兩種松藻繁殖多樣性及其環(huán)境適應(yīng)性的初步研究.pdf

1、生物入侵已成為公認(rèn)的生態(tài)系統(tǒng)的最大威脅之一,松藻作為一種入侵綠藻,頻繁在全球范圍內(nèi)爆發(fā)并破壞當(dāng)?shù)睾Ｑ笊鷳B(tài)系統(tǒng)。認(rèn)識(shí)松藻如何成為成功的入侵種,有重要意義。本文以中國(guó)南澳海區(qū)的兩種松藻(刺松藻和長(zhǎng)松藻)為材料,探討了其繁殖、發(fā)育特性及其環(huán)境適應(yīng)特征,其主要結(jié)果如下:
　　通過(guò)室內(nèi)培養(yǎng)和顯微觀察,研究了兩種松藻的繁殖、發(fā)育特征:1)刺松藻是孤雌生殖,兩種雌配子都能發(fā)育為絲狀體。在實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi),15-20℃適宜配子的釋放和萌發(fā),較高溫度

2、(25℃)有利于繁殖體的生成,繁殖體也可發(fā)育為絲狀體;硝態(tài)氮濃度小于54.9μM時(shí),藻體形成囊胞毛,氮濃度大于27.45μM時(shí),囊胞毛能夠發(fā)育為絲狀體。氮濃度小于27.45μM時(shí),幼苗的有效光化學(xué)效率顯著降低。2)長(zhǎng)松藻多數(shù)雌雄異體,也有雌雄同體,存在兩種雌配子,不能進(jìn)行孤雌生殖,在實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi),20-25℃適宜配子的釋放,雌株存在較多繁殖體。囊胞毛也能發(fā)育成絲狀體,并表現(xiàn)出囊胞的初期結(jié)構(gòu)特征,髓絲能夠發(fā)育為囊胞。
　　通過(guò)溫度

3、、光照、鹽度和硝態(tài)氮營(yíng)養(yǎng)鹽四種主要環(huán)境因子,研究了兩種松藻在藻體形態(tài)和抗氧化能力的響應(yīng):1)高溫(25℃)和低鹽(25)的交互作用下,刺松藻囊胞產(chǎn)生絲狀體。低溫(10℃)低氮條件下,藻體長(zhǎng)出異形囊胞。刺松藻能夠在寬泛的溫度范圍內(nèi)(10-25℃)生長(zhǎng),低溫(10℃)生長(zhǎng)的藻體抗氧化能力顯著高于高溫組(30℃),藻體也能夠在寬泛的光強(qiáng)范圍內(nèi)(10-120μmol/m2s)生長(zhǎng),但是光強(qiáng)過(guò)低(10μmol/m2s)或過(guò)高(120μmol/m2

4、s)會(huì)降低藻體的抗氧化能力。氮濃度小于27.45μM時(shí)顯著降低藻體的生長(zhǎng)率和氮含量,但是藻體抗氧化能力顯著升高,氮濃度大于109.8μM時(shí)顯著提高藻體的色素含量和氮含量。2)長(zhǎng)松藻在鹽度為20-50范圍內(nèi)都能夠生長(zhǎng),鹽度高于50時(shí),相對(duì)生長(zhǎng)速率顯著下降呈現(xiàn)負(fù)生長(zhǎng)。長(zhǎng)松藻能夠在寬泛的溫度范圍內(nèi)(15-30℃)生長(zhǎng),高溫(25-30℃)生長(zhǎng)的藻體抗氧化能力顯著高于低溫組(10-20℃),低溫(10℃)能顯著提高藻體過(guò)氧化物酶(POD)活性。

5、藻體也能夠在寬泛的光強(qiáng)范圍內(nèi)(10-120μmol/m2s)生長(zhǎng),但是低光強(qiáng)(10μmol/m2s)顯著提高藻體膜脂過(guò)氧化程度,光強(qiáng)過(guò)低(10μmol/m2s)或過(guò)高(120μmol/m2s)會(huì)顯著降低藻體的抗氧化能力。氮濃度大于109.8μM時(shí)顯著提高藻體的色素含量,氮濃度大于439.2μM時(shí)顯著提高藻體氮元素含量,不同氮濃度對(duì)藻體的抗氧化能力無(wú)顯著性的影響。實(shí)驗(yàn)室條件培養(yǎng)下,長(zhǎng)松藻都會(huì)產(chǎn)生異形囊胞。
　　基于葉綠素?zé)晒鈪?shù),研

6、究了光、溫、氮營(yíng)養(yǎng)鹽對(duì)兩種松藻的光合特性的影響:1)10-25℃溫度范圍內(nèi),刺松藻潛在的最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)無(wú)顯著性差異,但光能利用率(α)增強(qiáng),高溫(30℃)顯著降低藻體的光合效率;低光強(qiáng)(10-30μmol/m2s)較高光強(qiáng)(60-120μmol/m2s)下藻體Fv/Fm顯著提高,光強(qiáng)為90μmol/m2s時(shí),藻體最大相對(duì)電子傳遞速率(rETRmax)最大,最小飽和光強(qiáng)(Ek)顯著升高;光強(qiáng)為30μmol/m2s時(shí),藻體α最

7、大,并與高光強(qiáng)組(90-120μmol/m2s)有顯著性的差異;高光強(qiáng)(90-120μmol/m2s)較低光強(qiáng)(10-60μmol/m2s)藻體光化學(xué)淬滅(qP)增強(qiáng),但非光化學(xué)淬滅(NPQ)降低。高濃度硝態(tài)氮(109.8-1098μM)能顯著提高藻體的Fv/Fm,而α和Ek無(wú)顯著性差異。2)對(duì)于長(zhǎng)松藻,在10-25℃溫度范圍內(nèi),藻體Fv/Fm呈上升的趨勢(shì),25℃時(shí),Fv/Fm顯著增高,且NPQ顯著升高,低溫(10℃)和高溫(30℃)藻

8、體rETRmax顯著下降,30℃時(shí),α顯著下降,Ek無(wú)顯著性的差異。低光強(qiáng)(10-30μmol/m2s)較高光強(qiáng)(90-120μmol/m2s)藻體潛在光合效率高,且具有顯著性的差異,高光強(qiáng)(120μmol/m2s)顯著降低藻體rETR,低光強(qiáng)(10-30μmol/m2s)下,α顯著高于高光強(qiáng)組(90-120μmol/m2s),且Ek顯著降低,NPQ也明顯下降。高濃度硝態(tài)氮(549-1098μM)能顯著提高藻體Fv/Fm,而α無(wú)顯著性差