pH对坛紫菜丝状体光合速率和无机碳利用的短时效应

为了评估保种丝状体在长期碱化(高pH/低[CO_2])后,其CO_2浓缩机制(CO_2concentrating mechanism,CCM)能否快速响应CO_2浓度([CO_2])的变化,分析了丝状体的无机碳吸收利用途径对低pH/高[CO_2]的响应规律。结果表明:丝状体CCM的主要组分是胞外碳酸酐酶(CA)、胞内CA和HCO_3~-转运蛋白。在保种条件(pH=9)下,胞外CA对净光合速率的贡献达到80%;而在正常海水(pH=8)中,胞外CA和HCO_3~-转运蛋白对光合作用的贡献分别为45%和31%,二者差异不明显;当pH值降低到8时光合速率显著增加了74%,胞内CA的贡献显著增加。随着pH值的下降,CCM和光合固碳相关基因都受到显著抑制。本研究表明,即使经过长时间的高pH培养,坛紫菜丝状体依然能快速地在生理和分子水平响应低pH/高[CO_2]。     

坛紫菜紫外吸收物质类菌孢素氨基酸的世代差异特征

经济海藻坛紫菜(Pyropia haitanensis)的生活史是异型世代交替的。坛紫菜不同世代所处的紫外辐射(UVR)环境差异很大,有必要研究不同世代在紫外辐射耐受机制方面的差异。以坛紫菜高产品系Z-61为材料,测定并分析了坛紫菜紫外吸收物质的世代差异,发现紫外吸收物质类菌孢素氨基酸(MAAs)在叶状体中的含量是丝状体的6倍。还克隆获得了两条MAAs合成关键基因的全长序列,分别命名为PharoB-1和PharoB-2。通过系统进化树分析显示,PharoB-1和PharoB-2的编码蛋白分别与微藻和高等植物亲缘关系较近。两条基因在叶状体世代的表达水平均要显著高于丝状体世代,与坛紫菜MAAs含量的世代差异一致,这种差异可能与坛紫菜不同世代的紫外辐射环境直接相关。