一种检测海带不同层光合参数的方法与流程

1.本发明属于藻类生态学领域。具体地涉及一种检测海带不同层光合参数的方法。


背景技术：

2.海带是一种重要的大型经济褐藻，是世界上产量最高的人工养殖大型海藻品种，我国是世界上最大的海带养殖国家，产量接近世界总产量的90％。海带在近海的大规模养殖，不仅为食品、化工、药品等工业提供了丰富的原料，而且能够在缓解和修复近海富营养化过程中发挥重要的作用。
3.研究表明，海带表现出类似陆地系统树冠的结构组织，并且其叶状体组织的冠层效应优化了群落的总光合作用。但对海带组织的光学特性和化学微环境及其在捕光和光合作用中的的研究尚不充分。海带在形态上分为上下的皮质层和中间的髓质层，但缺乏陆生系统中已知的特殊细胞类型，如能聚焦光的表皮细胞或促进二氧化碳交换和光漏斗的栅栏细胞。在许多大型藻类中，色素密集的皮脂质围绕着更透明的髓质，推测它除了参与光同化物的易位外，还具有光引导特性。海带的叶状体显示质体分化，外皮层的叶绿体发育良好，而髓质体层显示类囊体含量减少。目前尚不清楚海带的光合组织是否表现出物理结构、光照气候和光合性能之间的相互作用，这类似于陆生叶片的冠层相互作用。
4.大型藻光合作用作为光函数的生态生理学研究通常通过表面测量可变的叶绿素荧光或通过气相色谱法测定其组织整体的光合色素含量。然而这些方法的共同之处在于，检索到的信息仅限于所测量的光合系统的表面，现有技术中没有研究海带不同层的光合效率。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种检测海带不同层光合参数的方法，本发明方法通过对海带进行切片分层，分别检测各层的光合参数的大小，以获得各层对海带光合作用贡献大小。
6.本发明是通过如下技术方案来实现的：
7.一种检测海带不同层光合参数的方法，所述方法对海带进行切片分层，沿海带叶面进行横切为上表层、中间髓层和下表层，分别检测各层的光合参数的大小，以获得各层对海带光合作用贡献大小。
8.进一步，选取海带的基部用于检测。
9.进一步，对海带进行横向分层时，必须使用鲜海带叶，不能冷冻或者包埋。
10.进一步，对鲜海带叶进行分层的装置，所述装置包括有工作台、切片器和按压片；工作台包括一个允许手动调节的机床以及金属垫片，操作时用机床固定金属垫片，将样品置于金属垫片之上，后用按压片按住样品，用装有刀片的持刀器进行切片操作。
11.作为一种优选的实施方案，工作台由一个机床和一个金属垫片组成，机床包括三个大小一致的固定块，分别为第一固定块、第二固定块和第三固定块，两根金属杆将第一固定块、第二固定块和第三固定块串联在一起，且三个固定块的上端保持水平，第一固定块和
第三固定块是固定在连接杆上，位于中间的第二固定块能够沿连接杆移动，第二固定块和第三固定块穿有手动旋转的螺纹杆，螺纹杆与金属杆水平，螺纹杆能够使第二固定块沿金属杆移动，从而与最外侧的第一固定块一起对金属垫片起到一个固定的作用。
12.作为一种优选的实施方案，工作台由一个机床和一个金属垫片组成；金属垫片由一长一短两块金属薄片上下叠在一起粘合而成，长短不一的两块薄片形成的凹槽为样品固定槽。
13.作为一种优选的实施方案，切片器由一个持刀器和刀片组成；持刀器为一个倒置的“u”字形的金属块，“u”型金属块两臂的顶端各设有一道缝隙，用于固定刀片，刀片的刃垂直于“u”型金属块两臂。
14.作为一种优选的实施方案，本设备选用了磨砂面的亚克力板作为按压片。由于海带组织表面有较多的胶质，在切片时用于将按压片压在样品的上方，磨砂面对其起到了一个很好的固定作用，且亚克力材质呈半透明，可以在切片时很清晰地看清样品的位置。
15.本发明与现有技术相比的有益效果：
16.本发明在对海带不同层的组织进行了叶绿素荧光参数及光合色素含量的测定时，选取海带较厚的基部组织进行切片处理，将组织均匀分成了三层。叶绿素荧光参数fv/fm及光响应曲线的测定结果表明，上下两皮质层的参数明显高于中间的髓质层，且下层参数略高；各光合色素含量的测定结果表明，上下两皮质层的色素含量明显高于中间的髓质层，且下层的各项色素含量均略高。两项测定结果高度一致，说明本发明对海带组织进行了较均匀的分层处理。本发明操作简单，容易实现，工作量小，效率高，从根本上解决了检测海带组织各层光合参数的测定问题。
17.本发明通过自制的切片装置解决了目前人为对海带组织进行切片所带来的困难和安全隐患。切片装置的工作台可以对切片的厚度进行调节，按压片对海带组织进行了很好的固定而切片器提高了切片过程的稳定性和安全性。
附图说明
18.图1为本发明实施例1切片装置的立体结构示意图；
