浮游植物叶绿素与脱镁叶绿素的测定方法

© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 第 卷 第 期 武 汉 植 物 学 研 究 ‘ 浮游植物叶绿素与脱镁叶绿素 的测定 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 王 建 王 骥 中国科学院水生生物研究所 。 ‘ 夕 ‘ 夕 , 。‘ 万 提 要 叶绿素含量 的测定 , 早 已受到生理 学家的重视 在生万学范畴内 , 浮游藻 类的叶绿素含量既是浮游藻类现存量 的一 个指标 , 又 是推算浮游藻类生产 量的 重要 参量 故生态学家、 水产与环 境科 学工作者 , 均 日益重视叶绿素含量 的测 定 本文在综合国内外有关 资料 新概念英语资料下载李居明饿命改运学pdf成本会计期末资料社会工作导论资料工程结算所需资料清单 的基础上 , 结合作者的工作经验 , 对浮游藻类 的光合 色素组 成 、 叶绿素与脱镁 叶绿素 的测算原理 、 测算方法作了详细介绍 高等绿色植物与各种藻类 , 以及光合作用细菌都具有光合色素 。 光合色素可分为三 大类 叶绿素 。 在各种光合生物中 , 叶绿素主要有下列几种〔‘〕 叶绿素 。 除光合细菌外 , 所有的光合生物 各种藻类与高等绿色植物 均含 有叶绿素 。 叶绿素 。 主要分布在高等绿色植物与绿藻 、 裸藻中。 本文于 年 月 日收到 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 武 汉 植 物 学 研 究 第 卷 叶绿素 。 主要分布在金藻 、 甲藻 、 褐藻中。 叶绿素 。 主要分布在红藻中。 在光合细菌中存在细菌叶绿素 、 细菌叶绿素。、 细菌叶绿素 。 等 。 类胡萝 卜素 。 类胡萝 卜素种类多 , 其中以卜胡萝 卜素分布最为广泛 , 各 种 藻 类 与高等绿色植物均含有队胡萝 卜素 。 藻胆素 。 在蓝藻门与红藻门中均有广泛分布。 在上述各种光合色素中 , 叶绿素 或细菌叶绿素 是光合作用能量传递中心 。 其 他色素可统称为辅助色素或天线色素 。 生态学家则往往研究叶绿素的组成与叶绿素含量 的时空分布 , 并以此作为评价生产潜力 、 阐明生态系统的结构与功能的重要参数。 由于测定水体中的叶绿素含量较为简便 、 快速 、 准确 , 水产科学工作者越来越重视 叶绿素含量的测定 。 叶绿素含量的测定不仅可以直接作为浮游植物现存量的指标 , 也可 以根据叶绿素 、 、 比例上的差异大致判断各大门类浮游植物的组成 。 因而在一 定 程 度上可以取代浮游植物计数 、 定量工作。 为此 , 我们综合了有关资料 , 并根据 自己的经 验与体会 , 尽可能详细地介绍浮游植物叶绿素与脱镁叶绿素的测定方法 , 供同 志 们 参 考 。 一 、 测定原理 在天然水体中 , 浮游植物群落中不仅存在着具有光合活性的叶绿素 , 而且或多或少 地存在着脱镁 叶绿素 。 在生产力较高的静水中或群落更替较快的时期 , 脱镁叶绿素的相 对含量较高。 由于脱镁叶绿素没有光合话性 , 应用叶绿素作为计算浮游植物生产量的主 要参量时 , 必须将叶绿素与脱镁叶绿素区分开来 。 叶绿素不溶于水 , 溶于中性有机溶剂 。 因此 , 通常选用丙酮 、 乙醇 、 甲醇作为叶绿 素的提取液 。 叶绿素 、 、 在 丙酮溶液中对红 、 黄光波的最大吸收光谱 , 分别 为 、 、 纳米 。 由于各门藻类所含的叶绿素 、 类胡萝 卜素 、 藻胆素的种类与相对量存在着较大的差 异 , 各门藻类的光合色素在 丙酮溶液中的光吸收曲线尽管存在着一定差别 , 但由于 叶绿素 的主导作用 , 在可见光范围内除血红裸藻在 有个最大峰值外 , 其他 类 群 的植物的最大吸收光谱仍是 与 见图 。 