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藻类植物介绍与藻类光生物反应器设计

2021-03-02 09:06
藻类生态链
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我们看到的从很远星系来的光是在几百万年之前发出的,在我们看到的最远的物体的情况下,光是在80亿年前发出的。这样当我们看宇宙时,我们是在看它的过去。

——霍金《时间简史》

(1)藻类植物介绍  Algae(alga)

一、藻类植物概述

(一) 藻类植物的特征

1. 具有光合作用色素

2. 生殖器官多为单细胞,无保护层保护

3. 无根、茎、叶的分化

4. 无胚的形成

(二) 藻类植物的分类

1. 根据光合色素的种类

2. 贮藏养分的种类

3. 细胞壁的成分

4. 鞭毛有无及着生的位置和类型

5. 有性生殖的方式:同配生殖;异配生殖;卵式生殖

6. 生活史

7. 根据上述特征,把藻类分成9门:蓝藻门、裸藻门、甲藻门、金藻门、黄藻门、硅藻门、绿藻门、红藻门、褐藻门

此外:藻类的分门分纲,不同的学者有不同的观点。

隐藻门(甲藻门  隐藻纲Cryptophyceae  隐鞭藻目)

轮藻门(绿藻门  轮藻纲Characeae  轮藻目Charales 轮藻属Chara——复杂原植体)

原绿藻门

植物体具叶绿素,?

1. 仅有叶绿素a(叶绿素c在某些黄藻门的种中存在)?

2. 原核生物——蓝藻门Cyanophyta

2.真核生物?

3.具有水溶性的蓝色素和红色素——红藻门Rhodophyta?

3.具有质体色素叶黄素(叶绿素c存在于某些种)——黄藻门Xanthophyta?

1.具有叶绿素a和c?

4.具有纤维素细胞壁的大型海藻——褐藻门Phaeophyta?

4.具有纤维素细胞壁的小型、多为单细胞的藻类,前端具有2条不等鞭毛——

金藻门Chrysophyta

4.具有硅质的细胞壁的小型、多为单细胞的藻类——硅藻门Bacillariphyta

4.缺乏细胞壁或有纤维素板的细胞壁;具侧生的2条不等鞭毛——

甲藻门Pyrrohophyta

1.具叶绿素a和b?

5.缺乏细胞壁的单细胞藻类——裸藻门Euglenophyta

5.有细胞壁,有复杂分化的藻类——绿藻门Chlorophyta

分  类

藻类在植物界属于低等植物。藻类学家一般将藻类共分11个门,其顺序如下:

1.蓝藻门Cyanophyta     下设1纲,蓝藻纲Cyanophyceae。

2.金藻门Chrysophyta    常设1纲,金藻纲Chrysophyceae。

3.黄藻门Xanthophyta    分为2个纲,黄藻纲Xanthophyceae和绿胞藻纲Chloromonadaphyceae。

4.硅藻门Bacillariophyta   根据壳的形状和花纹排列方式,硅藻门分成2个纲。中心硅藻纲Centriae和羽纹硅藻纲Pennatae。

5.甲藻门Pyrrophyta      仅1纲,甲藻纲Pyrrophyceae。

6.隐藻门Cryptophyta     仅1纲,隐藻纲Cryptophyceae。

7.裸藻门Euglenophyta    仅1纲,裸藻纲Euglenopbyceae。

8.绿藻门Chlorophyta   分为2个纲,即绿藻纲Chlorophyceae和接合藻纲Conjugatophyceae。

9.轮藻门Charophyta     1目,轮藻目:丽藻属、轮藻属

10.褐藻门Fhaeophyta    ——海带

11.红藻门Rhodophyta   ——紫菜属

浮游藻类一般多见于前八个门,轮藻、褐藻和红藻门主要是大型藻类。

一般将原生动物分为5纲:鞭毛纲(Mastigophora)、肉足纲(Sarcodina)、纤毛纲(Ciliatea)、孢子纲(Sporozoa)和吸管虫纲(Suctoria)。

