雪衣藻叶绿素荧光特性及抗氧化系统对汞胁迫的响应

作者：艾晓寒; 夏亦雪; 许萍萍; 涂晓杰; 毕永红^*

来源：水生生物学报, 2023, 1-9.

• 汞
• 叶绿素荧光
• 氧化应激
• 雪衣藻

文章选用对Hg2+具有较强耐受性的雪衣藻(Chlamydomonas nivalis)为对象,探究藻细胞对汞胁迫的响应及其耐受机制。结果表明, Hg2+对藻细胞的胁迫具有明显的时间依赖的量效关系, 48h半数效应浓度EC50为1.44 mg/L。与对照组相比, 1.0和1.5 mg/L Hg2+处理组能维持生长和光合活性; 2.0 mg/L Hg2+处理组生物量和色素含量在胁迫6h时无显著变化(P>0.05), 48h时均显著降低(P<0.05)。随着Hg2+浓度和暴露时间的增加,藻细胞最大光化学量子产率(Fv/Fm)、最大光合速率(ETRmax)、半饱和光强(Ik)及光能利用效率(α)均降低,快速荧光诱导动力学曲线(OJIP)和QA-再氧化变化明显,光合电子传递受阻。Hg2+胁迫导致能量流的变化,藻细胞部分反应中心失活,显著增加用于热耗散的能量,并提高有活性的反应中心的光合作用效率,从而维持能量平衡和生命代谢活动。光合损伤也造成细胞活性氧(ROS)含量上升,总可溶性蛋白含量降低,超氧化物歧化酶(SOD)活性显著升高、还原型谷胱甘肽(GSH)含量降低,以缓解细胞损伤。研究确认雪衣藻具有较强的Hg2+耐受性,光系统Ⅱ是Hg2+的作用靶标;光合能量分配及抗氧化系统是细胞对抗Hg2+胁迫的重要解毒机制。

• 单位
  淡水生态与生物技术国家重点实验室; 中国科学院大学; 中国科学院水生生物研究所