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拟南芥光合作用CtpA突变体的功能探究.pdf56页
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兰州大学 硕士学位论文 姓名：金美芳 申请学位级别：硕士 专业：植物学
指导教师：毕玉蓉;张立新 座机电话号码 y 原创性声明 本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，是在导师的指导下独立
进行研究所取得的成果。学位论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、
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日期：至!乏：￡2 关于学位论文使用授权的声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归
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谢 在此硕士论文完成之际，谨向我的导师毕玉蓉教授和张立新教授表示诚挚的
谢意。两位恩师渊博的学识，严谨的思维，认真的态度，敏锐的学术洞察力和孜
孜不倦的工作精神深深地影响着学生。他们每周为学生组织研究讨论会，不断完
善每位学生的学术思想，多次到实验室里，亲身指导学生做实验，尽快提高学生
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LED用于拟南芥生长光源的研究
LED作为第四代新型半导体光源，其高光效、长寿命、体积小、响应快、环保及冷光源的特点奠定了在通用照明和农业照明等领域的广阔应用前景。单色LED光源比传统光源的色纯度更好、光谱更窄，更利于植物照明的研究。随着LED技术的发展，LED光效不断提高、成本不断降低，及其在智能控制方面相对于传统光源的优势，使其在设施农业中的应用具有光明的前景。本论文分析了植物对光照强度的衡量方式与传统光度学衡量方式的不同之处，针对现今植物光照特性研究的不足，采用两套LED光源控制系统，以模式植物拟南芥为研究材料，根据植物叶片中叶绿素a和b对可见光的吸收曲线设计了两组拟南芥生长实验。研究了拟南芥中叶绿素含量、根长、外观特性等参数在不同光照条件下的变化趋势。并在叶绿素a和b的吸收谱的基础上提出了有效光合光功率的概念，为未来开发高效、节能、环保的LED灯具提供科学依据。　　第一期拟南芥生长实验，采用电阻分压产生调光控制信号的方式对LED光源进行调光处理。选取主波长为450 nm和655 nm单色红蓝光LED光源和6500K荧光灯作为照明光源。将拟南芥播种到培养皿中后，在4℃下春化两天后放置在荧光灯光照环境和红蓝LED光源与荧光灯的混合光照环境下培养21 d。结果表明两种类型光环境下拟南芥的萌发率没有差异均为0.94;在荧光灯光环境下生长的拟南芥的叶绿素含量约为在LED光照环境下的拟南芥叶绿素含量的一半，分别为0.15 mg·g-1和0.32 mg·g-1。在LED光照环境下，拟南芥的叶绿素含量随着红蓝光质比的增大而有微小降低，除此之外其莲座和根系长度也表现出明显的差异。　　在第一期实验基础之上，设计了第二期拟南芥生长实验。主要研究拟南芥生长的叶绿素含量、主根长度等方面在不同光照条件下的变化。本次实验采用RS485控制系统，可通过电脑上的用户端对LED光源进行智能调光。实验中选取主波长为445 nm和638nm单色红蓝LED作为培养光源，观察了拟南芥在荧光灯或LED灯下的生长特性。结果显示:当光量子通量密度在64μmol·m-2·s-1附近时，荧光灯和LED灯下的叶绿素a+b平均含量分别为1.45 mg·g-1和1.52mg·g-1，它们之间无明显差异;在LED光照环境下，叶绿素a、b的含量随红蓝光比例的增高有降低趋势;LED光照下的拟南芥主根长度比在荧光灯条件下约长20 mm，且其侧根数量多于在荧光灯下的侧根数量。