轮虫隶属轮形动物门Phylum Rotifera,轮虫纲Rotifera。

枝角类隶属于节肢动物门(Arthropoda),甲壳动物纲(Crustacea),鳃足亚纲。

桡足类隶属于节肢动物门,甲壳纲,桡足亚纲。

(2)藻类培养和繁殖

一、藻种提纯的思路方法

(1)分离筛选藻种的一般步骤是:样品准备→富集培养→纯种分离(筛选)→纯种保存

二、藻种分离纯化介绍(固体培养基分离和纯化)

(1)方法1: 涂布平板法首先把微生物悬液作一系列的稀释(如1:10、1:100、1:1000、1:10000),然后分别取不同稀释液0.1毫升加到琼脂平板涂布。

(2)方法2:平板划线法 ?最简单的分离藻种的方法是平板划线法,即用接种环以无菌操作沾取少许待分离的材料,在无菌平板表面进行连续划线,藻细胞数量将随着划线次数的增加而减少,并逐步分散开来,如果划线适宜的话,藻细胞能一一分散,经培养后,可在平板表面得到单藻落。有时这种单藻落并非都由单个细胞繁殖而来的,故必须反复分离多次才可得到纯种。

样品准备

镜检:细胞大小均匀、饱满度高、色素体均匀,无原生动物、杂藻,细菌少。 ?处理方法:

1.控制液体总菌量<103cfu/ml(使用离心机处理)。

2.没有离心机的可采用藻液:培养液(添加抗生素)=1:10稀释后再划培养皿。

富集培养

1.取1毫升样品接种至含4毫升营养液的试管中培养(接种培养液占试管体积不超过1/3)。

2.培养时间:3-5天。

倒培养基

1、温度:50-60℃左右,添加营养盐。

2、左手拿培养皿,以中指、无名指和小指托住皿底,拇指和食指夹住皿盖,靠近火焰,将皿盖掀开,角度尽量小于45°。

3、边缘不能有琼脂。

4、体积:1/3-2/3

5、放置24h(培养皿表面不能有水珠等)

培养皿划线(分离、保种)

注意事项:

1.平板表面不可

以有水膜或水滴。

2.挑取藻落时,

动作要轻,挑取量

不能过多。

–菌落多时: –菌落少时:

轻:不留痕迹

3.接种环的环要圆滑,环平面与培养基表面之间的夹角要小于45°,划线时以腕力在培养基表面作轻快的滑动,勿使平板表面划破嵌进培养基,线条间平行而且紧密,但是不要重叠。

4.挑取藻落要适中,不要太多也不要太少。藻落量一般为直径1mm。

培养皿培养

1.光照:3000-5000lux

2.温度:26-28℃

3.培养时间:3-5天

藻种筛选

筛选指标:

1.藻色:浓、亮、活

2.菌:菌落少

3.镜检:无原生动物、变异少

纯种保种

1.纯种保存1

低温:10-12℃

光照:小于1000lux

时长:8-12h/d

保存时间:1个月

光照培养箱

2.纯种保存2

低温:4-5℃

光照:小于500lux

时长:1-2h/d

保存时间:3个月

冰箱

纯种培养

一、平板镜检→试管培养(接种环挑取一个单藻落接种至5毫升培养液试管中)

二、5ml藻种→接种至50ml培养(按10%接种量接种)

三、. 50ml藻种→接种至200ml培养(按25%接种量接种)

四、 200ml藻种→接种至400ml培养(按50%接种量接种)

五、400ml藻种→接种至800ml培养(按50%接种量接种)

六、2000ml藻种→接种至4000ml培养(按50%接种)

图片展示(涂布与划线)

培养基配方

消毒与灭菌方法包括

1.物理方法(紫外、高压蒸汽、干热灭菌);

2.化学方法(环氧乙烷、次氯酸钠、70-75%乙醇);

3.生物方法(青霉素-、氯霉素+和红霉素-+);

灭菌在器具灭菌和培养基配制中的运用

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