核誘變改良生物固定煙氣CO2的機理研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、自然界中許多光合生物的生長過程會吸收 CO2轉(zhuǎn)化為 O2,即生物固碳。在可以進行光合作用固定 CO2的生物中,微藻吸收并轉(zhuǎn)化光能的效率很高,具有顯著優(yōu)勢。本文采用核輻射誘變結(jié)合高濃度 CO2馴化的方法對螺旋藻進行改良,使螺旋藻可以在高達15%的CO2濃度(燃煤煙氣的CO2濃度)下穩(wěn)定生長。另外,本文對生菜種子進行核誘變處理,提高誘變生菜種子的固碳生長速率,從微藻和高等植物兩個角度對生物固碳技術(shù)加以研究。
  本文采用鈷60-γ射線

2、對螺旋藻進行核誘變處理,在核輻射劑量為9000Gy時,單細胞體積由39.37μm3提高到42.58μm3,并且細胞表面變得光滑,分形維數(shù)由1.583降低到1.215。經(jīng)過核輻照誘變后的螺旋藻糖類含量上升、蛋白質(zhì)含量減少。在空氣中培養(yǎng)4天得到的生物質(zhì)產(chǎn)量比原始藻種提高了310.9%至3.805 g/L。對螺旋藻突變體的生長條件進行優(yōu)化,發(fā)現(xiàn)在12000lux光照強度下7天的平均生長速率為1.44 g/(L*d),是6000lux光強下的1

3、.22倍;在CO2通氣濃度為15%的條件下培養(yǎng)螺旋藻突變體時,培養(yǎng)基中不必添加NaHCO3,只加入0.1mol/L的Na2CO3時螺旋藻的生長速率和生物質(zhì)產(chǎn)量更高,分別為0.805g/(L*d)和1.32g/L。
  為了提高螺旋藻突變體對15%濃度CO2的適應(yīng)能力,本文采用高濃度CO2梯度馴化的方法對螺旋藻突變體進行優(yōu)化培養(yǎng)。馴化后螺旋藻突變體的細胞壁孔隙直徑由26.11μm增加到34.81μm,細胞壁的厚度提高了37.3%(變

4、為80.91nm),細胞內(nèi)部羧化體面積提高了92.8%(變?yōu)?.841μm3)。在15%濃度的CO2通氣條件下培養(yǎng)7天,最終的生物質(zhì)產(chǎn)量提高了513.2%至4.256g/L。
  最后,本文采用銫137-γ射線對生菜種子進行核誘變,核輻照劑量為30GY誘變后的生菜種子培養(yǎng)18天后,葉綠體中基粒體積為未輻照生菜的3.44倍。生長30天后,生物質(zhì)濕重比未輻照生菜提高了22.3%達到52.24g,其平均固碳速率提高了16.4%達到25.

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