细菌叶绿素与藻类叶绿素的光吸收曲线既相似又有不 同 , 细菌叶绿素 的光吸 收 曲 线的主要峰值为 与 。 细菌叶绿素“的光吸收曲线主要峰值为 与 见图 , 我们可以根据叶绿素 与细菌叶绿素 吸收光谱的差异 , 分别测算两种色素 的含量 。 叶绿素经酸处理后 , 镁 原子被氢 原子取代 , 叶绿素 降解为脱镁叶绿素 脱镁叶绿素 与等量的叶绿素 相比 , 在 光波下 , 具有较低的消光系数心 因此 , 可用酸化的方法 , 测定叶绿素酸化前后光密度的变化 。 如果天然水体中脱镁叶绿 素相对含量高 , 酸化处理后光密度的变化就较小 , 反之 , 脱镁叶绿素的相对含量越低 , 酸化处理后 , 光密度的变化就较大 。 根据这个原理 , 选用适当的 计算公式 六西格玛计算公式下载结构力学静力计算公式下载重复性计算公式下载六西格玛计算公式下载年假计算公式 , 就可计算出 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 第 期 浮游植物叶绿素与脱镁叶绿素的测定方法 叶绿素 与脱镁叶绿素 的含量 。 图 几种绿色植物在 丙酮溶液中的光吸收曲线 — 硅藻二 一 一 一 大茨藻 直链硅藻 △ —△绿藻 栅藻 — 蓝藻 橄囊藻 · — · 裸藻 血红禄藻 图 细菌叶绿素在 丙酮中的光吸收曲线 — 细菌叶绿素 · — · 细菌叶绿素 仿 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 武 汉 植 物 学 研 究 第 卷 二 、 测定方法 测定叶绿素的方法很多 , 目前常用的主要方法是分光光度法与萤光法 , 本文仅介绍 分光光度法 。 分光光度法又可分为三色法与单色法两种 三色法除测定叶绿素 外 , 同 时要求测定叶绿素 和叶绿素 , 单色法则不要求测定叶绿素 和叶绿素 。 , 但强 调 把 叶 绿素 与脱镁叶绿素 分开加以测定 。 由于两种方法所使用的器材与测定步骤大致相同 , 故放在一起介绍 。 仪器设备与试剂 采水器 不同类型的水体使用不 同类型的采水器 。 静水可使用水生一 型有机 玻璃采水器 , 流水则要使用带铅鱼 的横式采水器 。 抽滤器 上海医药玻璃总厂生产的 一 型砂芯过滤活动装置基本合用 , 科学 院水生所新近试制的磁力组合滤器更为方便 。 滤膜 最好选用 玻璃纤维滤膜 。 国产消化纤维滤 膜 号 也基本合用 , 滤膜直径一般 , 孔径要求小于 协 。 抽滤瓶 一 。 真 空泵 最好有控制压力的装置 。 量筒 、 、 。 冰箱 样品短时保存只需普通冰箱 , 长期保存 一数星期 则需低温冰箱 。 离心机 。转 分 , 甩开式较好 。 分光光度计 要求具 以上波段 , 光密度可读至。。 单位 。 国产 或 型分光光度计 , 均可满足此要求。 岭一寸白悉器 一 幼机 勺 器 图 。 抽滤与研磨装置 抽渔装里 ‘ 研磨装 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 第 期 浮游植物叶绿素与脱镁叶绿素的测定方法 研磨器 匀浆器与研钵均可作为研磨器 。 匀浆器容量 一 , 用可控制速度的马达带动 。 若无匀浆器 , 用 口径 一 小 型研钵亦可 。 计量管 一 , 要求带有玻璃塞 。 试剂 丙酮溶液 或 乙醇 、 或。。 溶液、 。 其他用具 摄子 、 剪刀 、 吸管 ⋯ ⋯等 。 抽滤装置见图 。 测定步骤 采样 在一个采样点上采样 , 是分层采样还是 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 、 底混合采样 , 可根据工作要 求而定 。 采样体积视叶绿素含量而异 , 叶绿素含量高 , 采水量可少一些 。 一般每个样品 采水 一 升 。 抽滤 有些作者指出 , 为防止滤孔堵塞与防止密集在滤膜上的藻类叶 绿 素 酸 化 , 应在滤膜上撒上一层 粉末 。 