增強(qiáng)的UV-B輻射對(duì)角叉菜(Chondrus ocellatus Holm)各個(gè)階段生長發(fā)育的影響.pdf

1、本文采用實(shí)驗(yàn)室生態(tài)學(xué)的方法,研究了增強(qiáng)的LW-B輻射對(duì)大型紅藻角叉菜(Chondrus ocellatus Holm)生活史中各個(gè)生長發(fā)育階段的影響。通過顯微觀察、CPDs、藻紅蛋白、葉綠素a、MDA及MAAs等指標(biāo)檢測(cè),全面探討了UV-B輻射持續(xù)增強(qiáng)對(duì)角叉菜的傷害特征,藻體內(nèi)相應(yīng)的修復(fù)以及防御機(jī)制。
　　 1、UV-B輻射對(duì)角叉菜果孢子及四分孢子生長及發(fā)育的影響
　　 UV-B輻射能夠顯著影響角叉菜四分孢子(雌雄配子體

2、)和果孢子(孢子體)的生長發(fā)育,以及其藻體內(nèi)的多項(xiàng)生理生化指標(biāo)。高劑量的UV-B輻射能夠引起角叉菜幼體的盤狀體增長緩慢,邊緣模糊,細(xì)胞排列松散以及藻體嚴(yán)重褪色。低劑量的UV-B輻射(36 J·m-2·d-1)能夠促進(jìn)角叉菜幼體的生長發(fā)育,藻體內(nèi)的CPDs、MAAs含量顯著增加,而葉綠素a和藻紅蛋白含量顯著下降。當(dāng)UV-B輻射劑量為144 J·m-2·d-1時(shí),藻體內(nèi)的DNA光修復(fù)酶被激活,使藻體DNA內(nèi)CPDs含量顯著下降。當(dāng)UV-B輻

3、射劑量為36 J·m-2·d-1時(shí),角叉菜幼體內(nèi)的藻紅蛋白和葉綠素a的含量急劇下降,并且隨著UV-B輻射劑量的持續(xù)增大,藻紅蛋白和葉綠素a含量持續(xù)降低。液相質(zhì)譜分析顯示,經(jīng)UV-B輻射的誘導(dǎo)后,角叉菜四分孢子內(nèi)含有palythine和asterina-330兩種MAAs,果孢子中含有palythine、asterina-330和shinorine三種MAAs,低劑量的UV-B輻射(36J·m-2·d-1)能夠誘導(dǎo)角叉菜幼體產(chǎn)生大量的MA

4、As,但隨著UV-B輻射劑量的升高,MAAs作為紫外吸收物質(zhì)和抗氧化劑被消耗,導(dǎo)致含量逐漸降低。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)角叉菜果孢子對(duì)低劑量的UV-B輻射較為敏感,但是隨著UV-B輻射劑量的升高,四分孢子損傷更為嚴(yán)重,表明四分孢子對(duì)高劑量的UV-B輻射更為敏感。
　　 2、不同光修復(fù)條件對(duì)UV-B輻射后的角叉菜四分孢子以及果孢子修復(fù)的影響
　　 3、實(shí)驗(yàn)采用不同光質(zhì)的光修復(fù)條件對(duì)UV-B輻射后的角叉菜孢子進(jìn)行修復(fù)。的。研究發(fā)現(xiàn)UV-B

5、輻射后的角叉菜四分孢子(雌雄配子體)和果孢子(孢子體)對(duì)光修復(fù)條件具有不同的響應(yīng)。低劑量UV-B輻射的角叉菜四分孢子在紅光修復(fù)條件下生長情況較好;果孢子在PAR修復(fù)條件下生長情況較好,并且PAR在UV-B輻射后對(duì)角叉菜孢子損傷的修復(fù)有重要作用。藍(lán)光修復(fù)條件下,角叉菜四分孢子和果孢子生長緩慢。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),黑暗條件能夠刺激角叉菜孢子DNA暗修復(fù)機(jī)制的活性,而藍(lán)光能激發(fā)角叉菜光修復(fù)酶的活性,提高DNA的修復(fù)效率。角叉菜果孢子實(shí)驗(yàn)中,正常光照

6、培養(yǎng)(PAR)和藍(lán)光修復(fù)條件下,角叉菜藻體內(nèi)的藻紅蛋白在36 J·m-2·d-1時(shí)顯著增長,然后才開始下降。而且在角叉菜四分孢子中,黑暗、紅光以及藍(lán)光修復(fù)條件能降低MAAs合成系統(tǒng)對(duì)UV-B輻射的敏感性?？傮w來說,在含有各種光質(zhì)的PAR修復(fù)條件下,UV-B輻射后的角叉菜幼體生長迅速,修復(fù)情況較好。
　　 4、急性UV-B輻射對(duì)角叉菜孢子體和配子體幼體的影響
　　 實(shí)驗(yàn)選取了幼體階段的角叉菜孢子體和配子體,研究了急性UV-

7、B輻射對(duì)角叉菜幼孢子體以及配子體的影響。通過測(cè)量環(huán)丁烷嘧啶二聚體(CPDs)、藻紅蛋白、葉綠素以及UV-B吸收物質(zhì)MAAs,在不同UV-B輻射時(shí)間內(nèi)的含量變化,檢驗(yàn)UV-B輻射對(duì)角叉菜幼體各種生理生化進(jìn)程的影響。在角叉菜雌雄配子體和孢子體中,UV-B輻射進(jìn)行到10min時(shí),藻體中CPDs有小幅下降,之后隨著輻射時(shí)間的延長,藻體內(nèi)的CPDs含量顯著上升。UV-B輻射對(duì)角叉菜幼體的色素含量也有顯著的影響,隨著UV-B輻射時(shí)間的延長,藻體內(nèi)藻

8、紅蛋白和葉綠素a的含量顯著降低。少量的UV-B輻射能夠刺激孢子體和配子體藻體內(nèi)產(chǎn)生大量的MAAs,之后隨著UV-B輻射時(shí)間繼續(xù)延長,MAAs作為UV-B輻射吸收物質(zhì)或者抗氧化劑被消耗掉,MAAs含量逐漸降低。
　　 5、增強(qiáng)的UV-B輻射對(duì)角叉菜雌雄配子體和孢子體成體的影響
　　 實(shí)驗(yàn)采用角叉菜配子體和孢子體材料,通過顯微觀察以及藻體內(nèi)CPDs、藻紅蛋白、葉綠素a、MDA和MAAs含量檢測(cè)研究UV-B輻射增強(qiáng)對(duì)角叉菜成體

9、生長發(fā)育的影響以及藻體內(nèi)UV-B吸收物質(zhì)含量的變化。研究結(jié)果表明,高劑量的UV-B輻射能夠使角叉菜孢子體和雌配子體葉狀體變薄,顏色變淺(色素出現(xiàn)漂白現(xiàn)象),斑塊狀褪色,邊緣腐爛,葉狀體表面粗糙;另一方面在高劑量UV-B輻射條件下果孢子囊嚴(yán)重漂白,角叉菜繁殖被抑制。1d的72 J·m-2·d-1 UV-B輻射劑量條件下,孢子體和雌配子體內(nèi)CPDs含量有小幅上升趨勢(shì),之后隨著UV-B輻射劑量的增加和時(shí)間的延長,CPDs含量逐漸升高。UV-B