Luận án tiến sĩ sinh trưởng quang hợp và hệ sắc tố quang hợp của tảo chlorella p

_ ` BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRUONG DAI HOC TONG HOP HÀ NOI PHẠM HỮU GIỤC SINH TRƯỞNG, QUANG HỢP VÀ HỆ SẮC TỐ QUANG HỢP CỦA TÄO Chiorella Pyrenoidosa - TRONG ĐIỀU KIỆN THIẾU NITO VÀ PHOTPHO (Chuyên ngành: Sinh lý học thực vật - Mã số: 1 O5 17) wim Ag PHO Tif SĨ KHOA HOC siny noc Hướng dẫn Khoa học GSÍTsS, NGUYEN HUU THUGC Vu trdéng Vu Khoa hoc cd ban a "` Ủ ban Khoa học Nhà nước PTS. VŨ VĂN VỤ Chủ nhiệm bộ môn Sinh lí thực vật Khoa Sinh vật học Tướng Pai Ehoe : TÊN 1p Hà Nội ' 2. ate MU € LUC TIẾP TINH: ngang gịa BaloioiidaG.SUSE8 lanxgtiiSix wo Tong quan tai Ligu cessesecccccvcceceees Đối tượng và phương phấp nghiên cứu. Đối tượng nghiên ".

Nuôi cấy đồng bệ tảo Chlorella pyrenoi- BồB8, ¡26s 66 š š 3S SiYll:3 ee ETERS BY VEE S Nuôi cấy tao Chlorella pyrenoidosa trong điều kiện thiếu đỉnh dưỡng nitơ, photpho và trong quá trình xanh hốt s‹sssvsssxo Xáo định số lượng và cường kinh các tế bao Chlorella PYTENOLAOSA. «« Xác định cường độ quang hợp và hô h Ấ p ĐÔI so 6666 s6 6e 6 6606 6 6 bố i6 6/4 65. ° e6 Định lượng và định tính các sắc tố quang hợp của tảo Chlorella nyzenciẻoee bằng sốc kf ling cao ấp --- << cec° se Chiết rút sắc tố quang hợp .«««« sắc ví lông cao ấp oe RES COGN 9 ERTL DS Định lượng gốc fitol của nhóm sốc tố IORGEHẨ“T ÿ¿- GG 265: vất E2 66 6Ã b6 sdcess Chiết xuất và chuẩn bị mẫu fitol. Định lượng cốc fitol của nhóm sfc tố BILOTPODHÍỦN i4 61161665 § hô: iểnGrõ:s # Sisie:6s68u8:ã-: Kết quả nghiên GIỮỮ, %4 t8 0033.962360 ÿSea Ảnh hưởng của sự thiếu đỉnh đưỡng nitơ.

#nh hưởng của sự thiếu đỉnh dung nitơ dến dường kính và số lượng các tế bào tao Chlorella pyTrenoidosa .«e Ảnh hưởng của các mức độ thiếu nitơ khác nhe€u đến đường kính và số lượng tế bào tảo Sý6:8/6/5 6 S 6:40 /403íS š 3š §'4/SI9/8/6/ 03)S% 8Š g4 + +, Ảnh hướng của sự thiếu nitơ hoàn toàn, 22 24 24 25 25 25 26 26 27 28. gk F$ đài ngay lên cường Lính va số lượng tế bào tao Chlorella pyrencidosa. Ảnh thưởng của sự thiếu đỉnh đưỡng nito aén quang hợp và hô hếp tối của các tế bao Chlorella pyrenoidosa dong 211-15. Ảnh tưởng của sự thiếu nito aén hé s&c tế quang hợp ee ee 2) ela téo Chlorella pyrenoidcsa dong 211=15 sxscs s2 «6 6/65 64/6 š 6/64 © 8 Š 6 ẽ b) của tảo Chlorella pyrenciẻosa cong BLEMEN s66 6á 6 6 1 16 6 666 666666666666 6616661 c) sự hÌnh thành carotenoit thứ cấo ở các tế bào Chlorella pyrenoido se bạch tạng nuôi trong môi trường không HÌPƯ ¿¿‹c cac 6666 s1 6666 6š sẻ 4 Động thai ham lugng các sắc tố sơ cấp và sự xuất hiện cerotenoit thứ cấp ở tảo Chlorella pyrenoidosa dong 211-15 séng trong méi trvéng khéng nito v à trong điều kiện không ánh sáng.

