基本信息
- 项目名称：
- 喀斯特地区舟形藻和脆杆藻分离、提纯及培养液的筛选
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 文章主要论述了采集自贵阳市南明河、红枫湖等地的舟形藻、脆杆藻，采用水滴法和微吸管法相结合，分离、提纯藻种，然后利用贵阳市相宝山的土壤配制不同浓度梯度的土壤浸出液进行传代培养，定期观察硅藻的生长繁殖情况，记录并分析统计实验结果，筛选出最适宜的土壤浸出液的浓度。结果发现培养舟形藻、脆杆藻的最适生长浓度分别为0.005g/ml、0.006g/ml，并对其进行属种的鉴定，隐柔舟形藻在所培养的舟形藻中占绝对优势。研究还发现脆杆藻具有游动行为并对其速度进行测定，最快速度达1.7µm/s，平均速度为1.4µm/s。
- 详细介绍：
- 硅藻是一类最重要的浮游生物，分布极其广泛，在世界上，只要有水的地方，小至有雨水积聚成的小水坑，大至占地球表面71%的海洋，一般都有硅藻的踪迹。硅藻是很多水生动物的重要食物，是影响水产动物幼苗成活率和质量的关键因素之一。在全球范围内估计，硅藻每年至少贡献了20％的初级生产力，相当于热带雨林。硅藻被用作水质监测的生物学指标。 目前对河流硅藻的培养在国内外研究较少而对海洋硅藻的培养加拿大、法国和其它发达国家的科学家们正在开展研究。喀斯特地区河流硅藻由于受环境因子的影响，必有其特殊性。经过多次反复实验，实验者们已经初步掌握了舟形藻和脆杆藻的分离提纯技术，筛选了最适硅藻土壤浸出液培养配方，培养硅藻成活可达60天。 培养硅藻，关键是找出最适宜的培养条件和培养液。分离提纯技术和培养液的筛选，是通过设计多种提纯方案和配制多种浓度梯度的培养液，再经过严格的实验，观察硅藻生长情况，筛选出硅藻分离提纯技术与适合硅藻生长的培养液。 采用水滴法和微吸管法相结合，分离、提纯藻种。配制不同浓度梯度的天然土壤浸出液进行传代培养，定期观察硅藻的生长繁殖情况。 结果发现0.005g/ml浓度下舟形藻的数目最多，繁殖最快，尤其是隐柔舟形藻，是舟形藻培养中的优势种。这可能和喀斯特地区河水中生物种类以及水中含有的成分有关，为环境水质的监测更进一步的深入研究提供一些参考。在0.1g/ml浓度下，只有布纹藻可以生存，可能是布纹藻需要的营养成分与其他舟形藻属种的不同，也可能与自身的生物学特性有关。由于实验条件的限制，我们未对土壤浸出液中营养元素进行定性和定量分析，有待进一步研究。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 采用水滴法对舟形藻和脆杆藻进行分离和提纯，通过采集相宝山土壤，配制不同浓度梯度的土壤浸出液培养藻种，筛选出舟形藻、脆杆藻的最适培养液的浓度，观察、计算舟形藻、脆杆藻的游行速度，鉴定出舟形藻、脆杆藻的几个种。
科学性、先进性及独特之处
- 硅藻培养是硅藻生物学的基础，通过设计多种提纯方案，初步掌握了舟形藻和脆杆藻的分离提纯技术，再经过严格的多次实验，分离、提纯藻种，然后采用土壤浸出液培养硅藻，筛选出了最适硅藻土壤浸出液培养配方，成功培养硅藻成活达60天。实验观察还发现了舟形藻、脆杆藻具有游动行为，并测定舟形藻、脆杆藻的游动速度。舟形藻和脆杆藻是河流水质监测的最重要的生物物种类群，对其培养具有重要的应用前景。
应用价值和现实意义
