寡营养海域叶绿素最大层（DCM）存在铁和光对浮游植物生长的限制。由于未来海水变暖导致混合层变浅，未来光照强度的增加可能改变海水中铁的生物利用度，并影响浮游植物的生理。此外，海水CO2浓度的持续增加可能导致海洋酸化（OA）的加剧，也会影响海水中铁的生物利用度和浮游植物的生产力。原绿球藻是寡营养海域DCM中丰度最高的光合生物之一，是初级生产的主要贡献者。然而，这三个因素对原绿球藻的耦合作用尚未明确。本研究以分布范围广、主要分布于真光层中部的低光适应型原绿球藻NATL1A为研究对象，探索Fe、光、OA的耦合效应及其内在机理。低生物有效性无机Fe（Fe’）浓度、低光或过饱和高光照射均会降低生长，在铁和光共限制和低铁耦合高光的情况下，生长降低的程度加剧。细胞对铁可利用性和光强变化的响应在PSII和PSI含量的变化上最为明显，且在不同光照和铁条件下PSII:PSI比值的差异可达22倍之多，显示出原绿球藻光合单位对铁和光的响应具有前所未有的可塑性。当CO₂分压（pCO₂）从当前的400 ppm增加到750 ppm时，铁限制下的生长呈现酸化的正效应，且随着光照强度的增加，正效应更加明显。通过对光合蛋白含量、替代电子转移链相关基因表达、呼吸速率和氧化应激水平的测量表明，OA的正效应主要来源于氧化应激的降低，可能是由于作为电子受体的CO₂的增加，从而减少了活性氧（ROS）的产生。同时，细胞优化各种电子传递途径的表达，实现细胞内最大的能量代谢。海洋中浮游植物的生产力受到铁限制和光强度变化的影响，目前的结果表明原绿球藻对变化的海洋环境具有极强的适应能力。此外，未来变化的海洋中，OA可能有利于同时暴露在强光照射下的铁限制原绿球藻贡献的初级生产，从而影响海气CO₂交换。这些结果对我们理解海洋初级生产和全球碳循环及其受未来气候变化的影响具有重要意义。

原绿球藻,铁限制,光照强度,海洋酸化