藻斑样品的制备方法及藻斑样品及增强微藻p700信号的方法
【专利摘要】本发明公开了一种藻斑样品的制备方法及藻斑样品及增强微藻P700信号的方法，其中，藻斑样品的制备方法包括：步骤S10在滤膜上滴入微藻悬浮液，达到预设浓度；步骤S20所述步骤S10经滤膜过滤后形成藻斑，获取直径不小于探头直径的藻斑样品；步骤S30将所述藻斑样品设置在无色透明袋内；步骤S40将所述步骤S30设置有藻斑样品的无色透明袋排出空气后，进行密封处理。通过本发明可将微藻悬浮液制成藻斑样品，可大幅提高P700的信号强度，降低信号噪音，具有操作简便、成本低廉、节省时间的特点。
【专利说明】
藻斑样品的制备方法及藻斑样品及増强微藻P700信号的方法
技术领域
[0001]本发明涉及生物学仪器测试技术领域，特别是涉及一种藻斑样品的制备方法及藻斑样品及增强微藻P700信号的方法。【背景技术】
[0002]光合作用是地球上最重要的化学反应，其过程极为复杂。光合作用的测量和研究一直是植物生理学、植物生态学、农学、林学、园艺学、藻类生理生态学等领域的研究热点。
[0003]光合作用大体可分为光反应和暗反应两部分。其中光反应发生在类囊体膜上，由多个光反应相关组件构成，主要有光系统I和光系统II1700是光系统I的光合反应中心，由叶绿素和结合蛋白质组成，因其在700nm处有吸收峰故而得名。由于P700在光合作用进行过程中起到关键的电子传递作用，因此需要对其状态进行测定。P700得电子时处于还原态，失电子时处于氧化态，两种状态下的P700对700nm的光吸收有细微的差异。因此可通过测定样品对700nm光吸收的细微变化，也就是P700信号，来了解P700的氧化还原状态，从而了解其在光合作用过程中所发挥的作用。
[0004]由于P700的氧化态和还原态对700nm光吸收的差异非常微小，因此P700测量仪器需要有很高的灵敏度，同时被测样品的叶绿素含量较高时才能检测到明显的P700信号，如果叶绿素含量低，则很难检测。因此，对叶绿素含量较高的材料，如植物叶片等，较容易获得良好的P700信号。但对于透明度高，吸光度很低的稀薄微藻悬浮液来说，P700信号就会非常微弱，再加上藻细胞在悬浮液中不断移动，导致信号剧烈波动，无法满足P700的测量需要。
[0005]现有技术存在以下问题:[〇〇〇6]1.稀薄的微藻生长前期和稠密的微藻生长末期，其光合作用的活性和特征存在巨大差异。仅测量微藻生长末期的P700信号无法反映往往更为重要的微藻生长前期的光合特性。这使得微藻P700测量数据存在严重瑕疵。
[0007]2.微藻从稀薄的生长前期到稠密的生长末期需要数天甚至数周的培养时间，消耗时间过长。
[0008]3.即便在藻细胞密度较高的微藻生长末期，其叶绿素浓度仍远低于叶片等高叶绿素样品，因此P700信号仍然较弱。另外藻细胞在悬浮液中的运动，也会对P700信号造成很大的干扰，无法得到理想的P700信号。
[0009]微藻样品的P700测量技术，已成为限制微藻光合作用研究的瓶颈，也严重影响了 P700相关测量仪器在藻类光合作用领域的应用价值，急需一种简便有效的增强微藻P700信号的方法。
【发明内容】
[0010]本发明目的是提供一种藻斑样品的制备方法及藻斑样品及增强微藻P700信号的方法，将微藻悬浮液制成藻斑样品，可大幅度提高P700的信号强度，降低信号噪音，具有操作简便、成本低廉、节省时间的优点。
[0011]本发明提供的技术方案如下:
[0012]一种藻斑样品的制备方法，包括:
[0013]步骤S10在滤膜上滴入微藻悬浮液，达到预设浓度；
[0014]步骤S20所述步骤S10经滤膜过滤后形成藻斑，获取直径不小于探头直径的藻斑样品。
[0015]进一步优选的，还包括:
[0016]步骤S30将所述藻斑样品设置在无色透明袋内。
[0017]进一步优选的，还包括:
[0018]步骤S40将所述步骤S30设置有藻斑样品的无色透明袋排出空气后，进行密封处理。
[0019]进一步优选的，包括:
[0020]所述滤膜还包括:玻璃纤维滤膜，或定性滤膜。
[0021]进一步优选的，包括:
[0022] 所述滤膜直径设置为40-50mm。[〇〇23]进一步优选的，包括:[〇〇24] 所述滤膜直径设置为47mm。[〇〇25]进一步优选的，还包括:[〇〇26]所述步骤S10经滤膜过滤后形成藻斑，获取直径大于1.5cm的藻斑样品。[〇〇27]进一步优选的，还包括:
[0028]步骤S10在滤膜上滴入微藻悬浮液，为达到预设浓度，实施多次反复滴入所述微藻悬浮液。
