干出和沉水不同条件下羊栖菜光合作用碳源获得机制比较(英文)

经济海洋褐藻羊栖菜(Hizikia fusiforme(Harv.)Okamura)低潮时常常周期性地暴露于空气中。为了认识这种海藻在潮汐循环背景下的光合特征,对其在高潮沉水和低潮干出不同条件下的光合作用碳素获得机制进行了比较。沉水时,羊栖菜主要利用海水中HCO_3~-作为外源无机碳源驱动光合作用;而在干出条件下,其光合作用的主要碳源为空气中的CO_2。在这两种不同环境条件下,光合作用与pH值的关系不同:沉水状态时,羊栖菜在高pH值(10.0)下光合活性很弱;而在干出条件下,羊栖菜在高pH值时仍有较高的光合活性。然而,光合作用无论是在沉水还是在干出条件下,对外源碳源的获得都表现出对胞外碳酸酐酶(CA)强烈的依赖性,并且其光合速率都受周围环境中无机碳源水平的限制。此外,在沉水和干出两种环境条件下,羊栖菜光合作用都表现出对氧气的敏感性。这表明,在羊栖菜中,依赖胞外CA的碳源获得机制不能使细胞内CO_2浓度提高到阻碍其光呼吸的程度。增加空气中或海水中无机碳的浓度,能促进羊栖菜的光合作用,进而增加这种海藻的水产养殖产量。     

不同温度与CO2浓度对坛紫菜生长和光合作用温度反应特性的影响

论文研究了不同CO₂浓度(390 μL/L和700 μL/L)和温度(15℃和25℃)对坛紫菜(Porphyra haitanensis)生长与光合作用-温度反应特性的影响。结果表明,相对于25℃生长的海藻,15℃生长的海藻具较高的相对生长速率和色素含量(叶绿素和类胡萝卜素),并且在高CO₂下增加趋势更显著。在两种CO₂浓度下,15℃生长的坛紫菜可溶性蛋白质和可溶性碳水化合物含量高于25℃生长的坛紫菜。低温10℃胁迫下,15℃生长的坛紫菜最大光量子产量(Fv/Fm)、光能利用效率(α)及非光化学淬灭(NPQ)相对于25℃生长的坛紫菜更稳定;高温35℃使得坛紫菜rETRmax、Fv/Fm、α值均下降,这种下降的程度在15℃生长藻中比25℃生长的藻更大;此外,15℃生长条件下,高CO₂生长的坛紫菜受35℃高温胁迫时的Fv/Fm和α下降程度小于正常空气生长下的坛紫菜。高温40℃使坛紫菜 rETRmax、Fv/Fm、α、NPQ及qP均急剧下降。结果表明高CO₂使得坛紫菜耐高温性能提高。     

在水生与气生状态下石莼光合作用对无机碳的响应

潮间带海藻光合作用总是处于水生(高潮时)与气生(低潮时)两种连续变化的环境状态下进行.对汕头沿岸常见的潮间带海藻石莼(Ulva lactuca L.)在水生和气生不同状态下光合作用对无机碳的响应特性进行了比较研究.在水生状态下,现有海水中溶解性无机碳浓度能充分饱和(10 ℃和20 ℃时)或接近饱和(30 ℃时)石莼的光合作用;而在气生状态下,石莼光合作用受大气CO2浓度的限制,且这种限制作用在较高温度(20-30 ℃)下比在低温(10 ℃)下更严重.在10 ℃和20 ℃时,石莼在气生状态下比在水生状态下具有更高的碳饱和最大光合速率;而在30 ℃时,石莼在这两种状态下的碳饱和光合速率相似.石莼光合作用的Km (CO2)值在气生状态下比在水生状态下高;而在气生状态下石莼对CO2的表观光合导度远小于其在水生状态下的值.认为大气CO2浓度升高将通过促进石莼在气生状态下的光合作用而增加其初级生产力.     

低潮干出状态下石莼的光合作用特性（简报）

在低潮时（即干出状态下）汕头广澳湾潮间带海藻石莼的光合速率和呼吸速率都有随水分损失增加而下降的趋势。PSⅡ光化学效率、表观量子产额、光饱和点、以及表观羧化效率都随水分损失增加而下降;而光补偿点、CO2补偿点则随水分损失增加而增高,低潮时的干出状态下空气中CO2浓度限制石莼的光合作用,如果大气CO2浓度升高,则会促进其暴露于空气中的光合作用。     

