地木耳即普通念珠藻（Nostoc commune Vauch），为一种世界广泛分布的单细胞陆生固氮蓝藻，美味可口、营养丰富。地木耳主要分布在富含钙的石灰岩山区和喀斯特岩溶地带，具有极强的抗旱、耐高温高光等逆境适应能力，在生长繁殖过程中分泌大量具有生物活性的多糖物质是其抗逆性强的重要原因，尤其分泌的胞外多糖（Extracellular Po1ysaccharides，EPSs），在环保、食品、医药等领域具有广泛的应用前景［1］。迄今为止，国内外已对地木耳多糖有了大量的研究，主要集中在生物成分、活性及药理性质等方面，对于地木耳是如何适应不同逆境条件以及在逆境条件下地木耳胞外多糖的分泌等问题鲜见报道［2］。因此，本研究通过分析不同光照强度（光强）、盐度、温度和UV－B条件下深圳海滨岩溶地区地木耳生长和多糖分泌的影响，以期为地木耳的生物多糖生理机制研究以及生物资源开发利用提供思路。

1 材料与方法

试验用地木耳样品2015年11月采集于深圳大鹏湾裸露的石灰岩上，采集时天气晴朗，温度为（25±1）℃。从试管中挑取地木耳，灭菌3～4次后接种到三角瓶中，用灭菌好的BG11培养基培养，环境温度控制为 25 ℃，光强为 50 μmol／（m2·s），光周期为12 h∶12 h的人工气候箱内活化一周，每天早、中、晚各振荡一次，避免藻种结块生长，每隔2 d换一次水，通气培养。不同环境因子设定条件：温度分别设置 25（T1）、30（T2）、35 ℃（T3）3 个处理；光强处理分别为 50（L1）、100（L2）和 200 μmol／（m2·s）（L3）；无机盐处理在基础培养基BG－11上，分别配置0（S1）、40（S2）和 80 mmol／L（S3）浓度梯度的 NaCl，调 pH至 8.0；UV－B 辐射设置 3 个处理，即无辐射（U1）、10 kJ／（m2·d）的中度辐射（U2）和 20 kJ／（m2·d）的高辐射（U3）。培养15 d后，测定生长和生理生化指标。

1.1 地木耳生长测定

培养开始前和结束时用吸水纸吸干藻体表面，分别测定藻体的鲜重，按以下公式计算出相对生长率（RGR）［3］：

见图1，在巴基斯坦各省和部落区中，俾路支省、联邦直辖部落区和开伯尔—普什图省的恐怖事件发生的概率和频率最为集中，旁遮普省、信德省和北部地区发生的恐怖事件较少。2009年各地的恐怖事件基本上处于最高。中国投资的地区主要集中于俾路支省、信德省、旁遮普省和联邦地区，其中俾路支省和联邦直辖部落区的危险指数最高，其他省区相比较低。但是各省区总体上都呈现下降的态势，因此恐怖主义威胁的程度不断减轻，可以说，这些地区的投资环境不断改善。

相对生长率 RGR＝（lnWt－lnWo）/t×100%

南通集装箱多式联运尚处于起步阶段，绝大多数企业不具备策划、组织、协调多式联运的能力和经验，整体服务水平处于较低层次。各企业间没有统一的信息协调平台，各企业系统各自独立运行，还处于一种分割的各自为战的状态，这也不利用构建完善的、通畅的集装箱联运体系，无法实现无缝链接，联运效率难以提升。

由图2可知，UV－B和无机盐NaCl处理对于地木耳多糖含量有明显影响。与对照相比，40和80 mmol／L浓度的NaCl处理下多糖含量和胞外多糖含量均增加了 113.7%、41.5%和 99.2%、94.5%；10 和20 kJ／（m2·d）强度的 UV－B 处理下，地木耳多糖含量和胞外多糖含量均增加了 52.9%、126.0%和 57.8%、132.4%（P＜0.05）。而高温及强光照处理对于地木耳多糖，尤其胞外多糖含量影响不大。尽管35℃及200 μmol／（m2·s）光照培养条件下，地木耳的多糖含量分别较 25 ℃及 50 μmol／（m2·s） 条件下升高了18.2%和19.0%，但均未达到显著水平。由此可以看出，盐胁迫及UV－B辐射增强等逆境条件能诱导地木耳多产生多糖物质以抵御环境的变化。

1.2 地木耳多糖含量测定

所有试验数据采用SPSS 18.0软件进行分析，采用单因素方差分析（one－way ANOVA）检验各处理与对照的差异显著性，用Bivariate Correlations进行相关性分析。数值P＜0.05为显著性差异。

