阳光紫外辐射和CO_2加富对硅藻小新月菱形藻的影响
【摘要】：
人类活动导致的阳光紫外辐射(UVR)增加、大气CO_2浓度升高、海洋酸化如何影响海洋初级生产力的问题,倍受科学界关注。硅藻对海洋初级生产力的贡献达40%以上。为此,认识硅藻对UVR和CO_2浓度变化的响应,有重要意义。本文以浮游类硅藻的小新月菱形藻为研究材料,探讨了其光合作用及生长对UVR和CO_2浓度变化的响应,并研究了CO_2和UVR对这种藻的耦合效应,其主要结果如下:
UVR导致的胞内活性氧(ROS)含量的升高,加速了细胞质膜的氧化(生成氧化产物丙二醛,MDA)。PAR显著降低PSII的光化学效率,而UVR进一步下调PSII的光化学效率。阳光UVR也抑制了小新月菱形藻的光合作用。
在通常海水中,小新月菱形藻pH补偿点可达到10.08,实际光合放氧速率远远高于理论最大CO_2供应速率;K_(0.5)(HCO_3~-)不随pH的变化而变化;胞外碳酸酐酶(CAext)抑制剂和总碳酸酐酶抑制剂均对光合速率产生抑制,显示了小新月菱形藻主动吸收CO_2和HCO3-的碳浓缩机制(CCM)。CO_2浓度降低或光照强度升高,都导致光合作用对无机碳的亲和力升高。增加CO_2浓度(800ppm),明显地下调了该藻的CCM,对生长速率没有显著影响。高CO_2浓度导致的pH降低,胁迫细胞生理,使得呼吸速率增加,电子传递速率和光合作用下降。在室外高光条件下,细胞的光化学效率中午时间段明显下降,CO_2加富导致的pH下降进一步下调了光化学效率。UVR,无论在低CO_2还是高CO_2条件下,均导致了光系统II与I之间电子传递速率的下降,而对生长的影响,则表现出不一致性,高CO_2条件下UVR对生长的抑制作用下降。
CO_2浓度增加,尽管没有显著地促进小新月菱形藻的生长,但下调了其CCM,使得其光合作用对无机碳的亲和力下降,呼吸作用增大,并降低了其电子传递速率。UVR降低电子传递速率,影响光合作用与生长,对该藻的生理胁迫作用,在高CO_2条件下有所下降。
【学位授予单位】：汕头大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：Q945
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