[0029]本发明还提供一种藻斑样品，由一种藻斑样品的制备方法制得的藻斑样品。
[0030]本发明还提供一种测试P700信号的方法，包括:
[0031]步骤S10将制备的所述测试样品放置在P700测量仪中的测试工作台上；
[0032]步骤S20所述测试样品置于所述测试工作台的接收探头和发射探头之间；
[0033]步骤S30记录所述接收探头的数据信息。
[0034]通过本发明提供的一种藻斑样品的制备方法及藻斑样品及增强微藻P700信号的方法，能够带来以下至少一种有益效果:
[0035]1、本发明提供了藻斑样品的制备方法，大大提高了藻细胞的密度和叶绿素浓度， 从而有效提高了 P700的测量信号，解决了现有技术中微藻P700信号微弱的问题。
[0036]2、本发明提供了藻斑样品的制备方法，避免了微藻细胞在悬浮液中的运动所导致的P700信号的剧烈波动，从而有效提高了 P700信号的稳定性，解决了现有技术中微藻P700 测量信号剧烈波动的问题。
[0037]3、本发明对于特别稀薄的微藻样品，如稀薄的微藻生长前期悬浮液或自然水体中的稀薄微藻样品等，通过多次反复滴入滤膜的方式，仍可将微藻细胞富集到预设浓度，这大大提高了稀薄微藻悬浮液P700测量的浓度下限。对于极为稀薄的微藻悬浮液样品，本发明同样适用。[〇〇38]4、本发明将藻斑样品设置在无色透明袋内，排出空气后进行密封处理，避免了微藻样品的光合活性因水分散失而受到干扰，保证了微藻样品P700信号的准确。
[0039]5、本发明对微藻浓度的适用范围广。不但适用于稀薄的微藻生长前期样品，也适用于稠密的微藻生长后期样品。通过本发明所述方法，可以实现不同生长时期的微藻样品的P700测量，提高了测量结果的可比性。
[0040]6、本发明提供了藻斑样品的制备方法，可在短时间内将微藻细胞富集到预设浓度。与现有技术相比，无需经过数天甚至数周的培养增殖，大大节省了时间。
[0041]7、本发明对于样品制作方法简单，周期短，同时为保存藻斑样品的活性，采用密封袋进行封装，成本低廉;对环境不会造成污染。[〇〇42]8、本发明解决了微藻样品无法获得理想P700信号的技术难题，突破了限制微藻光合作用研究的瓶颈，大幅提高了 P700相关测量仪器在藻类光合作用领域的应用价值。【附图说明】[〇〇43]下面将以明确易懂的方式，结合【附图说明】优选实施方式，对一种藻斑样品的制备方法及藻斑样品及增强微藻P700信号的方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
[0044]图1是本发明一种藻斑样品的制备方法的实施例的流程图；
[0045]图2是本发明一种藻斑样品的制备方法的实施例的另一个流程图；
[0046]图3是本发明一种测试P700信号的方法的实施例的流程图；
[0047]图4是本发明一种测试P700信号的方法的另一个实施例信号图；
[0048]图5是本发明一种测试P700信号的方法的另一个实施例信号图；
[0049]图6是本发明一种测试P700信号的方法的另一个实施例信号图。【具体实施方式】
[0050]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照【附图说明】本发明的【具体实施方式】。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
[0051]为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示 “仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
[0052]光合作用大体可分为光反应和暗反应两部分。其中光反应发生在类囊体膜上，由多个光反应相关组件构成，主要有光系统I和光系统II1700是光系统I的光合反应中心，由叶绿素和结合蛋白质组成，因其在700nm处有吸收峰故而得名。由于P700在光合作用进行过程中起到关键的电子传递作用，因此需要对其状态进行测定。P700得电子时处于还原态，失电子时处于氧化态，两种状态下的P700对700nm的光吸收有细微的差异。因此可通过测定样品对700nm光吸收的细微变化，也就是P700信号，来了解P700的氧化还原状态，从而了解其在光合作用过程中所发挥的作用。[〇〇53]由于P700的氧化态和还原态对700nm光吸收的差异非常微小，因此P700测量仪器需要有很高的灵敏度，同时被测样品的叶绿素含量较高时才能检测到明显的P700信号，如果叶绿素含量低，则很难检测。因此，对叶绿素含量较高的材料，如植物叶片等，较容易获得良好的P700信号。但对于透明度高，吸光度很低的稀薄微藻悬浮液来说，P700信号就会非常微弱，再加上藻细胞在悬浮液中不断移动，导致信号剧烈波动，无法满足P700的测量需要。 [〇〇54]本发明提供一种藻斑样品的制备方法的一个实施例，参考图1所示;包括:
