不同氮限制水平对硅藻金色奥杜藻(Odontella aurita)生长及光合特性的影响

【摘要】：硅藻是海洋中初级生产力的重要组成部分,在全球碳、氮、磷、硅等元素循环中起着非常重要的作用。海洋浮游植物通常会面临各种各样的环境胁迫,在海洋自然水体中,初级生产力经常受到营养因子的限制,表现为生长速率降低、细胞蛋白减少、色素含量发生变化、光合和呼吸作用受到限制。在海洋微藻生长所必须的大量和微量元素中,氮、磷、铁被认为是海洋中最可能的限制因子。金色奥杜藻(Odontella aurita(Bacillariophyceae;Centricae))是一种海洋单细胞硅藻,通常藻体为长度介于10-95μm的圆柱体,在适宜的条件下能够快速繁殖并积累较高的生物量,细胞内富含多不饱和脂肪酸(PUFAs),尤其是二十碳五烯酸(Eicosapentaenoicacid,EPA),具有很高的开发价值。本文以金色奥杜藻(Odontella aurita)为研究对象,于不同氮限制水平(8.8 mmol·L~(-1)、5.87mmol·L~(-1)、0 mmol·L~(-1))培养基中培养,以探讨氮限制对其生长及光合作用的影响。结果表明,与对照组(17.6mmol·L~(-1))相比,中等程度的氮限制(8.8 mmol·L~(-1))对金色奥杜藻的生长有促进作用,氮饥饿(0 mmol·L~(-1))对其生长有显著的抑制作用(P0.05),而较低程度的氮限制(5.87 mmol·L~(-1))对其生长没有显著影响。氮限制条件下,在整个生长周期内,金色奥杜藻的叶绿素a、c,总类胡萝卜素及总叶绿素的含量均呈现先增加后减少的趋势,氮限制程度越高,其色素含量越低。随着氮限制程度的增加,PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光能转化效率(φPSⅡ)、相对电子传递效率(ETR)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、光合放氧速率与暗呼吸速率均呈下降趋势,表明氮限制抑制金色奥杜藻的光合作用。