近来不少学者则认为加入 至少有下列不 利之处比 〕 ① 对色素有吸附作用 。 ② 加入 , 使酸化因子显著增 高 。 ③ 对色素有轻微退色作用 。 上述这些均会导至测定误差 。 采用单色法测 定 叶 绿素更不宜加入 。。 抽滤水样时 , 要控制好真 空泵压力 , 压力不可过大 , 以 免 滤 膜破损 。 水样抽完后 , 继续抽 一 分钟 , 尽量减少滤膜上的水份 。 取 出滤膜立即置于 黑暗低温条件下保存 。 短时保存 一 天 可放入普通冰箱的冰盒中 , 长期保存 如 一数星期 则要放入 一 ℃的低温冰箱中保存 。 研磨提取 将载有浮游藻类样品的滤膜剪碎 , 放入匀浆器中 , 加入 丙 酮 或 乙醇 , 在 一 转 分转速下研磨 一 分钟 。 滤膜完全磨成糊状后 , 将匀浆器中的样品倒入离心管中 , 再用少许 丙酮 或 乙醇 冲洗匀 浆 器 一 次 , 倒入上述离心管中 , 使总体积略小于最终体积 , 盖上管塞 , 然后置于低温黑暗处抽 提半小时 。 离心 将装有样品的离心管放入离心机中 , 在 一 转 分转速下离 心 分钟 , 取出离心管 , 将管中含有叶绿素的 “上清液 ” 小心吸入计量管中。 若离心管 内的 沉淀物中仍含有少量色素 , 需加少量溶剂再次提取 、 离心 , 再将 “上清液 ” 吸入上述计 量管中 , 如此反复 一 次 , 直至沉淀物不含色素为止 。 计量管中的抽提液如不足最终 体积 或 , 则用 丙酮 或 乙醇 稀释至最终体积并用干净吸管吹 匀 。 测定光密度 将计量管中的抽提液倒入 比色皿中 , 放入分光光度计测 定 光 密 度 。 三色法要求在 或 、 、 、 波长处测定光密度 。。 。 或 。 。 。 、 。‘ 。、 。 。 。 、 。 。。 单色法则要求在测定好 。 。。与 , 。 。之后增加一 个 酸 化 过 程 , 即在所有的比色样品与作对照用的空白溶剂中均加入 一 滴 , 并用吸管 “ 吹匀 ” 如溶剂选用 丙酮 , 用 酸化 , 如溶剂选用 乙醇 , 用 酸化 , 加酸后放置 分钟再选用 、 。波长测定光密度 。 酸化前 测 定 的 光 密 度 值 用 。 。。 、、 , 。 。 、表示 , 酸化后测定的光密度值用 。 。 。。 、 , 。 。。表示 。 计算 由于三色法与单色法计算公式与计算原理有较大差异 , 下面分别加以阐 述 。 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 武 汉 植 物 学 研 究 第 卷 ① “三色法 ” 的计算方法 首先将测定的光密度值 二 。 或 。 、 。‘ 。、 。 。分别减去 , 。 。 , 并除以 比 色 皿的光程长度 , 便得到 。。。 或 。 。 、 。‘ 。、 。 。。 即 , 。 。。 。 。。 一 。 。 。‘ 。‘ 。 一 。 。 。 。 。 。 一 , 。 。 叶绿素 、 、 在 丙酮溶液中的含量可从下列两套公式中任选一套进行计算。 一 计算公式 〕 件 二 。 。‘ 一 。 。 一 。“ 卜 二 。‘ 。一 叹。 。 。一 。 。 。 “ 二 二 。 。一 。 。一 。 。。 联合国教科文组织 推荐的计算公式〔幻 件 二 二 一 ‘ 。 。 。 林 。 。一 。 。。一 。 。 。 卜 。一 。‘ 。一 。 。 。 分光光度法测定叶绿素 、 、 。含量的计算公式除上述两套公式外 , 还有 计算公式 , 一 计算公式 和 一 · 计算公式 等。 将上述公式计算出的各个结果 、 。、 。 , 分别乘以提取液的体积以 , 同时除 以过滤水样的体积厂 , 就可得到单位水体中的叶绿素含量 。 卜 协 林 ” ” 口 ② “单色法 ” 的计算方法 首先计算出酸化前 、 后的光密度 。。 。‘与 。 。 。。 。。 。 。。。一 , 。 。 。 。 。 。。 一 , 。 。 。 然后用 ‘ 公式计算单位水体中的叶绿素 与脱镁叶绿素“ 的含量 , 。