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盐胁迫对经济蓝藻钝顶螺旋藻光合作用的影响及其机制研究

李金梅  
【摘要】:钝顶螺旋藻Arthrospira (Spirulina) platensis作为一种重要的经济蓝藻,如何优化其生长条件,提高生产效率是备受关注的问题。盐胁迫是螺旋藻大规模培养过程中重要的环境影响因子之一,本实验就盐胁迫对钝顶螺旋藻光合作用的影响及其机制进行了研究,主要研究结果如下: 钝顶螺旋藻在含有不同NaCl浓度(0、0.4、0.8 M)的培养基中培养,并被置于室外全波段太阳辐射(PAB, 280-700nm)、阳光辐射滤除UVB(PA, 320-700nm)以及光合有效辐射PAR(P, 400-700nm)三种辐射条件下,发现,阳光UV辐射与盐胁迫的耦合效应显著抑制螺旋藻的光化学效率,尤其在中午时分阳光辐射水平较高时,并且随着盐浓度的提高,两者的耦合作用对PS II活性的抑制效应加剧。高水平的PAR和UV辐射都导致D1蛋白含量的降低。低盐浓度下,且在阴天阳光辐射水平较低时,虽然PS II的光化学活性受到抑制,但D1蛋白的含量变化却没有表现显著变化。而在0.8 M NaCl存在时,无论晴天还是阴天条件下,阳光UV辐射与盐胁迫的耦合效应都导致D1蛋白含量的显著下降。此外,阳光UV辐射与盐胁迫的的耦合作用使得藻丝发生明显的断裂。叶绿素a和类胡萝卜素浓度在晴天和阴天条件下且0 M NaCl和0.4 M NaCl处理下无显著变化;而0.8 M NaCl处理组的叶绿素浓度在晴天条件下下降显著,阴天则无明显变化。 盐胁迫抑制螺旋藻电子传递活性,PS I活性提高了20%左右;PS II活性下降。盐胁迫下,螺旋藻光合作用的最大表观电子传递速率rETRmax ,表观相对电子传递效率α值及光饱和点Ik值均显著性降低。


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