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