameters exhibited some correlations with temperatures,while the pattern and strength were varied with the temperature range and the culture period.Moreover,significant positive correlations between chlorophyll content and cell density were found during the experiment.

Isochrysis galbana;temperature;cell density;chlorophyll fluorescence parameter

Q945.78

A

2095-1388(2011)05-0422-06

2010-12-10

“十一五”國家科技支撐計劃項目(2006BAD09A03)

梁英(1967-),女,博士,教授。E-mail:yliang@ouc.edu.cn