50海洋科学/2022年/第46卷/第12期不同铁浓度对一种颗石藻Emilianiahuxleyi的生长及光合作用的影响任庆敏1,2,林燕妮4,王寅初1,3,5,秦松1,3,5(1.中国科学院烟台海岸带研究所,山东烟台264003;2.中国科学院大学,北京100049;3.国家基础学科公共科学数据中心,北京100190;4.烟台大学,山东烟台264005;5.中国科学院海洋大科学研究中心,山东青岛266071)摘要:为探讨铁对颗石藻生长及光合作用的影响,以分离于秘鲁上升流区域的两株不同基因型的赫胥黎艾氏藻EmilianiahuxleyiRCC6660与RCC6666为研究对象,在调整5种铁浓度(0、50、100、500、1000nmol/L)的Aquil培养基中培养,比较其生长率、色素含量、营养盐消耗、颗粒有机物含量及叶绿素荧光特性参数的差异。实验结果表明:铁浓度未对两株藻的生长产生显著影响,但0nmol/L时RCC6660的比生长率显著高于RCC6666(P<0.05)。随着铁浓度的减少,细胞粒径和体积减小,最大电子传递速率(rETRmax)和表观光能利用效率降低。我们推测RCC6660为了保护细胞在低铁时免受光损伤,通过叶黄素循环以及高度钙化的外壳实现光保护,而RCC6666通过更多其他形式的非光化学荧光淬灭的手段。由于钙化是个耗能过程,低钙化的RCC6666的光能利用效率在低铁浓度下也更高。但RCC6660的rETRmax更大,拥有较高的光合潜力,这可能与其拥有的更高含量的色素有关。本研究揭示了不同基因型、不同钙化程度的两株Emilianiahuxleyi对不同铁浓度的差异响应,及铁限制条件下光保护机制和光能利用的不同,为进一步研究光合和钙化作用的偶联机制提供了参考。关键词:颗石藻;铁限制;光合;叶绿素荧光中图分类号:P735;P76文献标识码:A文章编号:1000-3096(2022)12-0050-13DOI:10.11759/hykx20201109002颗石藻是一种单细胞的光合自养钙化微藻,属于定鞭藻,是海洋初级生产力的重要组成部分[1]。当今世界海洋中碳酸钙的年产量约为50亿吨,从中生代开始,颗石藻一直是世界海洋中主要的碳酸钙生产者,如今约占海洋碳酸钙总产量的三分之一[2-3]。光照、温度、pH、盐度以及氮、磷营养盐和铁等环境因子是影响颗石藻的种类、密度和分布的主要原因[4]。铁是海洋生态体系中有机体所必需的微量元素,其对于藻类的新陈代谢、光合作用和呼吸过程中电子的转移、硝酸盐的还原、叶绿素的合成以及活性氧自由基的解毒来说都是必需的元素[5]。在寡营养大洋中,铁的可用性限制了浮游生物的生长,从而大大降低了生物碳泵的效率。国内外在铁对浮游植物光合作用及其他生理生化特征的影响方面已经进行了较多的研...