所谓“有效教学”是指通过教师阶段性的传授后，学生获得了具体的进步或发展。换言之，学生是否学到了知识，有无发展或进步是教学有无效益的唯一指标。作为一名高中英语老师，和广大教师一样，我也在摸索提高课堂教学有效性的方法，选择更贴近学生生活的教学实例，尽量使得课堂教学更加生动有趣，让学生学到更多的学科知识，希望在教学中培养学生的语感，使他们潜移默化地掌握英语这门语言，而不是填鸭式的灌输。捷克大教育家夸美纽斯早在三百年前就提出“寻求一种有效的教学方式，使教师可以教得更少，学生可以学得更多”。所以，如何提高高中英语写作教学的有效性已成为师生们日益关注的问题。

1.3 抗氧化能力测定

对不同环境因子处理后的藻样所提取出的胞外多糖进行羟基自由基 （·OH）、超氧阴离子自由基（O2－·）、1，1－二苯基－2－三硝基苯肼（DPPH）和总抗氧化能力（T－AOC）清除能力的测定，分别采用南京建成生物工程研究所的试剂盒测定，以去离子水为空白对照，维生素C作阳性对照，准确吸取胞外多糖样品待测溶液2 mL，与自由基底物充分混合后在37℃水浴中反应30 min测定其吸光度，计算胞外多糖样品对各类自由基的清除率。试剂盒购于南京建成生物工程研究所，检验过程严格按照试剂盒说明书操作。

1.4 正交优化试验设计

由图3可知，UV－B和无机盐处理下地木耳胞外多糖抗氧化能力明显提高。胞外多糖清除最明显的是羟基自由基，在 10 和 20 kJ／（m2·d）强度的 UV－B处理下，羟基自由基清除率达到了71.5%和64.0%，DPPH自由基、超氧阴离子自由基和T－AOC的清除率 也 分 别 达 到 了 57.5% 、55.9% 、46.2% 和 53.2% 、60.1%、39.4%， 与U1处理相比均达到了显著差异（P＜0.05）。无机盐处理下，地木耳所分泌的胞外多糖，其自由基清除能力随着无机盐浓度增加呈先升高后降低的趋势。40 mmol／L浓度NaCl处理下的羟基自由基、DPPH自由基、超氧阴离子自由基和TAOC 的清除率较对照增加了 75.8%、20.5%、51.0%和69.2%，而80 mmol／L浓度NaCl处理下，羟基自由基、DPPH自由基、超氧阴离子自由基和T－AOC的清除率仅增加 49.4%、5.6%、33.1%和 58.5%。 不同光照处理对于各种自由基清除能力影响不大，而高温生长条件下地木耳胞外多糖清除各种自由基的能力均有所降低（P＜0.05）。

1.5 数据处理

藻体总糖是将处理后的藻样加入6 mol／L HCl于 100℃煮沸 30 min，冷却后用 6 mol／L NaOH中和至pH 7，8 000 r／min离心10 min后，得到上清液即为细胞总糖粗提液。总糖粗提液加水溶解，定容至50 mL，再用氯仿－正丁醇混合溶液萃取洗涤残留蛋白质，上清液减压浓缩至原体积的1／3，加入浓度为2 mmol／L的三氯乙酸沉淀蛋白质，4℃下静置3 h。5 000 r／min离心15 min去沉淀，加入4倍体积的乙醇到上清液中，静置过夜，所得的沉淀物即为胞内粗多糖［4］。上清液于60℃旋转蒸发浓缩，透析96 h以去除小分子物质。透析后，加入乙醇并静置过夜。所得醇析物用适量去离子水溶解后，加入三氯乙酸，充分摇匀，4℃下静置 3 h，5 000 r／min离心 15 min去沉淀，上清液加入乙醇醇析，所得沉淀物即为胞外粗多糖。取粗多糖适量，用蒸馏水充分溶解，抽滤去除杂质，滤液用Sevage法除去蛋白质，4 000 r／min离心10 min后取沉淀在冰箱中冷冻24 h后真空冷冻干燥，即得精制多糖。细胞总糖、胞外多糖、胞内多糖的定量测定均利用苯酚硫酸法进行［5］。

