不同缺氮营养水平对金色奥杜藻生长及光合生理的影响-生物通.PDF

中国生物工程杂志　ＣｈｉｎａＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１２，３２（６）：４８５６ 不同缺氮营养水平对金色奥杜藻生长及 光合生理的影响  王璐瑶　桑　敏　李爱芬 　张成武 （暨南大学水生生物研究中心　广州　５１０６３２） 摘要　采用了 ６ｃｍ柱状光生物反应器，在不同氮素营养条件（１７．６ｍｍｏｌ／ＬＮ、８．８ｍｍｏｌ／ＬＮ、 Φ ５．８７ｍｍｏｌ／ＬＮ、０ｍｍｏｌ／ＬＮ）下通气培养硅藻金色奥杜藻［Ｏｄｏｎｔｅｌｌａａｕｒｉｔａ（Ｂａｃｉｌｌａｒｉｏｐｈｙｃｅａｅ； Ｃｅｎｔｒｉｃａｅ）］，分析探讨藻细胞的光合生理及生长状况与氮素营养水平的关系。结果表明，不同氮 素实验组藻细胞达到最大生长的时间明显差异，与对照组（１７．６ｍｍｏｌ／Ｌ）相比，氮限制（５．８７ ｍｍｏｌ／ＬＮ、８．８ｍｍｏｌ／ＬＮ）在培养的前期对金色奥杜藻的生长具有促进作用，氮饥饿（０ｍｍｏｌ／Ｌ） 显著抑制藻细胞生长（Ｐ＜０．０５）。氮限制实验组藻细胞总碳水化合物的含量显著增加（Ｐ＜ ０．０５），而总蛋白含量明显下降（Ｐ＜０．０５）。藻细胞叶绿素ａ、ｃ及总类胡萝卜素含量与培养液的 氮素营养水平呈正相关。藻细胞最大光合放氧速率Ｐ 随氮浓度下降而降低，呼吸速率Ｒ 呈现 ｍ ｄ 相反趋势，ＰＳ 最大光能转化效率（Ｆｖ／Ｆｍ）、实际光能转化效率（Ｙｉｅｌｄ）、潜在活性（Ｆｖ／Ｆｏ）以及 Ⅱ 相对电子传递效率（ＥＴＲ）均随氮素限制而显著下降（Ｐ＜０．０５），说明藻细胞的表观光合生理状况 与氮素营养水平直接相关。 关键词　金色奥杜藻　氮素营养　叶绿素荧光参数　生长 中图分类号　Ｑ９４５ 　　水体中初级生产力通常会受到可利用性营养的限 中主要的初级生产力，参与海洋中４０％的光合碳固 制，评价浮游植物中营养限制是估测初级生产力的一 ［５］ 定 ，在海洋微藻生长所必需的大量和微量元素中， 个重要的部分。一系列的参数和可操作的方法可以用 氮、磷、铁被认为是最可能的营养限制因子。Ｇｅｉｄｅｒ ［１］ ［３］ 来鉴定浮游植物中的营养限制 。海洋浮游植物生产 等 报道在营养限制条件下，硅藻三角褐指藻 ［２］ 力通常受到氮素营养的限制 。当藻类的生长受到可 （ Ｐｈａｅｏｄａｃｔｙｌｕｍｔｒｉｃｏｒｎｕｔｕｍ）的光合细胞器在结构和功 利用性氮素限制时，光合作用捕光，能量传递和碳固定 能上都受到影响，导致光合作用和生长下降。氮是微 ［３］ 受到损伤 。光合有机体对无机氮素的吸收和同化依 ［６］ 藻生长所需的大量必需元素，Ｂｅｒｇｅｓ等 报道在氮饥饿 赖于光合作用产生的能量和碳骨架以及在叶绿体和线 培养条件下，威氏海链藻（Ｔｈａｌａｓｓｉｏｓｉｒａｗｅｉｓｓｆｌｏｇｉｉ）的光 ［４］ 粒体中有关氮素吸收的代谢过程 。 合效率、色素含量及生化组成等都发生变化。胡晗华 　　硅藻是真核单细胞光合作用藻类，对于全球碳、 ［７］ ［８］