铜藻在紫外胁迫下的抗氧化应激响应

作者：李凌雪; 严芳; 吴红艳; 臧纱纱; 姜晓彤; 李宝齐; 吕峥峥; 徐智广^*

来源：海洋科学, 2022, 46(03): 81-92.

• 铜藻(Sargassum horneri)
• 紫外辐射
• 光合活性
• 氧化应激响应

紫外辐射增强常导致藻类体内活性氧成分的产生,从而损伤藻类光合器官,引起藻类光抑制。马尾藻(Sargassum)金潮近些年在世界多地频繁暴发,金潮暴发时,漂浮于海面的藻体接受更多的紫外辐射,但金潮藻应对这种紫外胁迫的生理学机制尚不明确。本研究以中国金潮种——铜藻(Sargassum horneri)为研究对象,在实验室条件下,以太阳模拟器提供光源,设置P(光合有效辐射,Photosynthetically active radiation, PAR, 400～700 nm, 200 W/m2)、PA (PAR+UVA (紫外线A, Ultraviolet A), 320～700 nm)和PAB (PAR+UVA+UVB (紫外线B, Ultraviolet B), 280～700 nm),探讨了紫外辐射下铜藻的光合活性变化和抗氧化应激响应。结果显示,3种光辐射处理下,藻体光合活性均受到抑制,最大光化学量子产量(Fv/Fm)都随辐射时间延长而逐渐降低,降低幅度为PAB>PA>P。后继的240 min低光P(PAR, 2.0 W/m2)恢复过程中,藻体Fv/Fm均逐渐恢复。相应地,光辐射处理后,藻体内的活性氧成分O2–和H2O2及膜脂过氧化产物MDA含量均显著升高,且O2–和MDA在PAB处理中升高幅度更大。同时,这种高水平的O2–、H2O2和MDA含量一直延续至低光恢复过程。光辐射处理后,抗氧化酶超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)、过氧化氢酶(Catalase, CAT)、过氧化物酶(Peroxidase, POD)的活性和抗氧化物抗坏血酸(Ascorbic acid, AsA)的含量均显著增加,低光恢复后,抗氧化酶CAT和POD活性降低,而SOD和抗氧化物AsA始终保持较高水平,最终使得总抗氧化能力(Ttotal antioxidant capacity, T-AOC)在辐射处理和低光恢复阶段一直保持较高水平。在光辐射处理和低光恢复整个过程中,紫外辐射(UVA和UVB)的存在,显著提高了铜藻的抗氧化酶、抗氧化剂含量及总抗氧化能力,且PAB处理中具有更高的值。本研究首次对金潮藻在紫外胁迫下的抗氧化应激响应做了较系统全面的探究,为铜藻适应漂浮生活生理机制的揭示提供了重要的数据支持。

• 单位
  鲁东大学; 生命科学学院