紫外辐射对具鞘微鞘藻生理生化特性的影响

一、材料和方法

1.材料培养与UV辐射强度设计

具鞘微鞘藻(Microcoleus vaginatus Gom.)也从宁夏回族自治区中卫县沙坡头生物结皮中分离、纯化所得。采用BG11液体培养基(Rippka et al.，1979)培养，于30～40μE/m2·s、25±1℃下通气培养至对数生长期。

实验所用UV辐射强度及试验设计与本章第一节材料与方法相同。

2.叶绿素含量的测定

向离心收集到的藻细胞中加入95%的乙醇，4℃过夜。离心，弃去沉淀，用分光光度计测定665nm和649nm处的光吸收值。按公式C=13.7×OD665-5.76×OD649计算，单位:μg Chl/mL(Wintermans＆de Mots，1965)。

3.生物量等相关参数的测定

生物量、叶绿素荧光、可溶性蛋白质、藻蓝蛋白和多糖的测定方法与本章第一节材料与方法相同。

二、结果与分析

1.UV辐射对M．vaginatus光合色素及光合活性的影响

由图2-11可知，UV-B显著抑制具鞘微鞘藻的生长(由Chl a含量显示)，UV-A对具鞘微鞘藻的生长有微弱的促进作用。具鞘微鞘藻经UV-B辐射处理48h后，与对照组便出现较为明显的差异，处理72h后差异更加显著，具鞘微鞘藻开始衰亡，表现为叶绿素含量下降。具鞘微鞘藻在转入UV-A辐射的环境中时，其藻蓝蛋白含量减少，随后增加，并且从48h开始一直比对照组的含量高，说明UV-A也促进藻蓝蛋白的合成。UV-B显著抑制具鞘微鞘藻藻蓝蛋白的合成，UV-B处理120h后，藻蓝蛋白含量只有对照组的47.5%;处理240h后，只有26.4%(图2-12)。

UV辐射对具鞘微鞘藻Fv/Fm比值的影响如图2-13所示。UV-A各处理组与对照组的变化趋势相似，且下降的幅度也很小。UV-B各处理组的Fv/Fm比值下降得很快，用0.48mW/cm2强度处理72h后，0.24mW/cm2强度处理120h后，藻体的Fv/Fm比值一直维持在很低的水平。

图2-11　UV辐射对具鞘微鞘藻生长的影响

图2-12　UV辐射对具鞘微鞘藻藻蓝蛋白含量的影响

2.UV辐射对M．vaginatus可溶性蛋白质含量的影响

从图2-14看出，藻体在转接后的前24h内，可溶性蛋白含量都有少量下降，说明藻细胞蛋白质的分解超过合成。UV辐射各组的可溶性蛋白含量继续下降，但UV-A处理组从72h开始快速增加，在168h超过对照组。处理240h后，UV-B处理组的含量只有对照组的22.3%。

图2-13　UV辐射对具鞘微鞘藻叶绿素a荧光Fv/Fm比值的影响

(a)UV-A;(b)UV-B

图2-14　UV辐射对具鞘微鞘藻可溶性蛋白质含量的影响

3.UV辐射对M．vaginatus EPS产量和胞内总糖含量的影响

UV辐射不同程度地促进胞外多糖的分泌，UV-B处理组比UV-A处理组的积累多，如图2-15(a)所示。24h后，UV-B处理组显著高于对照组，也明显高于UV-A处理组，120h后，UV-B处理组的分泌量开始下降，到168h时已经比UVA的积累量少，但整个实验过程中，都比对照组的高。胞内总糖含量的变化与EPS的变化趋势基本相同，只是UV-B处理组没有出现下降的现象，而是随处理时间的延长一直增加，如图2-15(b)所示。