張巧鴿,王麗英
(1.舞鋼市水產(chǎn)技術(shù)推廣站,河南 平頂山 462500;2.舞鋼市農(nóng)技推廣中心,河南 平頂山 462500)
小球藻()為優(yōu)質(zhì)蛋白餌料,其蛋白含量通常占藻體干質(zhì)量的50%左右,藻體內(nèi)含有多種必需氨基酸,也有豐富的維生素與礦物質(zhì)元素,可高效地轉(zhuǎn)化養(yǎng)殖水體中的有毒有害物質(zhì),因此,高效培養(yǎng)小球藻很有必要。為探究植物促生長劑對小球藻生長的影響,選取3種植物促生長劑,分別為新福鈉、吲哚丁酸鉀和胺鮮酯(DA-6),設(shè)置不同濃度梯度,探究它們對小球藻各項指標(biāo)影響的最適濃度,為小球藻的高效培養(yǎng)提供理論依據(jù)。
選用無菌培養(yǎng)的蛋白核小球藻(以下簡稱小球藻)作為試驗的培養(yǎng)藻,藻種由河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院水產(chǎn)實(shí)驗室提供。純度均為98%的新福鈉、吲哚丁酸鉀和DA-6購自鄭州信聯(lián)生物科技有限公司。
1.2.1 培養(yǎng)基的制備
將配制好的BG-11培養(yǎng)基用1 mol/L的氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至7.0~7.5,將培養(yǎng)基放置于YXQ-LS-100SII立式壓力蒸汽滅菌器內(nèi),在121.5℃條件下滅菌30 min,取出后冷卻至室溫備用。
1.2.2 藻種擴(kuò)培、接種與培養(yǎng)
將冷卻至室溫的BG-11培養(yǎng)基進(jìn)行紫外線滅菌,然后移到酒精燈附近進(jìn)行分裝,將100 mL藻種接種到分裝后的BG-11培養(yǎng)基內(nèi)。按照上述滅菌方法和接種步驟,分別在含有不同濃度新福鈉、吲哚丁酸鉀和DA-6的培養(yǎng)基內(nèi)接種10 mL擴(kuò)培后的小球藻種,每3個錐形瓶添加一個濃度作為平行,按照恒溫30℃、光強(qiáng)3 000 lx、光暗比14 h∶10 h的培養(yǎng)條件在搖床上培養(yǎng)。每間隔24 h取樣一次,用血球板計數(shù)法進(jìn)行5點(diǎn)取樣,記錄小球藻的生長情況并繪制其生長曲線,連續(xù)培養(yǎng)5 d后測定其光合色素含量。
1.2.3 細(xì)胞密度值測定與光密度值(OD)測定
(1)小球藻細(xì)胞密度值測定。每平行組分別在0,24,48,72,96和120 h各取樣一次,用6個血球計數(shù)板,在顯微鏡下對不同濃度梯度的各平行組小球藻原液放大400倍觀察并計數(shù),記錄各濃度下小球藻細(xì)胞數(shù)量。(2)小球藻細(xì)胞光密度值(OD)測定。小球藻的細(xì)胞密度與波長680 nm處的吸光度之間的線性關(guān)系如圖1所示??衫眯∏蛟逶旱奈舛戎底鳛楹饬啃∏蛟寮?xì)胞密度的間接指標(biāo),利用UV-1800紫外可見分光光度計,在波長680 nm處測量各平行組內(nèi)小球藻的吸光度值,記錄數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。
圖1 小球藻細(xì)胞密度與波長680 nm處吸光度值的線性關(guān)系
1.2.4 小球藻光合色素的提取與含量測定
