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铁是浮游植物进行光合作用和呼吸作用所必需的微量元素,直接参与硝酸盐及亚硝酸盐的还原、氮气的固定、叶绿素的合成等生物化学反应。铁的供应对浮游植物的生物量、生长率、种类组成和初级生产力有着重要影响。20世纪80年代,Martin等人的研究发现,一些海域虽然有足够的氮、磷等营养盐,浮游植物的生物量却很低,在这些海域加入适量的铁盐,能够促进浮游植物的生长。除了铁的浓度,铁的形态也会影响浮游植物的生长。因此,铁的浓度和形态对浮游植物生长的影响以及不同形态铁的生物可利用性,逐渐成为研究的热点。 三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)属于硅藻门(Bacillariophyta),具有生长快、繁殖迅速,易于培养等特点,富含蛋白质、不饱和脂肪酸及多糖等多种高价值活性物质,在科研及工业生产中的应用十分广泛。 但是,目前关于三角褐指藻对不同形态铁的吸收和利用的研究较少,不同形态铁在培养体系中的分布及浓度变化情况尚未有详细报道。针对以上不足,本研究以三角褐指藻为模式生物,向天然海水中添加浓度分别为0、200、400、600、800、1000μg/L的FeCl3、铁的EDTA络合物(Fe-EDTA)和铁的去铁胺络合物(Fe-DFO)作为培养液,在温度20℃、盐度27、光照强度5000 lx、光暗周期14h:10h的条件下,对三角褐指藻进行培养。每天测定藻细胞密度以监测三角褐指藻的生长状况;以石墨炉原子吸收光谱仪(GFAAS)为测定手段,分别测定体系中液相铁、细胞内和细胞外的铁浓度,探讨三角褐指藻对不同形态铁的吸收和利用情况。 实验的主要结果如下: (1)不同浓度的FeCl3和Fe-EDTA均可促进三角褐指藻的生长,不同浓度的Fe-DFO均会抑制三角褐指藻的生长。 (2)向培养体系中加入不同浓度的FeCl3后,铁在培养体系中主要分布在藻细胞外,约占回收的总铁的60%-80%。体系液相中的铁浓度随培养时间的增长而减少,细胞内铁浓度随培养时间的增长而增加。 (3)向培养体系中加入不同浓度的Fe-EDTA后,三角褐指藻处于调整期和对数期时,铁主要存在于液相中,约占回收的总铁的60%-80%。体系液相中的铁浓度随培养时间的增长而显著减少,细胞外和细胞内铁浓度随培养时间的增长而增加。 (4)向培养体系中加入不同浓度的Fe-DFO后,铁主要存在于液相中,约占回收的总铁的60%-80%。体系液相中的铁浓度随培养时间的增长而减少,细胞外和细胞内铁浓度随培养时间的增长而增加。 (5)3种形态铁的三角褐指藻生物可利用性,由高到低依次为FeCl3>Fe-EDTA>Fe-DFO。