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发状念珠藻(俗名发菜)是一种高经济价值的陆生蓝藻,但迄今尚未实现其人工栽培。近期成功地培养出的水生原植体具有应用前景,然而对其生物学特性尚缺乏认识。为此,本文开展了陆生天然与水生(培养)原植体光合特性的研究,并探讨了它们对环境胁迫的响应特性。主要结果如下: 发状念珠藻的水生原植体和天然原植体在沉水状态与干燥失水(干出)状态时,其光合作用的最适温度都是25℃。两种类型的原植体都具有胞外碳酸酐酶(CA),水生原植体的CA 活性比天然原植体的高,CA 活性在藻体含水量较低时较高,水生原植体的光合固碳活性在失水22-28%时最高,而天然原植体则是在失水为43-48%最高。两种原植体都显示出对干旱胁迫的耐受性,在失水为80%的时候依然可以维持正的光合作用。水生原植体的光合固碳能力比天然原植体高。从对盐胁迫的响应来看,无论是盐胁迫24h还是48h,水生原植体的光合放氧活性均在20 mM NaCl 时最高,显示了较强的耐受性,但与已报道的天然原植体相比盐胁迫耐受力较低。天然原植体对阳光紫外辐射具有较强的耐受性, 其PSII 光化学活性的吸水恢复过程不受阳光PAR, UV-B 和UV-A 处理的影响。生理活性恢复后的天然原植体再失水时,其PSII 活性在失水初期会因光抑制而降低,但随着藻体含水量的减少PSII 活性升高,在失水70 -90%时活性达到最大,并随着藻体进一步失水而降低。在180,360 和720ppmv CO2 水平下,天然原植体的光合固碳活性对紫外胁迫和干旱胁迫响应的模式都是一样的: 在失水变干的过程中,光合固碳活性在一定失水范围内(<50%)会随着藻体的失水而增加,进一步的失水时则会下降。在各个失水水平下,高CO2浓度对光合固碳有促进作用,UVR 对这种促进作用无显著影响。自然界,发状念珠藻生长于吸水→变湿-失水→变干的干湿交替节律中,已形成了对干旱、高光、UVR 等环境胁迫的耐受性。尽管其原植体已经能够成功地在水中培育,该水生原植体并没有丢失对环境胁迫的耐受特性,其光合生理活性在失水与吸水节律上表现出与天然原植体同样的变化模式,这显示了水生原植体从水生转为陆生时作为“苗种”的可行性。