不同衣藻光合作用响应汞胁迫的比较研究OA北大核心CSTPCD

为筛选耐受汞胁迫的衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)藻株,研究不同衣藻光合作用过程响应汞胁迫的差异,比较了不同汞浓度下11株衣藻的生长、叶绿素a含量及叶绿素荧光活性。结果表明,随着汞离子浓度升高,叶绿素a含量显著下降且生长受抑制,叶绿素荧光活性参数W_(k)、V_(j)和M_(o)快速增加,ψ_(o)和φEo快速下降,表明光合系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心的供体侧和受体侧的电子传递受阻,光合活性被抑制。在11株衣藻中,衣藻FACHB-889(EC_(50)为0.762 mg/L)对汞耐受能力最弱,衣藻FACHB-2217对汞耐受能力最强(EC_(50)为2.848 mg/L)。与对照相比,在低浓度汞(<0.5 mg/L)胁迫下,衣藻FACHB-889 PSⅡ活性显著降低(P<0.05),衣藻FACHB-2217光合系统Ⅱ(PSⅡ)活性无显著差异。在高浓度汞(>1.0 mg/L)胁迫下,衣藻FACHB-889光合活性受抑制,单位面积活性反应中心数量(RC/CS_(o))显著下降(P<0.05),单位活性反应中心吸收的能量(ABS/RC)持续增加,单位反应中心耗散的能量(DIo/RC)和单位反应中心捕获的用于电子传递的能量(ET_(o)/RC)呈下降趋势,表明吸收的能量不能被光合作用有效利用,且无法通过热耗散释放,导致能量的非正常积累,使细胞失活甚至死亡;衣藻FACHB-2217单位活性反应中心吸收的能量(ABS/RC)、用于还原Q_(A)的能量(TR_(o)/RC)及用于电子传递的能量(ET_(o)/RC)均显著升高,细胞通过有活性的单位反应中心光合能力的增强,有效转化吸收的能量,消除部分反应中心失活的负面影响。研究表明,光合活性及其能量分配的差异是衣藻对汞敏感/耐受的重要原因。