微藻細(xì)胞濃度定量檢測(cè)方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-29 01:42
微藻是一種低等浮游植物,廣泛分布于世界各地,是水體初級(jí)生產(chǎn)力的主要組成部分。由于微藻富含蛋白質(zhì)、氨基酸、高不飽和脂肪酸、色素和多種生物活性物質(zhì),在不久的將來(lái)必將成為食品、醫(yī)藥、飼料和燃料的重要來(lái)源。因此,許多研究機(jī)構(gòu)正在開展微藻培養(yǎng)。由于微藻在富氮、富磷的水中易于繁殖,一方面可以凈化水體富營(yíng)養(yǎng)化,另一方面一旦出現(xiàn)爆發(fā)式生長(zhǎng)則會(huì)引起水華現(xiàn)象,因此微藻可用于污水處理和水質(zhì)監(jiān)測(cè)。在微藻培養(yǎng)和生態(tài)監(jiān)測(cè)中,準(zhǔn)確測(cè)定微藻的生物量濃度是非常重要的,然而由于微藻個(gè)體量小、數(shù)量龐大,精確測(cè)定其生物量既困難又耗時(shí),已成為研究和生產(chǎn)實(shí)踐中的難題之一。本研究以萊茵衣藻和小球藻作為研究對(duì)象,采用原位熒光技術(shù)、可見近紅外吸收光譜技術(shù)和顯微成像技術(shù)結(jié)合多種化學(xué)計(jì)量學(xué)算法和圖像處理算法,進(jìn)行高濃度微藻細(xì)胞濃度的檢測(cè),為微藻生長(zhǎng)信息的監(jiān)測(cè)提供支持。論文的主要研究成果和結(jié)論如下:(1)研究了基于圖像處理技術(shù)的藻類細(xì)胞濃度定量檢測(cè)方法。首先,使用顯微鏡和與之相配套的CCD相機(jī)作為圖像獲取設(shè)備,對(duì)微藻進(jìn)行顯微成像,獲取不同濃度條件和不同采樣環(huán)境下的微藻顯微圖像;然后,針對(duì)不同圖像的特性選擇不同的圖像處理算法,其中包括使用HS...
【文章來(lái)源】:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:198 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1顯微鏡下的小球藻??
?微藻細(xì)胞濃度定量檢測(cè)方法研宄???1.2.?2萊茵衣澡??菜茵衣里{Chiamydomonas?ReinhardtiV^一種直徑約丨的單細(xì)胞綠藻,屬于綠??藻門類,衣藻屬,己在地球上存在了上億年。其形狀為卵形,前端有兩條鞭毛,可以??游動(dòng),如圖1-2所示。無(wú)性繁殖可以產(chǎn)生游動(dòng)孢子;有性生殖為異配、同配和卵式生??殖。萊茵衣藻具有眼點(diǎn)結(jié)構(gòu),可感受光源的方向并發(fā)生趨光性運(yùn)動(dòng),因此可用于視紫??紅質(zhì)方面的研究。細(xì)胞內(nèi)含有一個(gè)葉綠體和多個(gè)線粒體,可進(jìn)行光合作用及其它代謝??過程。在不利條件下,細(xì)胞能停止游動(dòng),并進(jìn)行多次分裂,外圍厚膠質(zhì)鞘,形成臨時(shí)??群體稱“不確定基團(tuán)”。環(huán)境好轉(zhuǎn)的條件下,群體中的細(xì)胞產(chǎn)生鞭毛,破鞘逸出。萊??茵衣藻廣泛分布于各類淡水水體中。萊茵衣藻具有生長(zhǎng)周期短、培養(yǎng)條件簡(jiǎn)單、光合??效率高等特點(diǎn),被稱為“光合酵母”。在提供有機(jī)碳源的情況下,萊茵衣藻可在黑暗??環(huán)境下生長(zhǎng),適用于光合作用研究。近年來(lái),隨著生物能源的開發(fā)越來(lái)越受到重視,??萊茵衣藻細(xì)胞內(nèi)油脂合成機(jī)理也廣受關(guān)注[17]。??%,?1^,??圖1-2顯微鏡下的萊茵衣藻??Fig.?1-2?Micrograph?of?Chlamydomoncis?reinhardtii??1.3微藻細(xì)胞濃度檢測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀??目前藻類細(xì)胞濃度的檢測(cè)主要有兩個(gè)重要作用分別為藻類養(yǎng)殖過程中生長(zhǎng)狀態(tài)??的監(jiān)測(cè)和外界環(huán)境中的水質(zhì)監(jiān)測(cè),包括污染狀況和藻華分布狀況。微藻細(xì)胞濃度監(jiān)測(cè)??根據(jù)監(jiān)測(cè)時(shí)常可以分為短期監(jiān)測(cè)和中長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。短期監(jiān)測(cè)就是實(shí)時(shí)采集監(jiān)測(cè)點(diǎn)的藻類??細(xì)胞濃度信息;中長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)則是根據(jù)各種水質(zhì)和環(huán)境參數(shù)對(duì)藻類的整體生長(zhǎng)趨勢(shì)進(jìn)行??預(yù)測(cè)。例如“藍(lán)藻水華”以及
?微藻細(xì)胞濃度定量檢測(cè)方法研究???微藻細(xì)胞濃度檢測(cè)???];???;[???基于光譜技術(shù)的微藻細(xì)胞丨衣度定量?基于圖像處理技術(shù)的徴藻細(xì)胞濃度定量???I??原位焚光光譜技術(shù)?重構(gòu)吸收光譜技術(shù)?I數(shù)字圖gp理技術(shù)???J????]—*—??(?圖像預(yù)處理??t?_l?▼?I?r????連?[丨★?f?ir??、—1,_?jt/r?兀?續(xù)??i?傳?S?敎?i?聲投?H??滑?f?一?5?滑?1?S?像空?m?像?i??SG?g?化?£?SG?構(gòu)?含?調(diào)?間増濾?工??SC?A?整變強(qiáng)波昝??I?乂????)?A?換?理???i__|?l??熒光光譜觀粒?I吸收光譜模型建立I?,——?,??T?I?圖像分割??人■?I?■人?|?i?|?|?i?<? ̄??BP?PLS?PLS?SV??預(yù)?¥?預(yù)?預(yù)?R預(yù)??測(cè)?g?測(cè)?測(cè)?測(cè)?I??模俟模?模模?????型?S?型型?型?微藻細(xì)胞濃度自動(dòng)定量軟件???????????獲取微藻細(xì)胞濃度?^??圖1-3本研究技術(shù)路線??Fig.?1-3?Technical?route?of?this?research??13??
