顆石藻鈣化光合關(guān)系驗(yàn)證【開(kāi)題報(bào)告】

1、<p><b>　　畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告</b></p><p><b>　　生物工程</b></p><p>　　顆石藻鈣化光合關(guān)系驗(yàn)證</p><p>　　一、選題的背景與意義</p><p>　　顆石藻，是經(jīng)常在海域內(nèi)爆發(fā)水華的一個(gè)物種，其通過(guò)自身的光合作用和鈣化作用大量繁殖衍生，涉及到

2、自然圈內(nèi)的大氣循環(huán)和碳循環(huán)。環(huán)境因子嚴(yán)重影響顆石藻的生長(zhǎng)繁衍、生理作用等，顆石藻的鈣化作用和光合作用都與碳元素的生物地化循環(huán)有關(guān)，其相互關(guān)系影響到微藻種群動(dòng)態(tài)、海域的碳循環(huán)，甚至成為全球氣候變化的影響因素。由于顆石藻種類(lèi)繁多，其光合作用和鈣化作用的關(guān)系表現(xiàn)多樣，仍需通過(guò)實(shí)驗(yàn)不斷得到驗(yàn)證。</p><p>　　本課題就選取顆石藻Pleurochrysis的另一屬藻類(lèi)進(jìn)行研究，分析不同條件下光合作用和鈣化作用的強(qiáng)弱，

3、了解環(huán)境因子對(duì)顆石藻生長(zhǎng)和鈣化光合關(guān)系的影響，為顆石藻基礎(chǔ)研究提供參考。</p><p>　　二、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問(wèn)題：</p><p><b>　　研究的基本內(nèi)容：</b></p><p>　　1. 最適溫度條件下，不同光照強(qiáng)度對(duì)顆石藻種群生長(zhǎng)、光合作用和鈣化作用的影響</p><p>　　2. 溫度差異情

4、況下，顆石藻種群生長(zhǎng)、鈣化和光合參數(shù)的響應(yīng)特征</p><p>　　3. 種群生長(zhǎng)脅迫環(huán)境中，種群生長(zhǎng)、鈣化和光合參數(shù)響應(yīng)特征</p><p><b>　　擬解決的問(wèn)題：</b></p><p>　　研究不同條件下碳酸酐酶活性的差別，光合作用和鈣化作用的強(qiáng)弱，觀察其是否成互逆關(guān)系或者是互不影響。</p><p>　　三、

5、研究的方法與技術(shù)路線：</p><p><b>　?。ㄒ唬┭芯糠椒?lt;/b></p><p>　　1.最適溫度條件下，不同光照強(qiáng)度對(duì)顆石藻種群生長(zhǎng)、光合作用和鈣化作用的影響</p><p>　　以25℃為最適培養(yǎng)溫度條件，設(shè)置光照強(qiáng)度組分別為：HG（25℃,5400lx）、HZ（25℃,2500lx）、HD（25℃,500lx）三組，測(cè)量顆石藻的

6、種群生長(zhǎng)密度、光合作用QY和OD值，鈣化作用的熒光值。</p><p>　　控制培養(yǎng)箱溫度為25℃，調(diào)節(jié)培養(yǎng)箱內(nèi)光源，用光照強(qiáng)度測(cè)量?jī)x控制光照強(qiáng)度為5400lx左右，此為HG組；用一層黑色尼龍紙包扎三角瓶，得到光照強(qiáng)度為2500lx左右的HZ組；用兩層黑色尼龍紙包扎三角瓶，得到光照強(qiáng)度為500lx左右的HD組。每個(gè)組別做至少5個(gè)平行樣品。</p><p>　　2.溫度差異情況下，顆石藻種群

7、生長(zhǎng)、鈣化和光合參數(shù)的響應(yīng)特征</p><p>　　以2500lx為最適培養(yǎng)光照條件，設(shè)置溫度差異分別為HZ（25℃,2500lx），MZ（15℃，2500lx）兩組，測(cè)量顆石藻的種群生長(zhǎng)密度、光合作用QY和OD值，鈣化作用的熒光值。</p><p>　　控制培養(yǎng)箱溫度為25℃，光照強(qiáng)度設(shè)置為5400lx，包扎一層黑色尼龍紙的三角瓶的組別為HZ組；控制另一培養(yǎng)箱溫度為15℃，光照強(qiáng)度設(shè)置為

8、2500lx，為MZ組。每個(gè)組別做至少5個(gè)平行樣品。</p><p>　　3.種群生長(zhǎng)脅迫環(huán)境中，種群生長(zhǎng)、鈣化和光合參數(shù)響應(yīng)特征</p><p>　　前期的研究表明，顆石藻在低溫環(huán)境下會(huì)停止細(xì)胞分裂，但需要在暗光照下細(xì)胞才能維持存活。本實(shí)驗(yàn)分析種群生長(zhǎng)脅迫時(shí)，其細(xì)胞鈣化的特征。</p><p>　　生長(zhǎng)脅迫條件設(shè)置為L(zhǎng)A（10℃，25lx），測(cè)量此條件下顆石藻的種

