葛仙米群体破裂机理研究

葛仙米(Nostoc sphaeroides)，一种主要生长于湖北鹤峰水稻田里的珍稀淡水蓝藻，主要呈球形，有1600多年的食用历史，是湖北著名特产；具有良好的保健和药用价值，出口历史悠久。由于人类活动的影响，其野生资源产量急剧下降，有绝迹的可能。葛仙米在人工培养中群体容易发生破裂，造成较大的经济损失，产量也难以保持稳定，群体破裂已成为制约葛仙米产业化市场推广的一个重要因素。本项目拟研究葛仙米群体破裂的机理：首先，研究环境因子和葛仙米群体破裂之间的相互关系，了解环境因子影响葛仙米群体破裂的规律；其次，比较不同阶段葛仙米群体(正常、破裂前及破裂时)的内部结构、化合物的组成含量、生理生化及基因转录的差异，探讨建立一套葛仙米群体破裂前的示警指标，以此示警指标来判断葛仙米是否即将发生破裂；最终提出有效的防止葛仙米群体破裂的方法，从而降低生产成本。本项目的完成将为葛仙米的产业化提供理论依据和技术支持。

葛仙米(Nostoc sphaeroides)，一种主要生长于湖北鹤峰水稻田里的珍稀淡水蓝藻，主要呈球形，有1600 多年的食用历史，是湖北著名特产；具有良好的保健和药用价值，出口历史悠久。由于人类活动的影响，其野生资源产量急剧下降，有绝迹的可能。葛仙米在人工培养中群体容易发生破裂，造成较大的经济损失，产量也难以保持稳定，群体破裂已成为制约葛仙米产业化市场推广的一个重要因素。本项目首先研究了接种密度、光、温度对葛仙米生长及群体破裂的机理：首先，研究环境因子和葛仙米群体破裂之间的相互关系，了解环境因子对葛仙米群体破裂的影响；结果显示，在批培养中，合适的接种密度有利于防止葛仙米群体的破裂(50g/L,Fresh weight)，过高的培养温度(>30 oC)和光强（>200 photons·m-2·s-1）也容易导致葛仙米群体的破裂；其次，通过比较不同阶段葛仙米群体(正常、破裂前及破裂时)的内部结构、化合物的组成含量、生理生化的差异，发现葛仙米群体在破裂前，群体的含水量会持续增加，干湿重比减少，表层的藻丝数量会减少，并释放出藻殖段，Fv/Fm也会持续减少，导致葛仙米群体的胶鞘对藻丝的束缚降低，最后导致群体的破裂；因此可以通过检测群体中的含水量是否持续增加从而判断群体破裂的发生。可以通过向培养液中增加Ca和P的含量，从而抑制葛仙米群体的破裂。本项目的完成将为葛仙米的产业化提供理论依据和技术支持。