论文部分内容阅读
紫菜(Porphyra)是一类广温性原始红藻,分布比较广泛。在我国,华北半叶紫菜(P. katadai var. hemiphylla).主要分布在山东青岛至辽宁大连的黄海西部海区,条斑紫菜(P. yezoensis)主要分布于山东至江苏海区,坛紫菜(Phaitanensis)主要分布于浙江至广东海区。分布的不同暗示了它们对光照和水温等主要环境因子的适应性可能不同,而且三者的藻体颜色也存在差异。紫菜叶状体有性繁殖组织在形成过程中色素系统是发生了变化,为我们能肉眼初步判断藻体是否成熟以及性别提供了依据,但这些变化对光合作用的影响尚未见有报道。华北半叶紫菜的雌、雄区在未成熟时就可以肉眼从颜色上区分开来,这种独特的性别表现方式使之成为研究紫菜叶状体发育的理想材料,也暗示了雌、雄区间光合生理特性必定存在差异；因此,本实验将其营养组织进行培养,结合色素含量的测定(叶绿素a Chl a,紫外吸收物质UVAC,类胡萝卜素Carotenoid,藻蓝蛋白PC,藻红蛋白PE)、光合放氧速率测定和叶绿素荧光测定技术(有效光化学效率Yield,最大光化学效率Fv/Fm),跟踪研究了有性繁殖组织形成过程中光合活性的变化,并对我国从北到南分布的这三种紫菜进行了光合特性的分析比较。将华北半叶紫菜叶状体的雌性营养组织(FV)和雄性营养组织(MV)在室内(5-20℃,10、80μmol m-2s-1)进行长期单独培养以及混合培养(20d),跟踪观测发现：培养过程中随着发育现象的出现,各组织的Yield, Fv/Fm以及光合放氧速率均是呈现降低的趋势；在实验光温条件下,各组织培养物的成熟度都随着光温的上升而增大,而同时光合参数下降的幅度也更大。雌、雄营养组织在单独培养时,相同光强下,各组织的发育程度表现为随实验范围内温度的上升而增加,雄性营养组织培养物(MV)的光合活性在10℃时相对较高、20℃时最低,而雌性营养组织培养物(FV)的光合活性则表现出随温度升高而降幅减小。大多数情况下,单独培养时雌性营养组织(FV)的Yield值都显著高于雌、雄混合培养时雌性营养组织(FV-M),但Fv/Fm和光合放氧速率在两者间则都没有显著差异；显微观察则显示,相同条件下FV-M的成熟面积都较FV的大,而且形成的丝状体量也较多。对华北半叶紫菜、坛紫菜和条斑紫菜不同组织的比较显示,三种紫菜雌性繁殖组织(FR)的PE/PC比例均是最高的,而雄性繁殖组织(MR)的光合色素的含量均是最低,但是其UVAC/Chl a以及Carotenoids/Chl a不低于甚至高于其余组织；与相应的营养组织相比,三种紫菜繁殖组织的光合色素含量都较低,而且Yield和Fv/Fm也较低,且这种差异在雄性组织中更加明显。华北半叶紫菜FV的PC、PE以及类胡萝卜素含量显著高于MV的,而这些色素在坛紫菜的FV和MV之间则无显著差异。在不同温度下测定了光合放氧速率的光响应曲线,华北半叶紫菜各组织的最大光合速率和饱和光强多以10℃下较高,条斑紫菜各组织多以20℃下较高,坛紫菜各组织则多以15℃和20℃下较高；这一结果可能与本实验所用条斑紫菜和坛紫菜都采自江苏南通栽培海区有关。