9、群生長(zhǎng)密度、光合作用QY和OD值，鈣化作用的熒光值。</p><p>　　另起一培養(yǎng)箱設(shè)置溫度為10℃，光照強(qiáng)度設(shè)置為2500lx，包扎2層黑色尼龍紙的三角瓶為L(zhǎng)A組。每個(gè)組別做至少5個(gè)平行樣品。</p><p><b>　?。ǘ┘夹g(shù)路線</b></p><p>　　四、研究的總體安排與進(jìn)度</p><p>　　201

10、0年11月 查找資料，撰寫(xiě)綜述和開(kāi)題報(bào)告。開(kāi)題答辯。</p><p>　　2010年12月 翻譯外文文獻(xiàn)，確定實(shí)驗(yàn)方案，準(zhǔn)備材料和實(shí)驗(yàn)儀器</p><p>　　2011年12月至3月 在老師的指導(dǎo)下開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。</p><p>　　2011年5月 撰寫(xiě)畢業(yè)論文，準(zhǔn)備論文答辯。</p><p><b>　　

11、五、主要參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　【1】Westbroek P,Young J R,Linschooten K.Coccolith production (biomineralization) in the marine alga Emiliania huxleyi[J].Journal of Eukaryotic Microbiology,1989,36(4):368-373.<

12、;/p><p>　　【2】侯奎,陳鎮(zhèn)東,陳延成等.顆石藻與環(huán)境[J].植物資源與環(huán)境學(xué)報(bào),2001,10（1）:51-53.</p><p>　　【3】張守仁,葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)參數(shù)的意義及討論[J].植物學(xué)通報(bào),1999,14（4）:444-448.</p><p>　　【4】Sorrosa J M,Satoh M,Shiraiwa Y.Low temperature

13、stimulates cell enlargement and inlracelhlar calcification of coccofithophorids[J].Marine Biotechnology,2005,7(2):128—133.</p><p>　　【5】周成旭,嚴(yán)小軍,駱其君等.低溫和高溫下顆石藻Pleurochrysis carterae種群生長(zhǎng)特征及生化變化[J].生態(tài)學(xué)報(bào).2008,28（

14、6）:2587-2594.</p><p>　　【6】Balch W M,Ei lpatrick K.Calcification rates in the equatorial Pacific along 140N[J].Deep Sea Research,1995, 43:971-993.</p><p>　　【7】N.A.Nimer,M.J.Merrett.Calcification

15、rate in Emiliania huxleyi Lohmann in response to light,nitrate and availability of inorganic carbon[J].New Phytol,1993,123:673-677.</p><p>　　【8】Nikos Leonardos,Betsy Read,Brenda Thake et al.No mechanistic de

16、pendence of photosynthesis in calcification in the coccolithophorid Emiliania Huxleyi[J].Phycological Society of America 2009,45:1046-1051.</p><p>　　【9】Sikes C S,Roer R D,Wilbur K M.Photosynthesis and coccol

17、ith formation:Inorganic carbon sources and net inorganic reaction of deposition [J].Limnology and Oceanography,1980,25(2):248-261.</p><p>　　【10】Delille B,Harlay J,Zondervan I et al.Response of primary produc

18、tion and calcification to changes of p(CO 2 ) during experimental blooms of the coccolithophorid Emiliania huxleyi[J].Global Biogeochemical Cycles,2005, 19:595-605.</p><p>　　【11】Paasche E.A tracer study of t

19、he inorganic carbon uptake during coccolith formation and photosynthesis in the coccolithophorid Coccolithus huxleyi[J].Physiol Plantarum Supplement,1964,3:1-82.</p><p>　　【12】Herfort L,Thake B,Roberts J.Acqu

20、isition and use of bicarbonate by Emiliania huxleyi[J].New Phytologist.2002.156(3):427-436.</p><p>　　【13】Brownlee C,Taylor A.Calcification in coccolithophores:a cellular perspective.From Molecular Processes

21、to Global Impact[C].Springer-Verlag Berlin Heidelberg,2004:31-50.</p><p>　　【14】孫軍,今生顆石藻的有機(jī)碳泵和碳酸鹽反向泵[J].地球科學(xué)進(jìn)展,2007,22（12）,1231-1239.</p><p>　　【15】吳慶余,白巖善博.HCO3-對(duì)海生顆石藻細(xì)胞表面鈣化和CO2固定作用的研究[J].植物學(xué)報(bào),19