根据实测数据点所绘制的趋势曲线表明，在LED光照环境下，当光量子通量密度从14μmol·m-2·s-1到375μmol·m-2·s-1变化时，拟南芥根系长度在200μmol·m-2·s-1左右达到最高，并随着光量子通量密度增高而逐渐降低，而侧根的数量则随着光量子通量密度的增高而增高。　　在本论文中根据叶绿素a和b的吸收光谱提出了光合有效光功率系数(ψa、ψb)用以衡量光源输出光功率对叶绿素a和b光合作用的贡献程度。并比较了两次拟南芥生长实验中所用灯具的ψa、ψb与光通量之间的区别。该概念的提出对设计植物照明灯具及其控制系统据有参考意义，其推导方法对寻找植物光效能指标也具有参考意义。
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如何正确地选择饮用培养基
培养基是一种比较珍贵的食物，不是遇到大型灾难的情况下尽量不要去吃。好吧，也不好吃。作为吃货，我们可以把试验用的培养基分为以下三种风味：植物培养基，动物细胞培养基和细菌/真菌培养基。如果你做过组培，你就应该知道植物培养基基本上都需要嚼。因为大多都是固体的，里面加了琼脂，当然是琼脂条，高级一点的会用琼脂粉，无知的土豪会用做电泳胶的琼脂糖。其实也是有植物液体培养基的，比如转基因拟南芥刚种到蛭石和营养土里的时候，需要加一点MS0或者1/2的MS0的液体培养基。（下图是我实验失败种出来的月季……）好吧，我们说点关键的，植物培养基能不能吃？答案是：应该不能吃吧，但大概不难吃。为啥不能吃，因为为了植物的氮源需求，类似MS培养基里，会有大量的硝酸盐，还有大量钾盐。也就是说你会喝到大量硝酸钾硝酸铵……当然，在里面还会加一些植物激素，比如诱导愈伤组织的话，会加大量2,4-D,诱导生根的话会加NAA（萘乙酸）等等。你不会想要喝的……那为啥不难喝，主要是因为含有大量的蔗糖（碳源），甜的总应该不会太难喝的。接着我们讲细菌/真菌培养基，这一类培养基能吃，但不太好吃，因为味道怪怪的，比如要加牛肉浸膏、蛋白胨或者酵母提取物。牛肉浸膏不用说了，就是有一股牛肉酱的味道，酵母提取物主要是大量的氨基酸等营养物质，吃下去没啥害处。酵母常用的培养基比如SD培养基和YPDA培养基加的氨基酸就比较全了（4缺或者3缺加3-AT的除外）。营养成分应该没啥问题，喝了能延年益寿估计够呛，但基本上地震来了，喝两口能保证不容易死。ps：酵母的培养基需要把琼脂和葡萄糖单独来灭菌哦！否则培养基就焦化了！或许你们实验室不养植物，不养菌，那我们来讲讲实验室的大头，动物细胞的培养基。既然连动物细胞都能养，一般来说都不会毒死人的。所以吃是应该能吃，具体都有些什么呢？绝大多数培养基是建立在平衡盐溶液(BSS)基础上，添加了氨基酸、维生素。使用比较广泛的MEM培养基也称最低必需培养基，它仅含有12种必需氨基酸、谷氨酰胺和8种维生素。DMEM是改良版的MEM，还是一样的配方，但是提高了浓度。DMEM还按照口味，分成了高糖和低糖，想必应该是甜的。除了用糖来做碳源之外，有的培养基也会加一些丙酮酸钠作为碳源。大多数培养基的缓冲体系采用的是碳酸氢盐，所以需要细胞的培养都要在5%的二氧化碳条件下，以二氧化碳进行平衡。理论上用HEPES缓冲体系的话，就可以不受二氧化碳限制，但实际上细胞培养过程中还是需要有碳酸氢盐和二氧化碳的缓冲体系，才会养得更好。所以你在喝的时候，会感觉到有一股无汽苏打水的味道。…华丽丽的分割线…李莫愁博士：其实，LB培养基是有人喝过的，据说味道就是咸咸的。DMEM也有人喝过，据说味道比较怪。要注意的是，Ham's F-12培养基里面，含有硫酸亚铁，尽量不要喝这个，有一定的神经毒性，一瓶F12也治不好神经病。还有，培养基要是加了Amp、Kana或者双抗之类的抗生素的话，就不要去喝了。好啦，今天就策到这里吧。 
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