《Marine Environmental Research》:Impact of lowering oxygen in diatom Nitzschia in light and dark conditions
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Neethu T. Vijayan | Manguesh U. Gauns | Anil K. Pratihary摘要海洋温度的上升是一个重大问题,因为它加剧了海洋的脱氧现象,威胁到了海洋生物和生物地球化学循环。氧气浓度的降低会影响浮游植物,而浮游植物是依赖氧气进行呼吸作用的关键
Neethu T. Vijayan | Manguesh U. Gauns | Anil K. Pratihary
摘要
海洋温度的上升是一个重大问题,因为它加剧了海洋的脱氧现象,威胁到了海洋生物和生物地球化学循环。氧气浓度的降低会影响浮游植物,而浮游植物是依赖氧气进行呼吸作用的关键初级生产者,进而影响海洋生产力、渔业和食物网。在本研究中,我们利用来自西印度大陆架(WICS)缺氧底水的菌株,探讨了在弱光(约20 μmol光子/m2·s)和黑暗条件下,氧气浓度降低(缺氧、无氧)对羽状硅藻*Nitzschia*属的影响。WICS是世界上最大的沿海缺氧区域。在弱光条件下进行的体外实验中,随着氧气浓度的降低,硅藻的生长速度也随之减缓,在缺氧(0.21 day?1)和无氧(0.24 day?1)条件下的生长速率明显低于正常氧条件(0.32 day?1)。在黑暗条件下,硅藻的生长速率同样低于有氧条件(0.06 day?1),但在所有低氧条件下细胞仍能存活。有趣的是,在黑暗条件下,无氧条件下的硝酸盐吸收量最高(53 pmol细胞?1·d?1),而有氧条件下的吸收量为42 pmol细胞?1·d?1;在12小时光照与12小时黑暗的培养条件下,有氧-L:D(6.9 pmol细胞?1·d?1)和无氧-L:D(5.9 pmol细胞?1·d?1)条件下的硝酸盐吸收量较低。细胞内储存的硝酸盐(ICNO?)仅在无氧-D条件下被消耗(0.3 pmol细胞?1·d?1),而在有氧-黑暗、无氧-L:D和有氧-L:D条件下则未被消耗,这表明在黑暗-无氧条件下硝酸盐的利用效率更高。同样,经过抗生素处理的*Nitzschia*(AT-Nitzschia,39%)和未经处理的*Nitzschia*(UT-Nitzschia,56%)培养物中,硝酸盐的吸收量更高,且ICNO?的消耗量也更高(AT-Nitzschia,84%;UT-Nitzschia,69%),同时细胞外铵离子(ECNH??)的含量也增加,这表明在无氧-黑暗条件下硅藻能够利用硝酸盐。