- 1.硅藻的分离培养是研究硅藻生物学、生理学、生态学的基础，本研究结果可为这三个领域的研究提供技术和理论支持； 2.硅藻分离培养技术是水质生物监测的基础。通过对舟形藻、脆杆藻的研究，了解其生活规律和生活条件，可用于环境检测实验研究； 3.通过对硅藻培养技术研究，可用于工农业生产，为大量生产对人类生活有利的藻种和提取有用成分提供有效技术。
学术论文摘要
- 采集贵阳市南明河、红枫湖等地的硅藻，分离提纯舟形藻、脆杆藻。经过对多种分离方法的比较试验，发现水滴法是分离、提纯的较好方法。配制不同浓度梯度的天然土壤浸出液进行传代培养舟形藻、脆杆藻，定期观察硅藻的生长繁殖情况，从而找出最适合舟形藻、脆杆藻生活的最适培养液。根据结果分析，舟形藻在不同浓度梯度的土壤浸出液培养下，生长情况成正态分布曲线。对于舟形藻，土壤浸出液浓度0.005 g/mL为最适合浓度，浓度超过0.1g/mL它们就不能生存；脆杆藻的最适浓度为0.006 g/mL。脆杆藻具有游动行为，平均速度为1.4µm/s。
获奖情况
- 该作品获第十一届"挑战杯"大学生课外学术科技作品竞赛贵州省终审决赛自然科学类学术论文二等奖。
鉴定结果
- 大约在0.001-0.005g/mL范围内最适合舟形藻生长，最适浓度为0.005g/mL，超过0.1g/mL无法生存,而脆杆藻最适浓度0.006g/mL。脆杆藻具有游动行为，平均速度为1.4µm/s。
参考文献
- 1.朱明.海洋硅藻海链藻（Thalassiosira sp.）培养条件及其对抗生素敏感性的研究[J].中国海洋大学.中国优秀硕士论文库,2003. 2. 郭峰, 朱凌俊, 柯才焕, 周时强.两种海洋底栖硅藻的培养条件研究[J].厦门大学学报.（自然科学版）2005,44(6):831-835 3.有设备比较完善的硅藻实验室，主要包括：①生化培养箱；②三台放大倍数为40Ⅹ、100Ⅹ、400Ⅹ、1000Ⅹ的显微镜； 4.硅藻分析全套设备； 5.成套分析硅藻技术；
同类课题研究水平概述
- 硅藻是河流浮游生物中的重要微型生物，是监测环境的重要生物指示物之一。贵阳是喀斯特地貌发育较好的地区之一。本课题以硅藻门舟形藻、脆杆藻为研究对象，通过采集贵阳周边地区藻种和原水，对其进行分离、提纯和培养，筛选合适的培养液。同时还发现舟形藻、脆杆藻具有游动行为，测定了它们的游动速度。 2000年欧盟水框架委员会将硅藻定为水质监测的生物学指标，这些生物学指标是从自然环境中经过统计分析得出的结论，但要确定哪些硅藻种对环境因子的变化有更准确的指示作用，还需要硅藻的分离和纯化，在实验室里开展定量研究。 国内外对硅藻的研究主要在形态、鉴定、应用等方面，随着硅藻的应用范围增加和深入，需要对硅藻的生物学特性有更深入细致的了解，这就需要在实验室对硅藻进行培养。地球上的硅藻种类有16000多种，各种硅藻有其生物学特性和生态特征，舟形藻和脆杆藻是喀斯特河流中最常见的硅藻种类，而对它们培养的研究报道尚未见及。本研究的目的是采集贵阳周边河流和湖泊中的硅藻，分离出舟形藻和脆杆藻，提纯，培养。 以国际硅藻学会上届主席Michel Pollin为代表的一些科学家正在从事硅藻的分离与培养，但他们主要从事海洋硅藻的分离与培养，他们的研究工作也仍然在进行中。国内一些学者开展了海洋硅藻的培养，郭峰等对两种海洋底栖硅藻进行了培养，朱明对海洋硅藻海链藻培养条件及其对抗生素敏感性开展了研究。目前国内对河流硅藻的研究甚少，还没有对喀斯特地区河流硅藻的培养的研究报道。
