不同温度和光照强度对浒苔光合作用的短期交互影响

来源：大连海洋大学学报杂志2024年第5期北京时间：

作者：王婧一, 吴婷婷, 蔡春尔, 刘玉玲, 周玲洁, 何培民

单位：1.上海海洋大学 海洋科学与生态环境学院，上海 201306；2.上海海洋大学 水域环境生态上海高校工程研究中心，上海 201306

摘要：为研究温度和光照对浒苔(Enteromotphaprolifera)光合作用短期交互的影响，进行了3个温度(4、20、30 ℃)和3个光照强度[20、140、400 μmol/(m2·s)]的交互作用试验，并对处理24 h的浒苔藻体的光合荧光参数和差异基因表达情况进行测定。结果表明：在试验周期内，短期高温和强光处理对藻类具有协同胁迫作用，高温和强光下藻类的光化学效率(Fv/Fm)显著降低；捕光复合体基因在高温和高光环境中下调，在低温和低光环境中上调；藻体通过在高温/高光和低温/低光条件中上调D1蛋白、CP43蛋白和锰稳定蛋白基因，减弱不利环境对光系统Ⅱ的负调控作用；在高温和强光下，编码C3途径相关酶的基因表达下调，C4途径磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶相关基因表达上调，有效地分离了O2与核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶/加氧酶的结合，基本消除了光呼吸；C4途径是浒苔进化以减少光呼吸损伤的结果。研究表明，浒苔能够耐受低温和高温(4、30 ℃)，以及低光和强光[140、400 μmol/(m2·s)]的变化，并能通过多种机制抵御环境胁迫。本研究结果可为探索黄海绿潮暴发的分子机制可提供有益参考。

关键词：浒苔,温度,光照强度,光合作用,转录组学

基金资助：上海市自然科学基金(18ZR1417400)；自然资源部海洋生态监测与修复技术重点实验室课题(MATHAB201817)；国家重点研发计划项目“生物安全关键技术研究”重点专项(2022YFC2601303)