海水中一氧化氮对浮游植物生长影响的规律研究

论文摘要

一氧化氮（Nitric oxide, NO）本身是一种无色无味的有毒气体,然而近年来的研究表明,NO不仅在大气中扮演着重要的角色,而且在生物体中具有特殊而多样性的功能,特别是植物生长重要的调节因子和信使分子。然而关于NO在海洋生态系中的作用和地位的研究尚属空白,开展海水中NO对浮游植物生长影响的研究,对深入了解NO对海洋生态系的影响及生物氮循环过程具有重要的意义。本研究选取有代表性的赤潮藻裸甲藻和中肋骨条藻,非赤潮藻亚心形扁藻进行NO的培养和测定实验。主要进行了以下几方面的工作:（1）进行了各种条件下外源NO对微藻生长影响的培养实验,系统总结了NO对海洋浮游植物生长影响的作用规律;（2）对上述三种微藻进行了比较系统和完整的全过程监测,总结了海洋微藻内源性NO浓度的变化规律,并初步探讨了海洋微藻体系内NO的来源;（3）研究了外源NO与金属（Fe、Cu）对微藻生长的共同影响,并探讨了金属对微藻培养液中NO浓度的影响。（4）研究了外源高浓度NO对赤潮藻的抑制作用及规律。利用电化学方法测定了NO在藻液中的衰变,并初步探讨了NO浓度与微藻生长的关系。（5）研究了外源NO对微藻光合色素、抗氧化系统的影响,并进行了微藻的光谱测定,初步探讨了NO对微藻生长的作用机理。主要研究结果如下:1.外源NO对海洋浮游植物生长的影响及规律（1）研究了不同浓度(1.4×10-5～1.4×10-10mol/L)NO对裸甲藻、中肋骨条藻和亚心形扁藻生长的影响。只一次性加入NO的情况下,10-5mol/LNO对裸甲藻和中肋骨条藻有明显的抑制作用,而10-6mol/LNO对这两种赤潮藻的促进作用最明显;对非赤潮亚心形扁藻则不同,10-5mol/LNO对亚心形扁藻的促进作用最明显。在每天两次加入NO的情况下,10-5～10-7mol/L NO对裸甲藻和中肋骨条藻的生长起明显地抑制作用,浓度越高对藻的抑制作用越明显;

