環(huán)境脅迫對4株微藻葉綠素熒光特性的影響.pdf

1、本文主要研究了環(huán)境脅迫(鹽度、溫度以及cu<'2+>、zn<'2+>、Cd<'2+>等3種重金屬離子)對4株微藻(三角褐指藻、纖細角毛藻、等鞭藻3011和等鞭藻8701)葉綠素熒光特性的影響。測定的主要參數(shù)有：PSII的最大光能轉(zhuǎn)化效率(F<,v>／F<,m>)、PSII的潛在活性(F<,v>／F<,o>)、PSII的實際光能轉(zhuǎn)化效率(φPSⅡ=yield)、相對光合電子傳遞效率(rETR)、光化學淬滅(qP)和非光化學淬滅(NPQ)。

2、 (1)利用水樣葉綠素熒光儀(Water-PAM)研究了鹽度(1．90)脅迫不同的時間(12h、24h和48h)，4株微藻葉綠素熒光參數(shù)、細胞密度及葉綠素含量的變化情況。研究結(jié)果表明，高鹽和低鹽脅迫下，4株微藻的F<,v>／F<,m>、F<,v>／F<,o>、φPSⅡ、rETR、qP均明顯降低。三角褐指藻、纖細角毛藻、等鞭藻3011的NPQ逐漸上升，等鞭藻8701的NPQ先上升后下降。4株微藻的細胞密度和葉綠素含量也顯著降低。在

3、一定的鹽度范圍內(nèi)，4株微藻的、φPSⅡ、rETR、細胞密度、葉綠素含量與鹽度呈顯著的相關(guān)關(guān)系。此外，上述微藻的F<,v>／F<,m>、F<,v>／F<,o>，φPSⅡ，rETR、葉綠素含量與細胞密度之間呈顯著的正相關(guān)關(guān)系。三角褐指藻、纖細角毛藻、等鞭藻3011和等鞭藻8701最適合的鹽度范圍分別為20、20-30、10和30。 (2)利用水樣葉綠素熒光儀(Water-PAM)研究了高溫脅迫(35．50℃)下4株微藻葉綠素熒光參數(shù)

4、的變化情況。高溫脅迫下4株微藻的葉綠素熒光參數(shù)F<,v>／F<,m>、F<,v>／F<,o>，φPSⅡ、rETR和qP均明顯降低，并且隨著脅迫溫度的升高，脅迫時間的延長，下降幅度逐步增大；三角褐指藻、纖細角毛藻和等鞭藻3011的NPQ的變化與其他熒光參數(shù)相反，隨著脅迫溫度的升高和脅迫時間的延長，NPO有顯著的升高而后降低；而35℃和40℃處理下等鞭藻8701的NPO、隨著脅迫時間的延長而逐漸上升，45℃處理下NPQ則先上升后下降。隨處理

5、溫度的升高，上述微藻在室溫下恢復所需的時間延長，達到一定溫度后則不能恢復。三角褐指藻和等鞭藻8701在45℃下處理10min、纖細角毛藻在50℃下處理10min、等鞭藻3011在45。C和50DC下處理10min后，其葉綠素熒光參數(shù)在室溫下不能恢復到原來水平。隨處理溫度的升高，上述微藻在室溫下恢復所需的時間延長，達到一定溫度后則不能恢復。三角褐指藻和等鞭藻8701在45℃下處理10min、纖細角毛藻在50℃下處理10min、等鞭藻301

6、1在45℃和50℃下處理10min后，均不能恢復到原來水平。 (3)利用水樣葉綠素熒光儀(Water-PAM)研究了重金屬離子(Cu<'2+>、Zn<'2+>、Cd2<'2+>)脅迫不同的時間(24h、48h、72h和96h)， 4株微藻葉綠素熒光參數(shù)、細胞密度及葉綠素含量的變化情況。研究結(jié)果表明，重金屬離子(Cu<'2+>、Zn<'2+>、Cd<'2+>)脅迫下4株微藻的葉綠素熒光參數(shù)F<,v>／F<,m>、F<,v>F<,O>、

7、φPSⅡ和rETR均明顯降低，并且隨著重金屬離子濃度的增加和脅迫時間的延長，下降幅度逐步增大；除Zn<'2+>脅迫下等鞭藻3011和Cd<'2+>脅迫下纖細角毛藻的qP變化不規(guī)則外，其他處理下的qP逐漸下降；NPQ先上升后下降或者逐漸上升。4株微藻的細胞密度和葉綠素含量也顯著降低。在三種重金屬中，Cu<'2+>顯示出最低的：EC<'50>值(1.687-303．599μmolL<'-1>)，這表明Cu<'2+>是毒性最大的重金屬。Zn<

8、'2+>脅迫下各藻的EC<,50>值較高(17.956-1124.346μmolL<'-1>)，這表明Zn<'2+>的毒性較低。Ca<'2+>的毒性介于二者之間(EC<,50>為9.406-360．247μmolL<'-1>)。因此，三種重金屬對上述4株微藻毒性的大小順序為Cu<'2+>>Cd<'2+>>Zn<'2+>。 本文還對鹽、高溫和重金屬脅迫下4株微藻的響應機制以及葉綠素熒光技術(shù)在篩選耐鹽、耐高溫、耐重金屬微藻品系中的應