光照和温度对氮饥饿及饱和营养条件下石莼(Ulva lactuca)的硝态氮吸收动力学影响

为探讨海藻养分吸收能力并以高效养分过滤器筛选为目标,以N饥饿和N饱和的石莼为材料,研究了3种光照及温度因子及其交互作用对不同N素营养限制状态下石莼NO3-吸收动力学特征的影响。结果表明:N饱和条件下,随着光照的增强,石莼对NO3-的最大吸收速率也增加;30℃条件下,光照强度的增加虽然使得其最大吸收速率提高,但Vmax/Km在中等光强下最大;20℃最有利于石莼对NO3-的吸收。N饥饿条件下,石莼对NO3-的吸收速率显著大于非饥饿状态。在10℃和20℃条件下,呈现与N饱和条件下相似的规律,但在30℃条件下,中等光强石莼对NO3-的最大吸收速率最高。在10℃和20℃条件下,增加光强促进石莼对NO3-的吸收,但30℃条件下光强的增加并未起到促进作用。饥饿状态下的石莼的NO3-吸收速率较高,当石莼吸收NO3-饱和时,依然可以以较低的速率继续吸收环境中的NO3-。     

大气CO2升高和紫外辐射相互作用对羊栖菜生理特性的影响

为了研究经济海藻羊栖菜对大气CO2浓度增加与紫外辐射(UVR)相互作用的响应,设置两个CO2浓度(380μL/L和800μL/L)以及两种辐射处理,即PAR处理(滤除UV-A、UV-B,藻体仅接受可见光,400—700nm)和PAB处理(全波长辐射280—700nm)培养海藻,探讨了羊栖菜生长、光合作用、呼吸作用、光合色素含量、可溶性糖和蛋白以及硝酸还原酶活性的变化情况。结果表明高浓度CO2显著提高羊栖菜藻体的相对生长速率,并且紫外辐射的负面效应在高CO2处理下表现不显著。高CO2降低了藻体的光合作用速率,而UVR的负面效应和生长体现为一致性,但是羊栖菜的呼吸作用没有受到环境变化的明显影响。羊栖菜的光合色素叶绿素a和类胡萝卜素在高浓度CO2处理下明显降低,而UVR没有明显影响。环境因子对羊栖菜的可溶性糖没有影响,但是在高CO2和全波长辐射处理下,藻体可溶性蛋白的含量显著增加。同时高CO2明显提高了硝酸还原酶的活性,并且仅在高浓度CO2处理下藻体中UVR对其活性有抑制作用。CO2和UVR对羊栖菜的大多数生理特性存在明显的交互作用,在未来CO2浓度进一步增加的情况下,UVR的负面效应将会得到一定程度的缓解,这样有利于羊栖菜在养殖海区获得更高的产量。     

在水生与气生状态下石莼光合作用对无机碳的响应

潮间带海藻光合作用总是处于水生 (高潮时 )与气生 (低潮时 )两种连续变化的环境状态下进行。对汕头沿岸常见的潮间带海藻石莼 (UlvalactucaL .)在水生和气生不同状态下光合作用对无机碳的响应特性进行了比较研究。在水生状态下 ,现有海水中溶解性无机碳浓度能充分饱和 (10℃和 2 0℃时 )或接近饱和 (30℃时 )石莼的光合作用 ;而在气生状态下 ,石莼光合作用受大气CO2 浓度的限制 ,且这种限制作用在较高温度 (2 0 - 30℃ )下比在低温(10℃ )下更严重。在 10℃和 2 0℃时 ,石莼在气生状态下比在水生状态下具有更高的碳饱和最大光合速率 ;而在30℃时 ,石莼在这两种状态下的碳饱和光合速率相似。石莼光合作用的Km(CO2 )值在气生状态下比在水生状态下高 ;而在气生状态下石莼对CO2 的表观光合导度远小于其在水生状态下的值。认为大气CO2 浓度升高将通过促进石莼在气生状态下的光合作用而增加其初级生产力。     

高CO2浓度对大型海藻光合作用及有关过程的影响

大气CO2浓度升高对陆生植物的影响引起广泛的关注,相对来讲,人们对大型海藻类与CO2浓度升高关系的研究则要薄弱得多,但近年来在这方面仍有很大进展。高CO2浓度下,许多大型海藻表现出光合能力下降,对海水中HCO3^-利用能力下降,并使得光合量子产额下降;而另一些大型海藻则没有上述光合作用的下调现象。另外,高CO2浓度下,大型海藻的其它许多生理过程（如生长、呼吸作用、营养盐代谢、生化组成以及钙化作用等）,均发生了相应的变化。文章分析了影响高CO2浓度对大型海藻效应的主要因素,并对今后的研究作了展望。     

大型海藻的组织培养及其应用

文章对大型海藻组织培养中愈伤组织和原生质体的获得、除菌效果以及植物生长调节物质的选用的研究进展进行了概述,并对其应用和研究前景作了分析和展望。     

微藻碳酸酐酶的特性及其环境调控

本文概述微藻碳酸酐酶的性质、种类、分布、分离纯化和环境调控的研究进展,并对未来有关微藻碳酸酐酶研究中需要探讨的问题作了展望。