Ảnh hưởng của sự thiếu đỉnh dưỡng nito đến hàm lượng fitol. a) Hàm lượng fitol liên kết của tảo Chlorella pyrenoidosa dong 211-15. nuôi trong môi trường không nitơ. b) Hàm lượng fitol liên kết của tả o Chlorella pyrenoidosa dong Bremen nuôi trong nôi trường không nitơ.

e) Hàm lượng fitol liên kết của + 40 Chlorella pyrencidosa bach tang nuôi trong môi trường khong nito. Quá trình xenh hóa các tế bào tảo Chlorella pyrenoidosa đồng 211-15 liệt, miệp: đã TÊN vua s K00 6264690533 Sy phân chia tế bào trong quá trình xanh héa CRN © MINEO 9 8 4U8/406)/299)318/3 Š 6 § š š 33 33 36 41 44 48 52 52 54 55 56 56 -3- Treng 4. Cường cộ quang lợp về lô tấp tối củc các tế bào tảo Cilorella pyrencidcse éing 211-15 é6i nito trong quá trình xeni hóe 58 4. Sy thay cdi che hé sốc tố quang lợp của các tế bào tảo Chlorella pyrenoiỏose đồng 211-15 đối nitơ đài ngày trong quá trình xenh hóa.

Kuả năng phục bồi của các tế bào tảo Ghlorella pyrenoiöose đồng 211-15 có các thời gian đói nitơ khac nhau .««««« 63 Ấ x3» fnh hưởng của sự thiếu đỉnh dưỡng rhotpho 65 ° hades ảnh hưởng của sự thiếu đỉnh dưỡng nhctobo đến sự phên chia tế bào của tếo Gilorella Dyrenoidosa. #nh hưởng của sự thiếu ¿iab đưỡng phe tphi dến cường độ queng hợp và hô hấp tối của các tế bào tổo Chlorella pyrenoidosa. # nh hưởng của sự thiếu đinh dưỡag photpho đến hệ sắc tổ ouang hợp của các tế b5o Chlorella pyrenolỏöO88 ‹‹« ‹ se s s1 1 1 1 1 61 1166 63 hits Qua trinh xanh héa céc tế bào Chlorella vyrenoidosa Goi pho toho đài ngay ì 5 S/6i6:Sl25 72 4. Sự gia tăng số lượng tế bào đói pho tpho 40 ngày trong quá trình xenh hóa.

72 7 Cường độ queng hợp và hô hấp tối của các té bao téo Chlorella pyrenoidosa - đ ó i photpho 4O ngày trong quá trình xanh hóa. Hé sic tố của các tế bào tảo Chlorella pyrenoidosa đói photpho 4Q ngày trong quá RE SEWN HOA,. ecaverewwrere ws wenrarseenie ss 8s dieasieds T4 4. — Sự phục hồi của các tế bao tao Chlorella pyrenoidosa có thời gien đối photpho khấc a — `Í So TRE THẦN so guuevnicbsoeoaSasaraselasxasevv.

Ảnh hưởng củe sự thiêu đỉnh dương nite va af. - photpho đến sinh truởng, queng hợp và hồ bo TẾT suyanisvadaadssgsiasaasessasessa. : ~ š #nh hưởng của sự thiếu đỉnh duỡng nitơ ` + ak “a ¢ F4 5 va photpho dén hé sac to quang hgp. Cơ chế sinh tổng hợp cac carotenoit.

‘x ae aa Ö £, ˆ thứ cấp trcng diều kiện thiểu đỉnh QƯƠNG: HỈ G6666 6 s64 š 85643065143 § ế RớS , ` “ Qiia trinh. sun soe wawwwews & ones nh hưởng của sự thiếu đỉnh dưỡng ` * a , photpho la gián tiếp thông qua sự uc 4 „ , 7 a ce. chế cếc qua trình trao đổi nito?. 3 Cac tế bao doi nitơ ve photpho: nhưng.

€ x ie A © 2 : gợi y về tương nghiÊn cưu ưng cung. le a Kết luận. /68/6AÌW@đ@ 3 armas Mei liệu thai KHẢO sex xss 2600463666665 KC Trang 81 89 94 96 98 100 102 2 1. HO DAU Sự thiếu hụt đỉnh dưỡng khoáng là một trong những yếu tổ quan trọng giơi hẹn năng suất sinh học của các sinh vật quang tự dưỡng và trong những trường hợp thiếu hụt nghiêm trọng, sự sinh trưởng và phát triển gần như dừng lại hoần toàn.