本文編號(hào):3006053
【文章來(lái)源】:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:198 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1顯微鏡下的小球藻??
?微藻細(xì)胞濃度定量檢測(cè)方法研宄???1.2.?2萊茵衣澡??菜茵衣里{Chiamydomonas?ReinhardtiV^一種直徑約丨的單細(xì)胞綠藻,屬于綠??藻門類,衣藻屬,己在地球上存在了上億年。其形狀為卵形,前端有兩條鞭毛,可以??游動(dòng),如圖1-2所示。無(wú)性繁殖可以產(chǎn)生游動(dòng)孢子;有性生殖為異配、同配和卵式生??殖。萊茵衣藻具有眼點(diǎn)結(jié)構(gòu),可感受光源的方向并發(fā)生趨光性運(yùn)動(dòng),因此可用于視紫??紅質(zhì)方面的研究。細(xì)胞內(nèi)含有一個(gè)葉綠體和多個(gè)線粒體,可進(jìn)行光合作用及其它代謝??過程。在不利條件下,細(xì)胞能停止游動(dòng),并進(jìn)行多次分裂,外圍厚膠質(zhì)鞘,形成臨時(shí)??群體稱“不確定基團(tuán)”。環(huán)境好轉(zhuǎn)的條件下,群體中的細(xì)胞產(chǎn)生鞭毛,破鞘逸出。萊??茵衣藻廣泛分布于各類淡水水體中。萊茵衣藻具有生長(zhǎng)周期短、培養(yǎng)條件簡(jiǎn)單、光合??效率高等特點(diǎn),被稱為“光合酵母”。在提供有機(jī)碳源的情況下,萊茵衣藻可在黑暗??環(huán)境下生長(zhǎng),適用于光合作用研究。近年來(lái),隨著生物能源的開發(fā)越來(lái)越受到重視,??萊茵衣藻細(xì)胞內(nèi)油脂合成機(jī)理也廣受關(guān)注[17]。??%,?1^,??圖1-2顯微鏡下的萊茵衣藻??Fig.?1-2?Micrograph?of?Chlamydomoncis?reinhardtii??1.3微藻細(xì)胞濃度檢測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀??目前藻類細(xì)胞濃度的檢測(cè)主要有兩個(gè)重要作用分別為藻類養(yǎng)殖過程中生長(zhǎng)狀態(tài)??的監(jiān)測(cè)和外界環(huán)境中的水質(zhì)監(jiān)測(cè),包括污染狀況和藻華分布狀況。微藻細(xì)胞濃度監(jiān)測(cè)??根據(jù)監(jiān)測(cè)時(shí)常可以分為短期監(jiān)測(cè)和中長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。短期監(jiān)測(cè)就是實(shí)時(shí)采集監(jiān)測(cè)點(diǎn)的藻類??細(xì)胞濃度信息;中長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)則是根據(jù)各種水質(zhì)和環(huán)境參數(shù)對(duì)藻類的整體生長(zhǎng)趨勢(shì)進(jìn)行??預(yù)測(cè)。例如“藍(lán)藻水華”以及
?微藻細(xì)胞濃度定量檢測(cè)方法研究???微藻細(xì)胞濃度檢測(cè)???];???;[???基于光譜技術(shù)的微藻細(xì)胞丨衣度定量?基于圖像處理技術(shù)的徴藻細(xì)胞濃度定量???I??原位焚光光譜技術(shù)?重構(gòu)吸收光譜技術(shù)?I數(shù)字圖gp理技術(shù)???J????]—*—??(?圖像預(yù)處理??t?_l?▼?I?r????連?[丨★?f?ir??、—1,_?jt/r?兀?續(xù)??i?傳?S?敎?i?聲投?H??滑?f?一?5?滑?1?S?像空?m?像?i??SG?g?化?£?SG?構(gòu)?含?調(diào)?間増濾?工??SC?A?整變強(qiáng)波昝??I?乂????)?A?換?理???i__|?l??熒光光譜觀粒?I吸收光譜模型建立I?,——?,??T?I?圖像分割??人■?I?■人?|?i?|?|?i?<? ̄??BP?PLS?PLS?SV??預(yù)?¥?預(yù)?預(yù)?R預(yù)??測(cè)?g?測(cè)?測(cè)?測(cè)?I??模俟模?模模?????型?S?型型?型?微藻細(xì)胞濃度自動(dòng)定量軟件???????????獲取微藻細(xì)胞濃度?^??圖1-3本研究技術(shù)路線??Fig.?1-3?Technical?route?of?this?research??13??
本文編號(hào):3006053
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