光照调节了铝对球石藻Emiliania huxleyi生理影响的作用

《Marine Environmental Research》：Light modulates the impact of aluminum on the physiology of the coccolithophore Emiliania huxleyi

　　

孙文婷|刘颖颖|高乐天|陈敏佳|刘家豪|刘晓丽|童珊颖

摘要

铝（Al）在海洋环境中普遍存在，但其对浮游植物的生理影响仍不完全清楚，尤其是在光照条件变化的情况下。本研究采用因子设计，设置了三种光照强度和三种铝处理方式，探讨了铝和光照强度对球石藻Emiliania huxleyi GY-H55的单独作用及其相互作用。在低光照条件下，低浓度和高浓度的铝均使生长速率提高了约24%。在中等和高光照条件下，低浓度的铝对生长没有影响，而高浓度的铝则抑制了生长。在低光照和中等光照条件下，添加铝后碳氮生成率增加了12.1–23.3%，这可能是由于光合作用效率提高所致（表现为叶绿素a含量增加）。相比之下，在高光照条件下，高浓度的铝抑制了碳氮同化作用，同时伴随着电子传递受阻和非光化学淬灭机制的受损，这些现象可能是由氧化应激加剧引起的（表现为丙二醛水平升高）。这些结果表明，铝的作用会根据光照强度和浓度从促进生长转变为抑制生长。由于大多数海洋中的铝浓度较低（每升数十纳摩尔），我们认为在当前和预期的光照条件下，铝可能有助于浮游植物的生产力，这对气候变化下的海洋生产力具有潜在影响。需要指出的是，本研究使用的菌株已经失去了钙化能力，这是未来研究需要解决的问题，以便全面了解E. huxleyi对铝和光照的综合响应。