东海原甲藻光合系统Ⅱ可变荧光对营养盐变化的响应研究

发布时间：2018-11-23 18:26

【摘要】：东海原甲藻是我国东海常见的大规模赤潮肇事种。目前,大量文献报道环境因子(温度、盐度、光照)对其生长的影响以及其对营养盐的吸收利用,为其大规模爆发的生理生态学研究提供了充足的理论依据。光合作用是植物一切活动的生命基础,而目前的研究并没有表明东海原甲藻的生长以及营养盐利用与光合作用的关系。光合系统Ⅱ叶绿素荧光的变化可以用来指示植物的光合作用能力的变化,因此,本文采用Phyto-PAM测定不同营养盐条件下,东海原甲藻的叶绿素荧光参数与生长参数,外部营养盐浓度以及吸收速率的关系：同时,比较叶绿素a浓度和荧光参数对营养盐限制的指示作用以及营养盐诱导的荧光瞬时变化对营养盐限制的指示。最后,在磷限制条件下,检测东海原甲藻NPQ的调节。本研究旨在完善东海原甲藻光合作用能力与其生长和营养盐利用之间的关系,探讨荧光参数对东海原甲藻营养状态的指示能力,为东海原甲藻光合作用的进一步研究提供理论支持,主要结果如下：1.通过控制营养盐浓度,使东海原甲藻种群以两种方式生长：a.营养盐浓度充足时,种群生长曲线具有明显的前滞期和指数生长期。在前滞期,最大量子产额,有效量子产额和活性叶绿素比例平稳上升并在指数生长期达到稳定；b.当营养盐浓度不足时,种群生长曲线虽具有明显的前滞期,但指数生长期不明显,三个叶绿素荧光参数在两个生长阶段无规律性变化。这表明：在具备明显的前滞期和指数生长期的前提下,东海原甲藻的荧光参数对其生长前期具有潜在地指示作用。2.在一次性加入营养盐的前提下,比较东海原甲藻不同磷酸盐浓度组中,荧光参数和外部营养盐以及吸收速率的关系,结果表明：东海原甲藻的叶绿素荧光参数受生长和外部营养盐浓度的显著影响。最大量子产额,有效量子产额,活性叶绿素比例,非光化学淬灭,快速光曲线的初始斜率,最大相对电子传递速率和半饱和光强与硝酸浓度均有显著的线性关系：最大量子产额,有效量子产额和非光化学淬灭进入多元线性回归方程,解释率为74%;而外部磷酸盐浓度与荧光参数没有显著的线性关系。硝酸盐和磷酸盐的吸收速率可以用荧光参数多元线性回归方程解释,但解释率均低于65%。3.为了避免生长过程和状态对叶绿素荧光的影响,采用半连续和连续培养的方式,使东海原甲藻处于平衡生长状态,结果表明：当种群以不同生长率处于平衡生长状态时,外部营养条件对叶绿素荧光参数没有显著的影响。光照强度和CO2浓度可能是主要的影响因素。4.叶绿素a浓度和荧光参数对营养盐限制的指示不一致：叶绿素a浓度指示低生长率组为氮磷共限制,高生长率组为磷限制;荧光参数指示两个生长率组均为磷限制。为避免生长对荧光的影响,采用营养盐诱导的荧光瞬时变化检测培养液中的营养盐限制状况,结果表明：当培养液缺磷时,加入磷酸盐诱导实时荧光下降;当培养液缺氮时,加入磷酸盐不会诱导实时荧光的变化。5.在磷限制条件下,东海原甲藻对强光有一定的适应和调节能力,NPQ发挥了重要作用：东海原甲藻叶黄素循环的完全启动需要质子梯度的存在；但只有质子梯度,而叶黄素循环受到抑制时,NPQ不会被诱导。若质子梯度和叶黄素循环均受到抑制,东海原甲藻可能采取其它的方式上调NPQ。
[Abstract]:The original dinoflagellate of the East China Sea is a common large-scale red tide hit-and-run species in the East China Sea. At present, the influence of environmental factors (temperature, salinity and light) on the growth of the environment factors (temperature, salinity and light) and the absorption and utilization of the nutrient salts have been reported in a lot of literature. Photosynthesis is the basis of the life of all the activities of the plant, and the present study does not show the growth of the original dinoflagellates in the East China Sea as well as the relationship between the nutrient utilization and the photosynthesis. The changes of the chlorophyll fluorescence of the photosynthetic system 鈪，

本文编号：2352361