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 1 文献综述
• 1.1 NO 的基本性质
• 1.2 NO 在大气中的研究
• 1.2.1 大气中NO 的来源
• 1.2.2 NO 在大气中的作用
• 1.3 NO 在生物体中的研究
• 1.3.1 NO 在生物体中的主要反应.
• 1.3.2 NO 在动物体中的研究
• 1.3.2.1 动物体中NO 的产生途径
• 1.3.2.2 NO 在动物体中的生理功能.
• 1.3.3 NO 在植物中的研究
• 1.3.3.1 植物NO 的产生途径
• 1.3.3.2 NO 在植物体中的生理功能和机制.
• 1.3.4 NO 在浮游植物中的研究
• 1.3.4.1 NO 在浮游植物中的来源
• 1.3.4.2 NO 在浮游植物中的功能.
• 1.4 NO 在海洋中的研究
• 1.4.1 NO 在氮的生物地球化学循环中的地位
• 1.4.2 海水中NO的来源
• 1.4.3 海水中NO 的化学反应
• 1.5 液相中NO 的测定方法研究
• 1.6 影响浮游植物生长的因素研究
• 1.7 小结及本论文的研究内容
• 2. 外源NO 对海洋浮游植物生长的影响及规律
• 2.1 实验
• 2.1.1 试剂
• 2.1.2 仪器设备
• 2.1.3 实验材料
• 2.1.4 实验方法
• 2.2 结果和讨论
• 2.2.1 本实验中的几种微藻的特性简介
• 2.2.2 藻细胞密度与光密度值之间的线性关系
• 2.2.3 一次性加入不同浓度NO 对裸甲藻、中肋骨条藻和亚心形扁藻生长的影响
• 2.2.4 每天两次加入不同浓度NO 条件下对裸甲藻、中肋骨条藻和亚心形扁藻生长的影响
• 2.2.5 对上述实验结果的讨论
• 2.3 小结
• 3. 海洋生态系内源性NO 的释放规律及来源的初步研究
• 3.1 实验
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 海洋微藻藻液中NO 的检测结果
• 3.2.1.1 海洋浮游植物在正常生长条件下有低浓度内源性 NO 产生的现象
• 3.2.1.2 海洋微藻藻液中NO 与营养盐和pH 值的关系
• 3.2.2 海洋微藻生态系内源NO 释放规律的讨论
• 3.2.2.1 各门类赤潮藻和非赤潮藻内源性NO 的变化规律
• 3.2.2.2 不同浓度营养盐对内源性NO 浓度的影响
• 3.2.2.3 微量元素对微藻内源性NO 浓度的影响
• 3.2.2.4 温度、盐度与光照强度对微藻内源性NO 浓度的影响
• 3.2.2.5 植物激素水杨酸（SA）对微藻内源性NO 浓度的影响
• 3.2.3 海洋微藻生态系内源性NO 来源的讨论
• 3.3 小结
• 4. 外源NO 与金属对微藻生长的共同影响的研究.
• 4.1 实验
• 4.2 结果和讨论
• 4.2.1 一氧化氮与铁对海洋微藻生长的交互影响
• 4.2.1.1 一氧化氮与铁对中肋骨条藻生长的共同影响
• 4.2.1.2 不同浓度铁对中肋骨条藻藻液内源性NO 浓度的影响
• 4.2.1.3 关于一氧化氮与铁对海洋微藻生长影响的讨论
• 4.2.1.4 结论
• 4.2.2 一氧化氮与铜对海洋微藻生长的交互影响
• 4.2.2.1 外源一氧化氮与铜离子对海洋微藻生长的共同影响
• 4.2.2.2 结论
• 4.3 小结
• 5. 外源高浓度NO 对赤潮藻的抑制作用的初步研究
• 5.1 实验
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 外源高浓度NO对赤潮藻生长的影响
• 5.2.1.1 一次性加入高浓度NO对微藻生长的抑制情况
• 5.2.1.2 每天两次加入1.4μmol/LNO 对微藻生长的抑制情况
• 5.2.1.3 不同营养盐条件下NO对微藻生长的抑制情况
• 5.2.1.4 不同温度下NO对微藻生长的抑制情况
• 5.2.1.5 NO对不同生长阶段赤潮藻的抑制作用
• 5.2.2 外源高浓度NO在藻液中的变化
• 5.2.2.1 海洋微藻对外源NO的吸收
• 5.2.2.2 一次性加入1.4μmol/L NO 后,裸甲藻藻液中 NO 的衰变和藻密度变化情况
• 5.2.2.3 每天两次加入1.4μmol/L NO 后藻液中NO 浓度的变化
• 5.3 小结
• 6. 外源NO 对微藻作用机理的初步研究
• 6.1 实验
• 6.2 结果和讨论
• 6.2.1 不同浓度NO 对海洋微藻光合色素含量的影响
• 6.2.1.1 不同浓度NO对亚心形扁藻光合色素含量的影响
• 6.2.1.2 不同浓度NO 对中肋骨条藻光合色素含量的影响
• 6.2.2 不同NO 浓度下亚心形扁藻的光谱变化
• 6.2.2.1 室温吸收光谱
• 6.2.2.2 室温荧光光谱
• 6.2.3 不同浓度外源NO对亚心形扁藻抗氧化系统的影响
• 6.2.4 外源NO和金属铜对亚心形扁藻抗氧化系统的共同影响
• 小结
• 7. 结论与认识
• 7.1 论文的主要结论
• 7.2 论文的主要创新点
• 7.3 对今后研究的展望
• 参考文献
• 附录
• 博士期间论文发表和获奖情况
• 致谢