(1)光合色素的提取。取不同濃度的各平行組培養(yǎng)基原液,用離心機(jī)離心5 min,去掉上清液后加入甲醇溶劑重懸,在嚴(yán)格避光條件下,靜置24 h以上,直到濃縮后的小球藻細(xì)胞完全變成白色殘渣。將經(jīng)甲醇處理后的藻液在4℃條件下3 000 r/min離心5 min,取上清液。(2)光合色素含量的測定。以甲醇溶劑為空白調(diào)零,用UV-1800紫外可見分光光度計分別測定666,653和470 nm下不同濃度各平行組藻液的吸光度值,獲取的數(shù)據(jù)代入以下公式(1),(2)和(3),分別計算葉綠素b、葉綠素a和類胡蘿卜素的含量。
式中:A653、A666、A470為葉綠素溶液在波長653 m、666 nm、470 nm時的吸光度。
1.2.5 數(shù)據(jù)分析
采用SPSS 24.0軟件,對試驗所得數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析和Duncan’s多重比較。
2.1.1 新福鈉對小球藻生長的影響
不同濃度的新福鈉對小球藻細(xì)胞密度的影響見圖2。由圖2可見,與對照組(0 mg/L組)相比,添加48 h后,10,20,40,80和160 mg/L新福鈉對小球藻生長影響不明顯(>0.05);72 h后,40,80和160 mg/L的新福鈉顯著抑制小球藻細(xì)胞的生長(<0.05),20 mg/L的新福鈉抑制效果不明顯;120 h后,10 mg/L的新福鈉顯著促進(jìn)小球藻細(xì)胞的生長(<0.05),與對照組相比,細(xì)胞密度增加了16.7%;與對照組相比,添加量為20,40,80和160 mg/L的新福鈉小球藻的細(xì)胞密度分別減少了7.37%,33.3%,45.9%和63.8%(<0.05)。
圖2 不同濃度的新福鈉對小球藻細(xì)胞密度的影響
試驗結(jié)果顯示,與其他植物促生長劑一樣,新福鈉對小球藻的作用效果與濃度有關(guān)。10 mg/L新福鈉能顯著促進(jìn)小球藻的生長,提高細(xì)胞密度(<0.05)。高濃度新福鈉抑制小球藻生長,20,40,80和160 mg/L的新福鈉對小球藻的生長均起到顯著的抑制作用(<0.05),該試驗結(jié)果與唐明虎等的研究相似。
2.1.2 吲哚丁酸鉀對小球藻生長的影響
不同濃度的吲哚丁酸鉀對小球藻細(xì)胞密度的影響見圖3。從圖3可見,與對照組相比,添加48 h后,10,20和40 mg/L吲哚丁酸鉀對小球藻細(xì)胞生長沒有明顯影響,80和60 mg/L的吲哚丁酸鉀顯著抑制小球藻細(xì)胞的生長(<0.05)。72 h后,40 mg/L的吲哚丁酸鉀顯著抑制小球藻細(xì)胞生長。120 h后,10和20 mg/L吲哚丁酸鉀顯著促進(jìn)小球藻細(xì)胞生長(<0.05),與對照組相比,細(xì)胞密度分別增加了11.0%和28.9%。40,80和160 mg/L吲哚丁酸鉀顯著抑制細(xì)胞生長(<0.05),與對照組相比,細(xì)胞密度分別減少了21.0%,41.9%和57.1%。
圖3 不同濃度的吲哚丁酸鉀對小球藻細(xì)胞密度的影響
試驗結(jié)果顯示,10和20 mg/L的吲哚丁酸鉀能顯著促進(jìn)小球藻的生長(<0.05),而40,80和160 mg/L吲哚丁酸鉀則顯著抑制小球藻的生長(<0.05)。本試驗結(jié)果與周曉歡、鄧曉東等的研究結(jié)果和推論相一致。
2.1.3 DA-6對小球藻生長的影響
不同濃度的DA-6對小球藻細(xì)胞密度的影響見圖4。由圖4可見,添加48 h后,10 mg/L的DA-6顯著促進(jìn)小球藻細(xì)胞的生長(<0.05)。與對照組相比,40和80 mg/L DA-6對小球藻生長有顯著抑制作用(<0.05)。72 h后,80 mg/L的DA-6顯著抑制小球藻生長(<0.05)。120 h后,與對照組相比,10 mg/L的DA-6顯著促進(jìn)小球藻生長(<0.05),細(xì)胞密度增加33.2%;20,40和80 mg/L DA-6顯著抑制小球藻的生長(<0.05),細(xì)胞密度分別比對照組減少了37.1%,50.5%和64.4%。