2 结果与分析

2.1 不同环境因子对地木耳生长的影响

由图1可知，与25℃培养下相比，30℃条件下的藻生物量显著增加（P＜0.05），而 35℃下则与 25℃的结果差异较小。随着光强的升高，相对增长率（RGR）出现先升高后降低的趋势，当光强为50 μmol／（m2·s）， 相对增长率为 0.241%； 光强为 100 μmol／（m2·s），相对增长率为 0.295%，显著高于前者（P＜0.05）。当光强继续升高到 200 μmol／（m2·s）时，相对增长率有所降低，因此，50 μmol／（m2·s）为最适光强。在无机盐处理中，40 mmol／L浓度的NaCl处理，其相对增长率与对照相近，但在80 mmol／L浓度处理下，相对增长率降低了 31 个百分点（P＜0.05），显示出高浓度无机盐对于地木耳生长的抑制效应。中等强度的UV－B处理对于地木耳生长有所促进，相对增长率较对照增长了6.7个百分点，但在20kJ／（m2·d）强度的 UV－B 处理下，地木耳生长受到显著抑制（P＜0.05）。

由于电气设备在实际的运营当中，受到温度及湿度的影响较大。当外界环境温度升高时，电气自动化控制设备在运行当中，所产生的热量将难以散发出去，这对电气自动化控制设备使用的可靠性造成严重影响。因此，在对电气自动化控制设备的实际安装过程当中，相关技术人员需要加强对设备散热功能的考虑，做好相关的保障措施，促使电气自动化设备热量及时被散发出去，降低设备运行时温度，充分保证电气自动化控制设备的正常运行。

  

图1 不同环境因子对地木耳生长的影响

2.2 不同环境因子对地木耳多糖含量的影响

式中，Wo为试验开始时海藻的鲜重，Wt为试验t天后海藻的鲜重，t为试验中藻类培养时间（d）。

  

图2 不同环境因子对地木耳多糖含量的影响

2.3 不同环境因子对地木耳胞外多糖抗氧能力的影响

  

图3 不同环境因子对地木耳胞外多糖抗氧能力的影响

以光强、温度、无机盐浓度和UV－B辐射强度为试验因素，设计正交试验L9（34），以相对生长率和胞外多糖（EPSs）含量为指标，进行正交优化试验。

2.4 正交优化试验结果

根据表1可知，获得最大相对生长率的最佳培养条件为光强 100 μmol／（m2·s）、 温度 30 ℃、NaCl浓度 0 mmol／L 和 UV－B 辐射强度 10 kJ／（m2·d），获得最高EPSs，最佳的培养条件是光强200 μmol／（m2·s）、 温度 35 ℃、NaCl浓度 40 mmol／L 和 UV－B辐射强度 20 kJ／（m2·d）。 正交试验结果显示，相对生长 率 在 0.215%～0.273%，EPSs 含 量 在 6.80～15.92 μg／mL。

 

表1 正交试验结果

  

注：K表示相对生长率平均值；K′表示EPSs含量平均值；R表示相对生长率极差；R′表示EPSs含量极差；SS表示相对生长率偏差平方和；SS′表示EPSs的偏差平方和

 

温度编号光强μ m o l/（m 2·s）无机盐浓度m m o l/L U V-B k J/（m 2·d）1 2 3 4 5 6 7 8 9 K 1 K 2 K 3℃1 1 1 2 2 2 3 3 3 1 1 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 2 3 1 3 1 2 1 2 3 3 1 2 2 3 1相对增长率//%0.2 3 1 0.2 2 3 0.2 1 5 0.2 2 7 0.2 4 0 0.2 5 6 0.2 4 9 0.2 7 3 0.2 6 8 E P S s μ g/m L 6.8 0 8.2 5 1 5.9 2 1 4.2 6 1 3.0 5 7.9 3 1 1.5 6 1 0.4 1 9.0 2 K 1′K 2′K 3′R R′S S S S′0.2 2 5 0.3 3 0 0.2 1 7 6.4 7 0 7.8 2 0 9.1 0 0 0.0 2 9 0.0 0 5 0.0 2 1 0.0 0 1 0.2 1 2 0.2 7 9 0.2 5 0 6.8 5 0 8.3 3 0 9.2 9 0 0.0 2 2 0.0 1 1 0.0 1 3 0.0 0 7 0.2 2 6 0.2 1 8 0.2 0 9 6.6 0 0 1 4.5 7 0 1 3.2 6 0 0.0 0 2 0.0 2 8 0.0 0 2 0.0 1 5 0.2 2 7 0.2 4 3 0.2 1 0 6.9 1 0 1 5.7 5 0 1 5.8 3 0 0.0 0 8 0.0 3 1 0.0 0 4 0.0 1 9

