表生底栖与底栖Prorocentrum Lima复合体在运动能力和光适应策略方面的生态型分化

《Marine Biology》：Ecotypic differentiation in motility and photoadaptation strategies between epibenthic and benthic Prorocentrum Lima complex

底栖 Dinoflagellates 在复杂光照环境中通过低色素含量（40%）和更高 peridinin/叶绿素a 比例提升低光效利用，但缺乏 mycosporine 类氨基酸导致 UV 敏感。其表皮运动和粘液聚集行为适应低光生态位。而 SD4 通过高效 PSII 修复（NPQ 诱导/松弛速率慢）、高脱 epoxidation 状态及紧密附着行为适应强光环境。研究揭示了普罗科门藻（Prorocentrum lima）浮游-底栖生态转换的光合适应机制差异。

　　

摘要

底栖甲藻栖息在复杂的光照环境中，这些环境包括基质遮蔽、潮汐波动以及垂直深度的变化，然而它们适应这些多变光照条件的机制仍不甚明了。基于对Prorocentrum lima复合体中五种形态类型的初步研究，本研究选取了一种对紫外线（UV）极其敏感的菌株（DS4G4）和一种耐紫外线的菌株（SD4），以探究它们的细胞行为以及短期和长期的光照适应机制。DS4G4在低光照条件下的生长速率更优，其色素含量显著低于SD4（仅约40%），但关键辅助色素peridinin与叶绿素a的比例更高，从而提高了其光能利用效率。然而，它缺乏两种类似mycosporine的氨基酸——palythene和palythine——并且其总活性氧（ROS）清除能力远低于SD4，因此在紫外线照射下无法生长。这表明DS4G4已经进化成一种适应低光照条件的生态型。它的底栖细胞行为——保持运动能力以逃避强光，并形成黏液状聚集体以便在水中垂直扩散——可能有助于其在低光照环境中的特化。相比之下，SD4的光系统II（PSII）修复能力较强，最大非光化学淬灭（NPQ）效应较高，但NPQ的诱导/松弛速率较慢，并且在低光照条件下仍能维持较高的黄素循环脱环氧作用。它的底栖行为表现为细胞形成紧密附着在基质上的集群，反映了其对强光照射和潮间带环境的长期适应。本研究揭示了Prorocentrum lima复合体中细胞行为和光适应策略的基因型差异，为理解浮游生物与底栖生物生态习性之间的转变提供了关键见解。