圖4 不同濃度的DA-6對小球藻細(xì)胞密度的影響
DA-6作為一種化學(xué)合成的植物促生長劑,可以促進(jìn)葉綠素、蛋白質(zhì)和核酸的合成。試驗結(jié)果顯示,5和10 mg/L的DA-6能夠顯著促進(jìn)小球藻生長,而20,40和80 mg/L的DA-6則抑制小球藻生長。
2.2.1 新福鈉對小球藻光合色素含量的影響
不同濃度新福鈉對光合色素的影響見表1。由表1可見,與對照組相比,在10 mg/L新福鈉的誘導(dǎo)下,葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素含量分別增加了7.67%,34.6%和20.3%,3種光合色素含量均顯著高于對照組(<0.05)。在20 mg/L新福鈉的誘導(dǎo)下,小球藻3種光合色素含量與對照組相比,變化不明顯。在40,80和160 mg/L新福鈉的誘導(dǎo)下,3種光合色素的含量被顯著抑制(<0.05)。
表1 不同濃度新福鈉對光合色素的影響① mg/L
2.2.2 吲哚丁酸鉀對小球藻光合色素含量的影響
不同濃度吲哚丁酸鉀對光合色素的影響見表2。由表2可見,與對照組相比,在10 mg/L吲哚丁酸鉀的誘導(dǎo)下,葉綠素a含量顯著增加了6.97%(<0.05)。在20 mg/L吲哚丁酸鉀的誘導(dǎo)下,葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素含量分別顯著增加了12.6%,29.2%和46.1%(<0.05)。在40 mg/L吲哚丁酸鉀的誘導(dǎo)下,葉綠素a含量顯著高于對照組(<0.05)。在80和160 mg/L吲哚丁酸鉀的誘導(dǎo)下,光合色素含量均顯著低于對照組(<0.05)。
表2 不同濃度吲哚丁酸鉀對光合色素的影響①mg/L
2.2.3 DA-6對小球藻光合色素含量的影響
不同濃度DA-6對光合色素的影響見表3。由表3可見,與對照組相比,在5 mg/L DA-6的誘導(dǎo)下,葉綠素b的含量顯著增加了10.9%(<0.05)。在10 mg/L DA-6的誘導(dǎo)下,葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素含量顯著增加了24.6%,41.9%和21.5%。在20 mg/L DA-6的誘導(dǎo)下,葉綠素a和類胡蘿卜素含量顯著低于對照組(<0.05)。在40和80 mg/L DA-6的誘導(dǎo)下,光合色素含量均顯著低于對照組(<0.05)。
表3 不同濃度DA-6對光合色素的影響① mg/L
低濃度的3種植物促生長劑(新福鈉、吲哚丁酸鉀和DA-6)能有效促進(jìn)小球藻的生長和光合色素含量的積累,且小球藻的細(xì)胞密度、吸光度與光合色素含量的總體變化趨勢一致,先增高后降低。而過高濃度的3種植物促生長劑對小球藻的光合色素合成有抑制作用,可能導(dǎo)致小球藻生長被抑制。所以只有選擇適當(dāng)?shù)闹参锎偕L劑濃度才能較好地促進(jìn)小球藻生長。
根據(jù)本試驗結(jié)果,3種植物促生長劑的最適濃度分別是新福鈉10 mg/L,吲哚丁酸鉀20 mg/L和DA-6 10 mg/L。由于本試驗濃度梯度設(shè)置較大,為使研究結(jié)果更準(zhǔn)確,應(yīng)該選擇更小的濃度梯度開展進(jìn)一步試驗。此外,還可以增加蛋白質(zhì)、氨基酸和脂肪酸含量等營養(yǎng)指標(biāo)和抗氧化(超氧化物歧化酶、過氧化物酶和過氧化氫酶)指標(biāo)的測定,篩選出3種植物促生長劑的最佳添加濃度,為規(guī)?;a(chǎn)小球藻提供一定的參考依據(jù)。