发菜人工培养条件探索

    刘明志

    (长沙大学生物技术研究所 ,湖南 长沙 410003)

    摘 要:以藻体长度增加作为量化指标,以自溶和解体作为质量指标,研究了在不同营养培养基、 pH值、光照及初始接种长度条件

    下对发菜生长的影响。结果表明,与培养基中营养元素的组成和配比相比,接种藻体初始长度、光照和pH值对发菜藻体生长无显

    著影响,而培养基中营养元素的组成和配比对发菜藻体生长影响显著。在朱浩然培养基的基础上,通过均匀设计法进行多因子比

    较试验以及生长发育分析(全文另发) ,建立了较为适合发菜生长的人工培养基。含氮培养液可能是发菜自溶和解体的主要原因

    之一。

    关键词:发菜; 人工培养; 培养基

    中图分类号:S154. 384 文献标识码:B 文章编号:1006 - 060X(2005) 01 - 0036 - 04

    Research on Condttions of Artif icial Cultivation of Nostoc Flagelliforma

    LIU Ming - zhi

    ( Institute of Biotechnology , Changsha University , Changsha 410003 , PRC)

    Abstract :The effects of different nutritional medium , pH value , light illumination and the length of inoculated thalli on growth of

    Nostoc f lagelliforme have been studied with length increase as quantitative criterion and with autolysis and disintegration as qualita 2

    tive criterion. The results suggested that the original length of thalli , pH value , light illumination didn’ t have remarkable effects

    comparing the composition and combination of nutritional elements in the medium , whereas the composition and combination of nu 2

    tritional elements in the medium produce prominent effects. A relatively suitable medium have been established by the method of e 2

    qualization design and the comparative experimnet of multiple elements and the analysis of growth and development (see the paper

    on other periodical) on the basis of Chu’ s medium. One of the main reasons of autolysis and disintegration may be the nitrogen -

    containing medium.

    Key words :Nostoc f lagelliforme Born. et Flah ; artificial culture ; medium

    发菜( Nostoc f lagelliforme)属陆生性蓝绿藻 ,在分

    类学上属于原生生物界蓝藻门蓝藻纲念珠藻科念珠

    藻属。它广泛分布于世界各国 ,在中国主要分布于

    西北和华北的干旱和半干旱地区 ,如内蒙古、甘肃和

    青海。它是从荒漠过渡到荒漠草原地带的一种原核

    藻类。发菜具有光合作用能力和固氮特性 ,由于具

    有丰富的营养价值而深受中国人民喜爱 ,具有极大

    的市场需求。因此 ,对发菜的研究无论是在理论上 ,还是在生产实践上 ,均具有十分重要的意义。

    中国研究发菜历史超过20 a ,在其生态和形态、细胞和发育、光合作用、呼吸作用、固氮酶活性、膜脂

    和脂肪酸组成、藻胆体分离及光谱特性等方面做了

    不少研究工作。在发菜人工培养方面也做了大量研

    收稿日期:2004 - 08 - 15

    作者简介:刘明志(1963 - ) ,湖南岳阳市人,副教授,主要从事

    细胞生物工程研究工作。

    究[1 - 8 ]。但是迄今为止 ,发菜的人工培养难题仍未

    彻底解决 ,发菜人工培养离生产实践仍然有相当距

    离。本研究通过以长度增长作为衡量发菜生长的量

    化指标 ,以藻体自溶和解体作为衡量发菜生长的质

    量指标 ,探讨了接种发菜藻体的初始长度、光照强

    度、 pH值以及营养培养基配比对发菜生长的影响。

    1 材料和方法

    111 材 料

    供试材料为产自甘肃的商品干发菜 ( Nostoc

    f lagelliforme) 。试验前 ,将干发菜浸润于蒸馏水中 2

    h以上 ,使藻体充分吸水 ,不再膨胀后 ,其颜色由黑

    色变成橄榄色 ,且富于弹性。然后准确量取一定长

    度的藻体作为试验用材料 ,每个处理组含 20 根藻

    体 ,平铺于以滤纸作为支撑物的培养基表面 ,进行各

    种生长条件试验。

    湖南农业科学 2005 , (1) :36～39 Hunan Agricultural Sciences

    ? 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.112 培养液

    根据发菜对营养元素的需要 ,在前人工作的基

    础上 ,配制成含氮培养液和无氮培养液两种。含氮

    培养液在朱浩然的配方基础上稍加修改 ,无氮培养

    液是将含氮培养液中的 Ca (NO) 2· 4H2O 改为CaCl2。

    各营养元素的浓度(g L)如下:Ca (NO) 2· 4H2O 012 ,K2HPO4· 3H2O 01095 ,MgSO4· 7H2O 011 ,Na2CO3 012 ,CaCl2 0105 , H3BO3 01004 , MnSO4 ·H2O 01004 ,CuSO4· 5H2O 010196 ,ZnSO4· 7H2O 01044 ,CoCl2· 6H2O

    01020 , Na2MoO4 ·2H2O 010126 , FeC6H5O7 ·5H2O

    01005 ,C6H8O7· H2O 01005。

    将上述各营养成分配成母液 ,配制时分别取出

    混合。为了确定营养元素相对较好的浓度 ,按照均

    匀设计法[9 ]

    ,配制出12种培养基 ,见表1。

    表1 12种培养基不同营养元素的浓度配比

    培养基 各营养元素配比(g L)

    Ca (NO) 2· 4H2O K 2HPO4· 3H2O MgSO4· 7H2O Na2CO3 MnSO4· H2O H3BO3 FeC6H5O7· 5H2O CuSO4· 7H2O ZnSO4· 7H2O CoCl2· 6H2O Na2MoO4 C6H8O7· H2O

    1 0. 25 0. 5 1. 5 1 1 1 1 1 1 1 1 1

    2 0. 5 1. 5 1 0. 25 1 1 1 1 1 1 1 1

    3 1 0. 25 0. 5 1. 5 1 1 1 1 1 1 1 1

    4 1. 5 1 0. 25 0. 5 1 1 1 1 1 1 1 1

    5 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1

    6 0. 5 1. 5 1 0. 25 1 0. 25 1 6 0. 5 2 4 1

    7 0. 5 1. 5 1 0. 25 6 0. 5 1 4 2 0. 25 1 1

    8 0. 5 1. 5 1 0. 25 0. 5 1 1 2 6 4 0. 25 1

    9 0. 5 1. 5 1 0. 25 4 2 1 1 0. 25 0. 5 6 1

    10 0. 5 1. 5 1 0. 25 0. 25 4 1 0. 5 1 6 2 1

    11 0. 5 1. 5 1 0. 25 2 6 1 0. 25 4 1 0. 25 1

    12 1 3

    1. 5 1 0. 25 1 1 1 1 1 1 1 1

    注: 3指使用CaCl2 ......