选取光强、温度、无机盐浓度和UV－B辐射强度为试验因素，设计正交试验L9（34），以相对生长率和胞外多糖（EPSs）含量为指标进行正交优化试验，结果见表1。

根据表1可知，温度对应的R值和SS值分别为 0.029、0.021，均高于其他 3 个环境因子条件，4 个环境因子对相对生长率的影响是温度＞光强＞UV－B辐射强度＞无机盐浓度；UV－B辐射强度的R′值和SS′值分别为 0.031、0.019，均高于其他 3 个环境因子，4个不同的环境因子对EPSs分泌的影响是UV－B辐射强度＞无机盐浓度＞光强＞温度。

3 小结

蓝藻类是地球上最原始，也是最重要的初级生产者之一，在长期的进化过程中，蓝藻之所以能够拓殖荒漠、繁衍生息并改变环境的一个关键因素是其自身的一套抗氧化防御机制，包括大量分泌的胞外多糖，可以应对不良环境，甚至是世界最恶劣的逆境［6］。地木耳是念珠藻属的单细胞陆生固氮蓝藻，在石灰岩地区地木耳随处可见且结皮作用明显，占据绝对优势的石灰岩陆生蓝藻，属典型喜钙藻类，它们能分泌包围在藻细胞表面的胞外多糖，以保证藻体在干旱等不良条件下正常生长和发育［7］。本研究从温度、无机盐处理、光强、UV－B 4个主要因子出发，探讨了环境条件对深圳海滨石灰岩着生的地木耳生长及EPSs分泌的影响，为进一步的藻类生物资源利用提供依据。

与内陆石漠化地区的地木耳生长研究结果比较，长在南亚热带海滨地区的地木耳相对生长速度较低，而胞外多糖的分泌强度与抗氧化活性相近［8］。盐胁迫及UV－B辐射增强等逆境条件不仅能诱导地木耳多产生多糖物质以抵御环境的变化，而且地木耳胞外多糖的抗氧化能力也有明显提高。从正交试验结果看，培养条件为光强 100 μmol／（m2·s）、温度30℃、NaCl浓度 0 mmol／L 和 UV－B 辐射强度 10 kJ／（m2·d）时，地木耳有最大的相对生长率；光强200 μmol／（m2·s）、 温度 35 ℃、NaCl浓度 40 mmol／L和 UV－B 辐射强度 20 kJ／（m2·d）时，胞外多糖的分泌强度最高，温度和UV－B处理分别对相对生长率和胞外多糖含量的提高有显著效果。环境因子对相对生长率的影响顺序是温度＞光强＞UV－B辐射强度＞无机盐浓度，对EPSs分泌的影响顺序则是UVB辐射强度＞无机盐浓度＞光强＞温度。

工科新教师培训为复杂系统工程。培训方式应根据培训内容、培训层次、培训目标的不同，本着服务为导向实施差异化选择［7］。两种或多种培训方式统合使用，是提高培训吸引力，激发工科新教师培训动力，提高培训质量的基本策略。

参考文献：

［1］李敦海，刘永定.近十年中国地木耳研究概况［J］.水生生物学报，2003，27（4）：408－412.

［2］MAZOR G，KIDRON G J，VONSHAK A，et al.The role of cyanobacterial exopolysaccharides in structuring desert microbial crusts［J］.FEMS Microbiology Ecology，2006，21（1）：121－130.

［3］LI H F，XU J，LIU Y M，et al.Antioxidant and moisture retention activities of polysaccharide from Nostoc commune［J］.Carbohydrates Polymers，2011，83（4）：1821－1827.

［4］PARIKH A，MADAMWAR D.Partial characterization of extracellular polysaccharides from cyanobacteria［J］.Bioresourse Technology，2014，97（15）：1822－1827.

［5］ANA O，MASSIMO V.Extracellular polysaccharide synthesis by Nostoc strains as affected by N source and light intensity［J］.Journal of Biotechnology，2013，102（1）：143－152.

［6］赖永忠，高坤山.阳光紫外福射对室内水培发状念珠藻生理特性的影响［J］.水生生物学报，2009，33（3）：435－441.

［7］KARUPPANAPANDIAN T，MOON J C，KIM C，et al.Reactive oxygen species in plants：Their generation，signaltransduction and scavenging mechanisms［J］.Aust J Crop Sci，2011，5（6）：709－725.

［8］周 智.大气升高和UV－B増强对地木耳生长及抗氧化系统的影响［D］.武汉：华中农业大学，2012.