〕。 叶绿素 拼 。 。 一 。。 ” 脱镁叶绿素 林 二 。。 一 。 。‘ 〕 。 — 一 其中 , —叶绿素 的比吸光系数 。 溶液中 , 在 丙酮溶液中 , 二 , 在 乙醉 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 第 期 浮游植物叶绿素与脱镁叶绿素的测定方法 — 、 。 , 即纯叶绿素 酸化前后的光密度之比 。 — 一 八 一。 。‘ —酸化前的光密度 。 。 。。。 —酸化后的光密度 。 刀 —提取液体积 —过滤水样之体积—比色杯光程长度如用 丙酮作为提取液 , 则 二 , 二 , 二 比色皿光程若为 , 则上述公式可简化为 叶绿素 ‘, ‘ ‘“ 。。 。一 。 ⋯ , 号 脱镁叶绿素 。 , , · ‘ ‘, · ·。。一 ⋯‘ , 寻 应当指出 , 当单位水体中叶绿素含量极低 , 或水样量很少时 , 用普通分光光度法测 定叶绿素 , 其灵敏度可能不够 , 可以利用叶绿素受短波光照射后产生波长较长的荧光这 一特点 , 应用荧光光度计测定具有活性的叶绿素 , 此法称为荧光分光光度法 , 其灵敏度 比一般分光光度法高 一 倍 。 最后讨论一下细菌叶绿素的测定 问题 。 从广义概念讲 , 水层中的水细菌也属于浮游植物的一部分 。 在水细菌中 , 绝大多数 属于异养菌 , 只有光合 自养菌才具有光合色素 。 天然水体一般不存在或存在极少光合细 菌 , 因而细菌叶绿素对浮游藻类叶绿素测定的干扰可以忽略不计 。 但在少数有机质含量 丰富 、 有机污染比较严重的水体中 , 特别是在照光一厌氧性生态循环系统中 , 光合作用 细菌群落发挥的作用极其 巨大 , 水体中细菌叶绿素的含量可以高出藻类叶绿素含量的很 多倍。 个别水体中的叶绿素甚至完全来源于光合细菌。 从图 、 图 可以看出 , ’ 由于细菌 叶绿素与藻类叶绿素在 附近有着类似的吸收光谱 , 当水体只存在着大量光合细菌 时 , 用前文介绍的测定方法测定叶绿素 与脱镁叶绿素 , 很易把细菌叶绿素误 认 为 藻 类叶绿素 , 遇到这种情况 , 我们将会发现 ①尽管叶绿素含量很高 , 水色也可能为草绿 色 , 水体中的藻类数量却极少或根本没有 。 ②由于光合细菌不具有光合系统 , 不能进 行光合放氧 。 故用黑 白瓶测氧法观察不到光合活性 。 毛产量 尸砂常为负值 。 红硫细菌 人 “ 、 红螺菌 一 、 红极毛杆菌 。。。 ” 均含有细菌叶绿素 , 在藻类与光合细菌混杂的水体 中 , 如 何 将 藻类叶绿素 与细菌叶绿素 区分开来 , 〔 〕提出了一个 测算细菌叶绿素 的经验公式 。 卜 , , 瑞事 一 一 , 王 其中 , —细菌叶绿素 , , 二 , 一 。 。 刀 —提取液 数 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 武 汉 植 物 学 研 究 第 卷 —抽滤水样之体积—比色皿光程长度从总叶绿素 中减去用上式计算出来的细菌叶绿素 的含量 , 就可得到藻类叶绿素 的含量 。 在照光一厌氧条件下大量出现的绿硫细 菌 , 佃 , 绿 硫 极 毛 杆 菌 “ 。。 主要含有细菌叶绿素 或称细菌叶绿素 。。。 , 不含有或极少 含 有细菌叶绿素 。 细菌叶绿素 与藻类叶绿素 的吸收光谱十分相似 , 在 处没 有 光 吸收峰值 , 因而不能用上述公式测算其色素含量 。 如何将细菌叶绿素 。与藻类叶绿素 的 含量区分开来加以测定 , 尚待进一步研究 。 参 考 文 献 〔 〕 〔 〔 〕 古谷雅树等 , 植物生理学讲座 第一容 , 光合作用 。 醉德榕译 , 科学出版社 费尊乐等 海洋中叶绿素含 的测定 海洋研究 , 一 了 , , , 一 一 , 。 一 一 盆 , , 一 。 ‘ , 峨一 , , , 红 , 主 。 , 一 ,