[0055]步骤S10在滤膜上滴入微藻悬浮液，达到预设浓度；
[0056]步骤S20所述步骤S10经滤膜过滤后形成藻斑，获取直径不小于探头直径的藻斑样品。[〇〇57]具体的，由于P700的氧化态和还原态对700nm光吸收的差异非常微小，因此P700测量仪器需要有很高的灵敏度，同时被测样品的叶绿素含量较高时才能检测到明显的P700信号，如果叶绿素含量低，则很难检测。因此，对叶绿素含量较高的材料，如植物叶片等，较容易获得良好的P700信号。但对于透明度高，吸光度很低的稀薄微藻悬浮液来说，P700信号就会非常微弱，再加上藻细胞在悬浮液中不断移动，导致信号剧烈波动，无法满足P700的测量需要。在本实施例中对微藻悬浮液进行提取，其目的为测试P700的信号;首先将微藻悬浮液在滤膜上进行过滤，微藻悬浮液过滤后的浓度根据工作人员或者测试人员的工作需要进行调节。过滤后的微藻悬浮液在滤膜上形成稳定的藻斑，可根据测试P700信号的仪器探头直径的尺寸，调节藻斑样品的大小，使其大于等于探头直径，以备测试P700信号做准备。[〇〇58]优选的，所述制备方法还包括:
[0059]步骤S30将所述藻斑样品设置在无色透明袋内。
[0060]具体的，参考图2所示，在上一实施例的基础上，将制作好的藻斑样品装在无色透明的袋子内，袋子内还包括承载藻斑的滤膜。[0061 ]优选的，所述制备方法还包括:[〇〇62]步骤S40将所述步骤S30设置有藻斑样品的无色透明袋排出空气后，进行密封处理。
[0063]具体的，参考图2所示;在上一实施例的基础上，为防止藻斑样品失水，影响P700信号的测试，要对装有藻斑样品的袋子排出空气，封装。[〇〇64]优选的，所述制备方法包括:
[0065]所述滤膜还包括:玻璃纤维滤膜，或定性滤膜。[〇〇66]优选的，所述制备方法包括:[〇〇67] 所述滤膜直径设置为40-50mm，所述滤膜直径更优选为47mm。[〇〇68]优选的，所述制备方法还包括:[〇〇69]所述步骤S10经滤膜过滤后形成藻斑，获取直径大于1.5cm藻斑样品。[〇〇7〇]优选的，所述制备方法还包括:
[0071]步骤S10在滤膜上滴入微藻悬浮液，为达到预设浓度，实施多次反复滴入所述微藻悬浮液。
[0072]具体的，制作藻斑样品时，所用的试品是早期的稀薄微藻悬浮液，由于微藻生长前期的光合作用更强，但是比较稀疏，为达到工作人员所需的浓度需要多次反复的摄取，直到滤膜中心形成直径大于1.5cm的藻斑。进行过滤时，所需要的滤膜可以用玻璃纤维滤膜，或者普通的定性滤纸；同时滤膜的直径可以选定为40-50mm，例如为47mm;根据工作人员的需求适应性地调整；制备的藻斑样品的直径不能小于P700测试仪的探头直径，或者藻斑样品的直径大于1 ? 5cm〇
[0073]本发明还提供一种根据前述藻斑样品的制备方法制得的藻斑样品实施例。
[0074]具体的，在滤膜上滴入微藻悬浮液，达到预设浓度;经滤膜过滤后形成藻斑，获取直径不小于探头直径的藻斑样品；将所述藻斑样品设置在无色透明袋内；设置有藻斑样品的无色透明袋排出空气后，进行密封处理。制作藻斑样品时，所用的试品是早期的稀薄微藻悬浮液，由于微藻生长前期的光合作用更强，但是比较稀疏，为达到工作人员所需的浓度需要多次反复的摄取，直到滤膜中心形成直径大于1.5cm的藻斑。进行过滤时，所需要的滤膜可以用玻璃纤维滤膜，或者普通的定性滤纸；同时滤膜的直径可以选定为40_50mm，例如为 47mm;根据工作人员的需求适应性地调整;制备的藻斑样品的直径不能小于P700测试仪的探头直径，或者藻斑样品的直径大于1.5cm。
[0075]本发明还提供一种测试P700信号的方法的一个实施例，参考图3所示;包括:
[0076]步骤S10将制备的所述测试样品放置在P700测量仪中的测试工作台上；
[0077]步骤S20所述测试样品置于所述测试工作台的接收探头和发射探头之间；
[0078]步骤S30记录所述接收探头的数据信息。
