阐明浒苔对环境胁迫响应分子机制

上一篇 / 下一篇  2011-09-01 15:08:14

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近日,中国科学院海洋研究所研究人员在浒苔生物学研究取得重要进展,阐明了浒苔对环境胁迫响应的分子机制和“绿潮”发生时漂浮浒苔的生理状,为全面认识由浒苔引发的海洋“绿潮”现象提供了重要理论基础。相关研究成果发表在在国际期刊《植物与细胞生理学》(Plant and Cell Physiology)上。

领导这一研究的是中科院海洋研究所的王广策教授。其长期从事海洋生物学研究工作,先后承担国家科技支撑计划、国家863项目、国家自然基金项目和国家科技部项目课题以及中国科学院多项科研课题,在国内外刊物上发表研究论文150余篇。

浒苔定生在潮间带时经历退潮时高温、高盐以及干出失水等严酷环境因子的胁迫,在涨潮时又可快速恢复其生理活性,尤其是在干出失水时,即便浒苔藻体失水达到80%以上,藻体一旦复水仍然可以快速恢复光合作用。浒苔在形成大面积“绿潮”时上层藻体也同样经历严酷环境因子的胁迫,但复苏藻体仍然具有生长和繁殖活性。

在这篇文章中科研人员针对以上两种状态,系统研究了浒苔在逆境和复苏过程中光合作用的响应机制,发现由PSⅡ驱动的线性电子传递对逆境胁迫极为敏感,而PSⅠ驱动的环式电子传递即便环境胁迫极为严酷仍能保持较高的水平,对藻体的抗逆起着关键作用;在浒苔藻体复苏过程中,PSⅠ的恢复速度显著高于PSⅡ,表明藻体复苏过程中所需的能量由PSⅠ驱动的环式电子传递引发的跨膜质子梯度产生。

此外,科研人员还针对2008年大面积发生浒苔“绿潮”时漂浮浒苔的生理状态,根据其色素相对含量的不同,将漂浮浒苔分为三类。通过对比分析定生浒苔孢子囊的形成过程,发现这三类藻体分别处于孢子囊的不同形成阶段,表明在2008年青岛“绿潮”漂浮浒苔有近50%藻体处于孢子囊形成阶段。该项研究论文发表在最近出版的J. Integr. Plant Biol.杂志上。

2008年青岛浒苔事件爆发后,海洋研究所藻类生理学与发育调控研究组自筹研究经费,积极开展浒苔生物学研究,取得了一系列重要研究进展,为“绿潮”爆发的形成机制和治理提供了理论支撑。


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