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葛仙米(Nostoc sphaeroides)是一种生长在湖北鹤峰水稻田中的可食用蓝藻，由于化肥、杀虫剂和除草剂的广泛应用，导致葛仙米的年产量从最高年产25吨锐减至现在的0.5吨。随着人们对葛仙米营养价值、药用价值的不断认可，其产品无法满足市场需求。已有大量研究人员积极开展了关于葛仙米人工养殖及理论研究，并取得了较大进展。但是在人工培养过程中葛仙米球形群体很容易发生破裂，仍是大规模养殖的一个障碍。本文探讨钙离子对葛仙米生长发育、生化特性和光合作用的影响，并试图寻找控制葛仙米群体破裂的方法，为葛仙米人工养殖提供技术支持。
本实验以BG-110为培养基，修改其中CaCl2的浓度，分别为0、123、245、980、2450μmol/L。本研究发现在980μmol/LCaCl2浓度下葛仙米生长速率(92±4mgDW·L-1·d-1)最高，且葛仙米群体无明显破裂，具有相对较大的硬度(27.9±2.0g)和最大的弹性(45.1±4.8%)。而较低的钙离子浓度(245μmol/LCaCl2)容易导群体破裂(18%)，且更低的钙离子浓度(245μmol/LCaCl2)还会导致其硬度(25.3±1.9g)及弹性(37.9±3.1%)下降。对不同钙浓度下葛仙米群体不同直径所占比例计数发现，随着钙离子浓度的增加，葛仙米群体平均直径和群体破裂数随之减小。
同时，对不同氯化钙浓度下葛仙米的蛋白质含量、可溶性糖含量和脂肪酸组成进行测量。结果显示，葛仙米蛋白质含量随着钙离子浓度的增加而减少，可溶性糖含量随着钙离子浓度的增加而增加。其总的脂肪酸含量在不同的钙离子浓度下都保持在干重的1.8%左右，且无明显差别，各脂肪酸之间的组成也没有受到钙离子浓度的影响。实验结束时，超氧化物歧化酶(SOD)和多酚氧化酶(PPO)活性随着钙离子浓度的升高而降低。苯丙氨酸转氨酶(PAL)在较低钙浓度下表现出较高的活性，而在较高的钙浓度下其活性较低。
培养结束时，葛仙米的叶绿素含量随着钙离子浓度的升高而下降。在高浓度(980、2450μmol/L)CaCl2培养环境下生长的葛仙米有较高的表观光合效率(α)，较高的净光合作用效率(Pm)。在低浓度(0、123μmol/L)CaCl2培养环境下生长的葛仙米有较低的表观光合效率(α)，较低的净光合作用效率(Pm)。最大电子传递速率(rETRm)随着钙浓度的降低而减小。结果说明较高钙浓度下葛仙米群体的单位叶绿素有较高的光合效率和光合能力。
本实验以BG-110为培养基，修改其中CaCl2的浓度，分别为0、123、245、980、2450μmol/L。本研究发现在980μmol/LCaCl2浓度下葛仙米生长速率(92±4mgDW·L-1·d-1)最高，且葛仙米群体无明显破裂，具有相对较大的硬度(27.9±2.0g)和最大的弹性(45.1±4.8%)。而较低的钙离子浓度(245μmol/LCaCl2)容易导群体破裂(18%)，且更低的钙离子浓度(245μmol/LCaCl2)还会导致其硬度(25.3±1.9g)及弹性(37.9±3.1%)下降。对不同钙浓度下葛仙米群体不同直径所占比例计数发现，随着钙离子浓度的增加，葛仙米群体平均直径和群体破裂数随之减小。
同时，对不同氯化钙浓度下葛仙米的蛋白质含量、可溶性糖含量和脂肪酸组成进行测量。结果显示，葛仙米蛋白质含量随着钙离子浓度的增加而减少，可溶性糖含量随着钙离子浓度的增加而增加。其总的脂肪酸含量在不同的钙离子浓度下都保持在干重的1.8%左右，且无明显差别，各脂肪酸之间的组成也没有受到钙离子浓度的影响。实验结束时，超氧化物歧化酶(SOD)和多酚氧化酶(PPO)活性随着钙离子浓度的升高而降低。苯丙氨酸转氨酶(PAL)在较低钙浓度下表现出较高的活性，而在较高的钙浓度下其活性较低。
培养结束时，葛仙米的叶绿素含量随着钙离子浓度的升高而下降。在高浓度(980、2450μmol/L)CaCl2培养环境下生长的葛仙米有较高的表观光合效率(α)，较高的净光合作用效率(Pm)。在低浓度(0、123μmol/L)CaCl2培养环境下生长的葛仙米有较低的表观光合效率(α)，较低的净光合作用效率(Pm)。最大电子传递速率(rETRm)随着钙浓度的降低而减小。结果说明较高钙浓度下葛仙米群体的单位叶绿素有较高的光合效率和光合能力。