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典型赤潮藻对氮磷营养要素的响应

梁瑜  
【摘要】: 本文模拟我国南海典型养殖区大亚湾海域的氮磷水平,以不同类别的典型赤潮藻类为研究对象,研究了典型赤潮藻类在不同氮磷浓度下以及不同形态氮磷源下的生长状况,并且测定了在磷胁迫和有机磷条件下藻细胞碱性磷酸酶活性变化,以探讨不同类别的赤潮藻对不同形态氮、磷营养源利用能力的差异,揭示了不同赤潮藻类对磷胁迫的酶学响应。研究结果可为富营养化海域浮游植物群落结构的变化提供了科学依据,对我国海洋环境的保护以及海洋生态系统的稳定具有一定意义。 结果表明,氮限制能明显影响中肋骨条藻、锥状斯氏藻和海洋卡盾藻三种赤潮藻类的生长,而磷限制对藻类生长影响不明显。种间竞争对氮、磷限制条件下的藻细胞生长产生明显影响,在两两培养体系中,中肋骨条藻能通过快速生长,占据竞争优势;而三种混合培养,锥状斯氏藻和海洋卡盾藻能对中肋骨条藻的生长能产生协同抑制作用。在氮限制下,锥状斯氏藻和海洋卡盾藻竞争能力相当,但是在磷限制下,海洋卡盾藻更具有竞争优势。锥状斯氏藻在氮、磷限制下以及混合培养体系中孢囊提前形成,氮、磷限制下最终形成率为51.7-92.2%,混合培养体系中孢囊的相对形成率可达112.4-170.4%。 海洋卡盾藻和赤潮异弯藻均能利用多种有机氮,其中海洋卡盾藻对有机氮的利用范围更广,能利用实验中选用的所有7株有机氮(丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸、苏氨酸、谷氨酸、尿素、尿酸);而赤潮异弯藻虽然能高效利用多种氨基酸氮源和尿素,但不能利用尿酸和丝氨酸。海洋卡盾藻、赤潮异弯藻、海洋原甲藻和塔玛亚历山大藻等4种鞭毛藻类均能很好地利用各种有机磷源(三磷酸腺苷、葡萄糖-6-磷酸、甘油磷酸钠、胞苷酸、鸟苷酸、尿苷酸、腺苷酸、4-硝基苯磷酸二钠、磷酸三乙酯),其中海洋卡盾藻和海洋原甲藻对有机磷的利用能力较强,在大部分有机磷条件下的生长优于无机营养组;赤潮异弯藻和塔玛亚历山大藻次之,大部分有机磷与无机磷的营养效果相近;而中肋骨条藻只能利用腺苷酸和鸟苷酸两种有机磷源。 当环境中出现磷胁迫信息后,海洋卡盾藻和赤潮异弯藻能迅速启动细胞内酶学机制,有机磷降解酶类碱性磷酸酶的活性迅速上升,与此同时细胞内磷的含量也同时上升。其中,海洋卡盾藻碱性磷酸酶对磷胁迫的响应更强更快,而且储磷能力也较高。可利用状态有机磷鸟苷酸能启动饥饿态细胞碱性磷酸酶的活性,而无机磷以及不可利用有机磷磷酸三乙酯不能增加碱性磷酸酶活性。


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