梯度升温降温条件下球形棕囊藻生长和生理生化响应

摘要

球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)藻华频繁暴发,不仅会危害海洋生态系统和渔业生产安全,还会堵塞核电站冷源取水系统产生严重安全隐患。球形棕囊藻藻华的暴发有明显的季节性特征,本研究采用梯度升温降温实验,研究不同温度(高温、低温)条件下球形棕囊藻的生理生化响应及温度胁迫诱导的细胞程序性死亡(Programmed Cell Death, PCD)过程。结果显示:低温胁迫抑制球形棕囊藻细胞的正常生长繁殖,但不会激活其进入PCD响应;高温胁迫使球形棕囊藻出现氧化应激,从而导致其发生PCD响应,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性显著提高,半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)被激活后球形棕囊藻细胞出现Annexin V-FITC阳性反应。环境胁迫使球形棕囊藻细胞产生氧化应激,抗氧化酶活性快速升高,并激活Caspase-3使藻细胞发生PCD响应,表现出细胞磷脂酰丝氨酸(PS)外翻、细胞收缩和质膜从细胞壁分离等特征。本研究可为深入探讨球形棕囊藻藻华的生消机制与防治赤潮灾害提供一定的理论基础。