19.图2为本发明实施例1切片装置机床的立体结构示意图；
20.图3为本发明实施例1切片装置金属垫片的立体结构示意图；
21.图4为本发明实施例1切片器的立体结构示意图；a、主视图，b、仰视图；
22.图5为本发明实施例2海带基部不同层的部分光合色素含量柱状图；
23.图6为本发明实施例2海带基部不同层的叶绿素荧光参数fv/fm柱状图；
24.图7为本发明实施例2海带基部不同层的光响应曲线趋势变化图。
25.图中：1、切片器，2、金属垫片，3、第一固定块，4、第二固定块，5、第三固定块，6、金属杆，7、螺纹杆，8、凹槽，9、持刀器，10、刀片。
具体实施方式
26.下面将结合本发明的具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都
属于本发明保护的范围。
27.实施例1
28.一种检测海带不同层光合参数的方法，所述方法对海带进行切片分层，沿海带叶面进行横切为上表层、中间髓层和下表层，分别检测各层的光合参数的大小，以获得各层对海带光合作用贡献大小；选取海带的基部用于检测。
29.利用切片装置将海带横向切成三层，所述装置如图1所示，包括有工作台，切片器1及亚克力材质的按压片。
30.如图2-3所示，
31.工作台由一个机床和一个金属垫片2组成，机床包括三个大小一致的固定块，分别为第一固定块3、第二固定块4和第三固定块5，两根金属杆6将三个固定块串联在一起，且三个固定块的上端保持水平，第一固定块3和第三固定块5是固定在连接杆上，位于中间的第二固定块4能够沿连接杆移动，第二固定块4和第三固定块5穿有手动旋转的螺纹杆7，旋转螺纹杆7能都使第二固定块4沿连接杆移动，从而与最外侧的第一固定块3一起对金属垫片2起到一个固定的作用，并可以通过手动旋转机床的螺纹杆7对垫片固定的水平位置做细微调节。
32.作为一种优选的实施方案，工作台由一个机床和一个金属垫片2组成；金属垫片2由一长一短两块金属薄片粘合而成，长短不一的两块薄片形成的凹槽8正为样品固定槽。
33.作为一种优选的实施方案，如图4所示，切片器11由一个持刀器9和刀片10组成；刀片10为冷冻切片机专用刀片，持刀器9为一个倒置的“u”字形的金属块，“u”型金属块两臂的顶端各设有一道缝隙，用于固定刀片10，刀片10的刃垂直于“u”型金属块两臂。作为一种优选的实施方案，u”型金属块两臂的间距大于第一固定块3和第二固定将金属垫片2固定后的宽度
34.作为一种优选的实施方案，本设备选用了磨砂面的亚克力板作为按压片在切片时用于压在样品的上方。由于海带组织表面有较多的胶质，磨砂面对其起到了一个很好的固定作用，且亚克力材质呈半透明，可以在切片时很清晰地看清样品的位置。
35.选取一块较厚的海带基部组织样品尽量修剪成矩形进行预切片处理，切片时将样品较为平整的剖面抵住组成金属垫片2的两块金属板形成的凹槽8处，将切片器1架在固定金属垫片2的两块固定块上，一手用亚克力按压片按住海带组织样品，一手缓缓推动切片器1，待刀片10抵住凹槽8处停止滑动切片器1，即切片操作完成。将切下的组织薄片用微距测量仪进行厚度测量，测量结果即初始的切片厚度。之后选取样品进行正式实验，用微距测量仪测量其整体厚度，测量结果的三分之一即为实验所需切片厚度，将其与初始切片厚度作比较来对金属垫片2卡在第一固定块3与第二固定块4之间的高度进行调整，使待切厚度的样品高于第一固定块3和第二固定块4的上表面。调整好高度后，进行两次正式切片处理，即获得厚度均匀的三层海带基部组织样品。将样品放入装有海水的培养皿中，10℃保存备用。
36.实施例2海带基部不同层光合参数测定
37.将实施例1中获得的切片处理后的海带基部组织样品通过气相色谱仪进行叶绿素a、叶绿素c、紫黄素等光合色素含量的测定。由图5明显可以看出，光合色素主要集中在海带组织的上下两个皮质层中，中间的髓质层色素含量较少，且下皮质层色素含量略高于上皮质层。
38.将实施例1中获得的切片处理后的海带基部组织样品通过pam仪进行叶绿素荧光参数fv/fm及光响应曲线的测定。由图6可以看出，上下两皮质层的fv/fm数值明显高于中间的髓质层，且下皮质层数值略高于上层，测定结果与光合色素含量基本一致。由图7可以看出，上下两皮质层光响应曲线的峰值明显高于中间的髓质层，且下皮质层的峰值略高于上层，测定结果与光合色素含量及叶绿素荧光参数fv/fm一致。三项光合参数的检测结果表现出高度的一致性，可以看出本发明提供的切片装置对海带组织进行了较为均匀的分层。
39.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。