光強與溫度對紫菜葉綠素熒光特性的影響.pdf

1、紫菜(Porphyra)是一類大型原始紅藻,分布范圍廣泛,從熱帶到寒帶,幾乎跨越整個緯度范圍,表現(xiàn)出較廣的光溫適應性。在我國,北起遼寧省,南至海南省均有紫菜分布,例如,條斑紫菜(P.yezoensis)、壇紫菜(P.haitanensis)、皺紫菜(P.crispate);其中條斑紫菜為我國長江以北海區(qū)的主要栽培品種,而壇紫菜在南方被廣泛的栽培;皺紫菜主要分布在福建霞浦(26°50'N)至海南鐵爐港(18°20'N)海區(qū)。葉綠素熒光技術(shù)

2、因其快速便捷等優(yōu)點在植物生理研究方面得到了廣泛的應用及發(fā)展,因此,本文利用這一技術(shù)研究了光強和溫度對紫菜葉綠素熒光特性的影響。
　　 研究了溫度脅迫條件下,條斑紫菜、壇紫菜和皺紫菜3種絲狀體的葉綠素熒光特性。結(jié)果表明:20℃下,絲狀體PSⅡ的有效光化學效率(Yield)、最大光量子產(chǎn)量(Fv/Fm)和光化學淬滅(qP)均能維持較高的水平。對低溫(5℃)的耐受性以條斑紫菜最強,壇紫菜次之,皺紫菜較弱;而對高溫(35℃、40℃)的耐

3、受性則與之相反。5℃下24 h,3種紫菜絲狀體Fv/Fm呈下降趨勢,轉(zhuǎn)入常溫后逐漸恢復。40℃處理1.5 h,壇紫菜和皺紫菜的Fv/Fm降幅不足10％,轉(zhuǎn)入常溫能基本恢復,而條斑紫菜降為起始值的82％,轉(zhuǎn)入常溫后持續(xù)降低;40℃處理3 h,3種絲狀體的Fv/Fm均降為起始值的65％,恢復培養(yǎng)16 h后,活性未見恢復:40℃脅迫8 h,所有材料的Fv/Fm均降為0。
　　 在不同光強條件下培養(yǎng)后,條斑紫菜野生型(Y)、紅色型(Yr

4、)、紫色型(Yp)和綠色型(Yg)4種絲狀體Fv/Fm的響應結(jié)果顯示:20℃下,在40～160μmol m-2s-1下光照12 h,紫菜絲狀體的Fv/Fm隨光照時間的延長而降低。40μmolm-2s-1光強下,紅色型Yr絲狀體的Fv/Fm顯著高于野生型Y,紫色型Yp與Y較為接近;隨著處理光強的提高,Yr和Yp兩種色素突變體的PSⅡ活性優(yōu)勢逐漸減弱;綠色型Yg始終顯著低于野生型。高光脅迫實驗表明:在400～1600μmolm-2s-1光強

5、下240min,絲狀體的Fv/Fm均不足起始值的35％,1600μmol m-2 s-1高光下180min,Yg活性降為0;脅迫停止后轉(zhuǎn)入暗期恢復培養(yǎng)17 h,各高光強下的藻體均未能恢復到起始水平。
　　 此外,對條斑紫菜10個品系藻體的色素吸收光譜及在不同生長光強下的有效光化學效率(Yield)進行了比較研究。光譜測定結(jié)果顯示,不同品系藻體吸收光譜基本一致,但峰值有所差異。試驗品系中,雜交重組品系Y-H001的藻紅蛋白(PE)

6、、藻藍蛋白(PC)和別藻藍蛋白(APC)含量顯著高于對照種質(zhì)Y-W0401,分別高出41.4％、38.3％和43.2％;綠色突變體Y-gr01的三種藻膽蛋白含量及PE/PC顯著低于對照,但葉綠素α(Chlα)含量較Y-W0401高出28.2％;雜交重組品系H-Yy0502的PE/Chlα、PC/Chlα和APC/Chlα顯著高于Y-W0401。有效光化學效率測定結(jié)果表明,在不同的光強條件下,選育品系Y-J0201和誘變實驗品系CM030