干露、溫度及光照對(duì)鼠尾藻光系統(tǒng)II活性影響的研究.pdf

1、本文采用葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)和高效液相色譜技術(shù)考察了干露、溫度及光照對(duì)鼠尾藻光系統(tǒng)II(PSII)活性的影響，并比較了煙臺(tái)、青島和威海三個(gè)地區(qū)鼠尾藻種群的光合生理學(xué)差異。取得的主要研究結(jié)果如下：
　　1.干露與溫度疊加對(duì)鼠尾藻PSII活性的影響
　　鼠尾藻是我國(guó)東部潮間帶海域的優(yōu)勢(shì)褐藻，在夏季低潮期通常遭受高溫和干露的共同脅迫。本文中鼠尾藻在干露初期(RWC>57％)的Fv/Fm高于浸沒于海水中藻體的值，這意味著適度的脫水脅迫有利

2、于增強(qiáng)鼠尾藻的光合能力。在解除高溫脅迫后，雖然干露的藻體Fv/Fm降幅較大，但最終能夠發(fā)生完全恢復(fù)，而海水中的藻體僅恢復(fù)至初始的94%，可見干露增強(qiáng)了藻體的回彈力，增強(qiáng)了對(duì)高溫環(huán)境的耐受力，而PSII反應(yīng)中心活性的下調(diào)對(duì)藻體響應(yīng)脅迫發(fā)揮了重要的保護(hù)作用。伴隨光合活性的下調(diào)，干露的藻體NPQ快速啟動(dòng)，發(fā)生大幅顯著增加，而浸沒水中的藻體NPQ僅略微增加，這意味著熱耗散對(duì)鼠尾藻在干露期間增強(qiáng)耐熱性發(fā)揮重要作用。對(duì)Fv/Fm、快速光響應(yīng)曲線(α

3、、rETRmax和Ek)及能量淬滅(qP和NPQ)的方差分析結(jié)果表明干露與高溫的交互作用顯著，但是兩者共存并沒有加劇脅迫，干露通過誘導(dǎo)PSII光合活性的可逆下調(diào)及非光化學(xué)淬滅的增加等措施增強(qiáng)了鼠尾藻的耐熱性。
　　2.光照、干露與高溫疊加對(duì)鼠尾藻PSII活性的影響
　　由于全球環(huán)境日趨變暖，潮間帶海藻面臨氣溫及水溫升高的雙重考驗(yàn)，往往還伴隨光照脅迫。因此本文繼續(xù)考察了高溫環(huán)境中干露的及浸沒水中的鼠尾藻在不同光強(qiáng)下的光合生理響

4、應(yīng)，分析光照對(duì)鼠尾藻耐熱性的影響。與32℃黑暗環(huán)境中干露的藻體對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在弱光下干露的藻體最大光量子產(chǎn)量(Fv/Fm)降幅較小且發(fā)生完全恢復(fù)，而強(qiáng)光下Fv/Fm卻發(fā)生不可逆損傷。雖然強(qiáng)光下藻體的非光化學(xué)淬滅(NPQ)與弱光下一致，均有顯著增強(qiáng)，但是其光化學(xué)淬滅能力(qP)降至更低、電子傳遞速率(rETRmax)受到顯著抑制，因而干露的海藻在強(qiáng)光下耐熱性顯著降低，而在弱光下有所增強(qiáng)。與干露的藻體不同，浸沒于32℃海水中的藻體Fv/Fm在弱

5、光及強(qiáng)光下均發(fā)生了動(dòng)態(tài)光抑制，與在黑暗中未能完全恢復(fù)形成鮮明對(duì)比，表明光照有利于浸沒水中的藻體增強(qiáng)耐熱性。并且浸沒水中的藻體在強(qiáng)光下對(duì)光能的利用效率(α)、rETRmax以及NPQ均比弱光下有顯著增強(qiáng)，這意味著光強(qiáng)增強(qiáng)更有利于水中藻體耐熱性的提高。光照強(qiáng)度對(duì)鼠尾藻在漲、退潮期間耐熱性的影響不同，這說明脅迫因素間能夠產(chǎn)生復(fù)雜的交互作用。
　　3.山東半島鼠尾藻不同地理種群的光合性能比較
　　本文對(duì)煙臺(tái)、青島和威海三個(gè)鼠尾藻地理

6、種群的光合生理特性進(jìn)行比較分析，探討了鼠尾藻響應(yīng)不同環(huán)境變化的種內(nèi)差異。主要采用葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)檢測(cè)了各地理種群的Fv/Fm及α，同時(shí)采用了高效液相色譜技術(shù)分析鼠尾藻葉片初始狀態(tài)下的葉黃色素庫(kù)大小，結(jié)果表明各種群固有的光合能力以及光保護(hù)能力沒有顯著差異。采用析因設(shè)計(jì)模擬了多因素的脅迫，對(duì)各種群遭受脅迫后的Fv/Fm值進(jìn)行方差分析，結(jié)果表明光照對(duì)三個(gè)種群造成的影響最大，其次是脫水，而溫度、鹽度分別對(duì)不同種群造成的影響程度不同。比較三個(gè)種群的