细基江蓠繁枝变型（Gracilaria tenuistipitata varliui）铁限制 - 海洋科学.PDFVIP

维普资讯 第 35卷 第 2期 海 洋 与 湖 沼 Vo1．35．No．2 2004 年 3月 OCEANOLOGIA ETLIMNOLOGIA SINICA Mar．，2004 细基江蓠繁枝变型 (Gracilariatenuis@itatavar． 1iui)铁 限制的生理生态学反应* 刘静雯 董双林 冯丽洁什 (中国海洋大学 教育部水产养殖重点实验室 青 岛 266003；集美大学生物工程学院 厦门 361021) (中国海洋大学 教育部水产养殖重点实验室 青岛 266003) 竹(中国科学院植物研究所光合作用与环境分子生理学重点实验室 北京 100093) 提要 将细基江蓠繁枝变型在铁限制条件下连续培养60天，分析海藻体 内铁、色素、各种元 素 (N、P、C等)及 总氨基酸水平的变化特征 、铁限制对细基江蓠繁枝变型光反应系统的影响以 及铁 限制的细基江蓠繁枝变型对N、P和 Fe¨的吸收动力学特征。结果表明，在铁限制培养60 天过程中(海水 中铁 的总浓度为451nmol／L)，细基江蓠组织中铁的含量和色素水平均随着铁 限 制时间的延长极显著地呈现指数下降。组织铁含量仅为对照组的5．26％，叶绿素和藻红素含 量分别为对照组的7．9％和 33．8％。在铁限制培养过程 中，组织 中的N：P比由起始 的29．53 降低到23．68，而C：N比值几乎保持恒定。比生长率与组织中铁含量呈显著的正相关，铁 限制 使完整组织低温下的荧光发射强度受到不同程度的影响，荧光发射峰位蓝移，光系统 I与光系 统 II的荧光发射强度之比PSI：PSII降低。在适度铁限制条件下(铁限制培养30天)，细基江蓠 对 Fe 的还原和吸收能力都明显增强，铁限制海藻铁吸收速率的大小与铁 限制的培养过程中 以及铁吸收实验过程中介质 的氮源种类有关 ，即在 以NO3-一N为惟一氮源进行铁 限制培养后， 在以NH4+一N为氮源的介质 中铁 的吸收速率远大于在 以NO；一N为氮源的介质 中铁 的吸收速 率。铁限制在不同程度上影响了细基江蓠对 氯、磷的吸收能力，尤其对NO3-一N的吸收影 响较 大，其最大吸收速率(V )降低为对照组的33．4％。 关键词 细基江蓠繁枝变型，铁限制，生理生态学反应 中图分类号 Q945 在制约海洋植物 (浮游植物和大型海藻)生物量 根据海藻对铁的需求及铁在海水 中的存在形 和初级生产力的诸多营养元素中，人们研究较多 的 式 ，铁的浓度可 能限制一些海藻 的生长 (Martinet 是氮 、磷和硅等大量元素。Martin等 (1988)首次提 al，1988；Boydetal，1996；Timmermansetal，1998)。 出部分海域浮游植物生长中铁的限制作用 。铁是藻 Evans等 (1997)对滩涂养殖池塘 、港湾和盐湖系统的 类代谢过程中一种重要的微量营养元素，是有机体 研究表明，可利用的氮含量限制浮游植物的生物量 。 进行光合作用和许多生化反应 中的必需元素 ，在叶 更重要的是 ，很可能在地球史 中，铁的有效性在全球 绿素的合成过程中铁是必不可少的，缺铁已被认为 的生产力和随之而来的大气 c0’浓度变化中起关键 对海洋浮游植物 的氮代谢有着严重影响 (Raven， 作用 (Martin，1990)。有研究表 明，海洋铁含量与赤 1988；Milliganetal，2000)。铁对海藻细胞生长的重 潮形成有着密切关系 (霍文毅等，2001)，可能赤潮浮 要性还在于它对氮和碳的同化过程起调节作用。 游植物对海洋铁水平的变化更为敏感 。有关浮游植 * 国家重点基础研究发展规划项 目，G1999012011号；国家杰