Sự suy giảm năng suất là hệ quả của sự ức chế hàng loạt các quá trình sinh lÍ do sự thiếu hụt đỉnh đưỡng khoáng gây nên. Ngay tù những năm dầu của thế kỈỉ 20 này, nhiều nhà khoa học đã quan tâm tơi ảnh hưởng của cự thiếu hụt đỉnh đường khoáng đến các quá trình sinh lÍ khác nhau (REICHE- NOW, 80 ; PRINGSHEIN,| 78 ; MEIER, 64 ; WENZINGER, 96 ; CHODAT, 24 3; HAAG, 44 , GOODWIN, 236 ;IIPfiHZUH/KOB, 104 ; H/UITGGBWU, 100, 101 , 102 , 103 .), nhằm tìm hiểu về mức độ ảnh hưởng ; phần ung của cơ thể quang tự đưỡng trước điều kiện trết lợi cũng như về cơ chế tác dụng của qua trinh nay. Trong cac qua trình sinh 1Í được nghiên cứu, sinh 1Í quang hợp đưới tác động của sự thiếu hụt đinh đưỡng khoáng được nhiều tác gia quan tam bởi lẽ đối vớ i các sinh vật quang tự đưỡng đây 1ã một quá trình hết sức quan trọng. Những nghiên cứu trước đây cho thấy, trongđiầu kiện thiếu hụt đinh dưỡng kho¿ng đãi ngày, quang hợp bị ức chế rất mạnh.

Bản chất của sự ức chế này duge tim hiéutheo hướng sinh tổng hợp protein, hoạt động của các enzim cổ liên quan đến qua trình queng hợp, hệ sốc tổ quang hợp. Người ta đã phát hiện được rằng sự thiếu hụt đỉnh duõng khoáng ức chế mạnh sự sinh tổng hợp các sắc tố quang hợp -clorophin va carotenoit- (AACH, 8 ; DERCH, 32 ;CZYGAN, 125 .) va do đố tất yếu dẫn đến sự suy giảm cường độ quang hợp. Tuy nhiên, những nghiên cứu chỉ tiết cho thấy trong điều kiện thiếu hụt đỉnh dưỡng khoáng, nhất lè thiếu nitơ va photpho, không phải chỉ điễn ra quá trình phân hủy cếc sắc tố sơ cấp -những sắctố tồn tại trong hệ sốc tế của các sinh vật quang tự dưỡng sống trong điều kiện Bình thường-, eben mà ở nhiều loài tảo acuồi te. thấy xuất hién các cerotenoit mới -những carotenoit tac này được gọi la carcteno¿t tì cấp-.

Sự phân hủy clorozhin về sự xuất hiện cốc cerotenoit thứ cấp chính là nguyện nhân dẫn đến kiện tượng ĐỘT sé tao luc trở nên có mều 66 hay de cam khi sống đài ngày trong điều kiện thiếu hụt đỉnh dưỡng khoáng (GOODWIN, 36 ). Để giải thích cơ chế hình thành các carotenoit thử cấp này; nhiều giả thuyết dã dược đề xuất (GOODIN, 35 ; DERCH, 32 ;¡ SESTAK và BASIPROVA, 84 ; CZYGẠN, 25, 28; HAA- GER va TRANSKY, 45 ; LICETENTHATOR va VERBECI, 59 ; TàN- TAWe, 92 ), eons vấn đề vẫn đang còn avec van luận. Tuy vén đề ảnh huổng của sự thiếu hụt đỉnh dưỡng khoáng đến sinh 1Í gueng hợp của các cơ thể ginh vật quang tự dưỡng là cề tài đã dược nhiều tấc giả tệp trung nghiên cửu, và được nghiên cứu trong một khoảng thời gian khá đềi, song vẫn còn nhiều câu hỏi chưa được giải đấp một cách đầy đủ như: quang hợp bị ức chế menh, song có khả năng phục hồi được hoạt động này không một khi bỗ sung cếc đỉnh dưỡng thiếu hụt; mối quan hệ giữa sinh trưởng, quang hợp và hệ sắc tố quang hợp trong điều kiện thiếu hụt đỉnh dưỡng khoáng là như thế nào; bản chất của sự phân hủy các sắc tổ cuang hợp và sự sinh tổng hợp chúng khi bổ sung đỉnh đưỡng khoáng thiếu hụt; và nhất là xung quang nguồn ' sốc của các carotenoit thứ cấp. Công trình nay tép trung nghién cứu ảnh hưởng của sự thiếu nitơ và photpho đến sinh trưởng; quang hợp; hô hấp tối, sự phân hủy các sốc tổ quang hợp và sự hình thành các carotenoit thử cấp cũng như khả năng phục hồi của các qua trinh nay khi bổ ee nito va photpho -trong đó tập trung đi sâu veo hệ sẽ ắc tổ quang hợp củng như các carotenoit thứ cấp- của tảo lục Chlorella pyrenoidosa, mật “7 a cơ thể đơn bào lÍ tưởng chúa đựng mọi hoạt động sống của một cơ thé quung tự dưỡng.

Những nghiên cứu nay nhềm mục =f - ° an -~ + đích tìm hiểu mối quan hệ giữa các quá trình này và nhất ` o ` ` ~ 2 £ , eo 2 ok. la gop phần lam ro hơn ban chết tac động cua sự thiêu đỉnh ~ 4 ` 1A + 4 dương nito va photpho; của sy phên hủy các sốc tố ovans ` ` r2 ?