海洋酸化对磷限制条件下单细胞固氮蓝藻鳄球藻的影响
编号:2932
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更新:2023-04-12 19:03:51 浏览:699次
口头报告
摘要
海洋酸化的影响及其效应是当前国际海洋科学的研究热点。鳄球藻是广泛分布于热带和亚热带寡营养海域的单细胞固氮蓝藻,可以通过固氮作用将氮气转化为氨,可贡献20%-30%的海洋总固氮量,是海洋“新氮”的重要来源。探究海洋酸化对鳄球藻生长和固氮的影响,对评估全球变化下海洋初级生产力的变化具有重要意义。目前已开展大量关于“酸化对鳄球藻生长和固氮的影响”的研究,但是室内受控培养实验和现场培养实验的结果存在较大差异,因此,亟需进一步探索以明确鳄球藻对海洋酸化的响应。由于鳄球藻分布的海区常常受到磷营养盐的限制,且鳄球藻在磷限制条件下对酸化的响应可能和磷充分条件存在差异,因此,研究酸化对鳄球藻生长和固氮的影响还需要考虑磷营养盐的限制。目前关于“酸化对磷限制条件下鳄球藻生长和固氮的影响”的研究十分匮乏,且相关研究的培养方法存在一定不足,因此,亟需建立更有效的培养方法以探究酸化对磷限制条件下鳄球藻生长和固氮的影响。
本研究以单细胞固氮蓝藻代表种瓦氏鳄球藻为研究对象,通过测定生长、固氮、呼吸、可溶性活性磷、主要含磷物质等参数,深入探究海洋酸化对磷充分和磷限制条件下固氮蓝藻鳄球藻的影响,结果总结如下:(1)与半连续培养方法相比,连续培养方法能够为鳄球藻的生长提供稳定的磷营养盐限制环境,能够更好地模拟大洋表层海水磷营养盐限制情况。(2)与磷充分条件相比,磷限制条件下鳄球藻的生长速率、固氮速率及元素组成(POC、PON、POP)均下降,鳄球藻通过提高对磷的利用效率以应对磷限制产生的不利影响。(3)与磷充分条件相比,磷限制条件下鳄球藻中主要含磷物质(PolyP、ATP、DNA、RNA、磷脂)含量均显著下降,且鳄球藻细胞内磷分配有较大的变化。其中,PolyP作为储磷物质,对维持细胞磷稳态具有重要作用。(4)磷充分条件下,酸化降低鳄球藻的呼吸作用,减少细胞ATP的产生,使鳄球藻生长和固氮作用受到抑制,与现场研究基本一致。(5)磷限制条件下,受酸化影响,鳄球藻细胞体积减小,鳄球藻POP含量轻微降低,鳄球藻固氮速率轻微上升。酸化可能通过降低鳄球藻对磷的需求缓解鳄球藻受到磷限制的程度。
关键词
海洋酸化,磷限制连续培养,单细胞固氮蓝藻鳄球藻
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