铁限制对铜绿微囊藻光系统活性变化的影响.pdf

第 24卷 　第 6期 环 　境 　化 　学 Vo l. 24 , No. 6 2005年 　　11月 ENV IRONM EN TAL CH EM ISTRY November 2005 铁限制对铜绿微囊藻光系统活性变化的影响 欧明明　蔡伟民 (上海交通大学环境科学与工程学院 , 上海 , 200240) 摘 　要 　通过研究铁限制时铜绿微囊藻光系统活性的变化 , 了解铁限制控制铜绿微囊藻水华过程的机制. 结果表明 , 铁限制使光合效率 Fv / Fm 明显降低 , 光系统 Ⅱ接受的能量总体上呈减少趋势. 超低温荧光发射 光谱显示 , 铁缺乏限制了藻细胞光系统 Ⅰ的活性 , 而相对促进了光系统 Ⅱ荧光叶绿素复合物的产生 , 说明 铁限制使铜绿微囊藻细胞的光能分配更趋向于光系统 Ⅱ, 其中的 CP47 蛋白荧光几乎完全消失 , CP43 蛋白 荧光则相对增加. 关键词 　铜绿微囊藻 , 铁限制 , 超低温荧光 , 叶绿素荧光. 　　蓝藻是一种很易产生水华的原核生物 , 特别是在淡水池塘或湖泊中. 许多实验室和野外的工作已 经研究了海洋中可利用性铁和初级生产力之间的关系 \ [ 1, 2 \ ] , 最近 , 由铁限制引起的藻细胞代谢的改 变也有报道 \ [ 3 \ ] . 但是 , 对于铁限制对微藻生长繁殖的影响绝大部分的研究仅局限于海洋藻种 , 对 于淡水微藻的研究甚少 , 对原核生物中易产生水华的淡水藻种铜绿微囊藻受铁限制的系统探讨更少. 　　本文将微量元素铁类比于常量营养盐 , 在新观点 “以微量营养盐的缺乏作为防止和辅助防止水华 的一种手段 ”的基础上 , 分析铁限制时铜绿微囊藻超低温荧光发射光谱和叶绿素荧光参数的变化 ; 通 过研究光系统活性的变化 , 了解铁限制控制铜绿微囊藻水华过程的机制. 1　实验部分 11　藻种和培养条件 ( ) ( ) ( ) 　　选取蓝藻门 Cy anop hy ta 的微囊藻属 M icrocy s tis 的铜绿微囊藻 M icrocy s tis aerug inosa ku tz , 接种后驯化 , 于指数生长期取样进行再培养. 培养温度为 26—27 ℃, 光暗比为 12h ∶12h , 光照强度为 - 2 - 1 μ 60 mo l ·m ·s . 培养期间每天手摇三次. 　　在配制培养液时 , 改变柠檬酸铁铵的加入量从而得到不同铁浓度的培养液 , 其中 H G组铁浓度为 4 - 1 - 1 ( ) 123 ×10 mmo l ·l , M G组铁浓度为 12 3mmo l ·l , L G组铁浓度 未加 最低. 　　实验之前 , 藻细胞分别在完全不加铁的 B G - 11培养液中进行饥饿培养 8d. 实验中 , 在 1000m l