[0079]具体的，在本实施例中，将制备好的藻斑样品应用于测量P700的信号，将装有藻斑样品的无色透明袋放入P700测量仪中，将藻斑样品置于P700测量仪的两个探头之间，将测量头对准藻斑处进行P700测量;其中一个为发射P700信号的探头，另一个为接收P700信号的探头，记录查看P700的信号状态。
[0080]基于以上实施例对藻斑样品的制备方法及利用所制备的藻斑样品对P700信号的测试，提供以下更具体的实施例:
[0081]实施例一:[〇〇82] 通过Dual-PAM-100型P700测量仪对生长前期稀薄微藻悬浮液样品进行测量。参考图4所示;稀薄微藻悬浮液样品的P700信号由于藻细胞浓度低，因此信号噪音巨大，无法得到有价值的信息。
[0083] 实施例二:[〇〇84] 通过Dual-PAM-100型P700测量仪对生长末期稠密微藻悬浮液样品进行测量。参考图5所示;稠密微藻悬浮液样品的P700信号由于样品藻细胞浓度提高，因此P700的噪音有所减小，信号的解析度有了一定的改善。但由于其藻细胞浓度仍较低，再加上悬浮液中的藻细胞运动，导致信号仍然有较大的波动，无法满足高精度的分析和应用。[〇〇85] 实施例三:
[0086]通过Dual-PAM-100型P700测量仪采用本发明所述方法增强测量信号:参考图6所示；
[0087]1.取直径47mm的玻璃纤维滤膜(与普通定性滤纸相比，玻璃纤维滤膜的光学透过性能更好，更有利于P700信号的测定)，置于真空抽滤装置上。
[0088]2.用移液器或滴管吸取待测微藻悬浮液，滴入滤膜中心。对于稀薄的微藻悬浮液， 可反复操作多次，直到滤膜中心形成直径大于1.5cm的藻斑。
[0089]3.将带有藻斑的滤膜装入无色透明的塑料自封袋，排出空气并封口。以防止藻斑失水，影响其P700活性。
[0090]4.将装有藻斑滤膜的塑料自封袋放入P700测量仪中，将测量头对准藻斑处进行P700测量。
[0091]通过图4、图5、图6进一步对比，很明显通过本发明的方法，将藻细胞集中到滤膜表面，形成一个稠密的微藻细胞层，这大大提高了微藻细胞的密度和叶绿素浓度，同时避免了微藻细胞在悬浮液中的移动，P700信号得到了大幅增强，噪音波动很低，信号变化规律明显，信号具有很高的解析度。
[0092]通过本发明的方法可以极大地增强微藻悬浮液的P700信号，降低信号噪音，提高信号解析度，很好地满足微藻样品对P700信号的测定要求。[〇〇93]应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种藻斑样品的制备方法，其特征在于，包括:步骤S10在滤膜上滴入微藻悬浮液，达到预设浓度；步骤S20所述步骤S10经滤膜过滤后形成藻斑，获取直径不小于探头直径的藻斑样品。2.根据权利要求1所述的藻斑样品的制备方法，其特征在于，还包括:步骤S30将所述藻斑样品设置在无色透明袋内。3.根据权利要求2所述的藻斑样品的制备方法，其特征在于，还包括:步骤S40将所述步骤S30设置有藻斑样品的无色透明袋排出空气后，进行密封处理。4.根据权利要求1所述的藻斑样品的制备方法，其特征在于，包括:所述滤膜还包括:玻璃纤维滤膜，或定性滤膜。5.根据权利要求1所述的藻斑样品的制备方法，其特征在于，包括:所述滤膜直径设置为40_50mm。6.根据权利要求5所述的藻斑样品的制备方法，其特征在于，包括:所述滤膜直径设置为47mm。7.根据权利要求1-6任一所述的藻斑样品的制备方法，其特征在于，还包括:所述步骤S10经滤膜过滤后形成藻斑，获取直径大于1.5cm藻斑样品。8.根据权利要求1所述的藻斑样品的制备方法，其特征在于，还包括:步骤S10在滤膜上滴入微藻悬浮液，为达到预设浓度，实施多次反复滴入所述微藻悬浮液。9.一种藻斑样品，其特征在于:由如权利要求1-8任一所述的制备方法制得的藻斑样品。10.—种测试P700信号的方法，其特征在于，应用如权利要求1-8所述制备方法制得的 藻斑样品实现测试P700信号的方法，包括:步骤S10将制备的所述测试样品放置在P700测量仪中的测试工作台上；步骤S20所述测试样品置于所述测试工作台的接收探头和发射探头之间；步骤S30记录所述接收探头的数据信息。
【文档编号】G01N1/28GK105973680SQ201610594026
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年7月26日
【发明人】郭峰, 顾群
【申请人】上海泽泉科技股份有限公司, 上海乾菲诺农业科技有限公司