全 文 ：生态科学2002年2月第2l卷第l期 Ecou姒CSC吲伍瞄．20陀．2l(1)：053一嘲
蛋白核小球藻在光胁迫下的超补偿现象
刘宁宁’ 段舜山 (蟹南大学生命科学与技术学魔，广州510632)
【摘要】200D．3—2000．7以蛋白核小球藻(凸b棚口阳伸-ib目)为实验材料，测定了其在光胁迫条件下及胁迫解除后细胞
的生长密度及生长率。结果表明：光照条件恢复后，遮光处理组较对照组在短期内有更高的产量及生长速率。藻类中存
在的这种特性很可能也是形成赤潮爆发的一个生物内源性因素。
关t词超补偿赤潮光胁迫蛋白核小球藻
中匪分类号：Q9d9．210．8文献标识码：A 文章编号：1008-8973(2002)Ol删—02
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超补偿(01，№口，坤∞alj∞)的概念最初在陆生植物，
特别是草本植物中提到的较多【40，Io““，在动物方面也
做过一定的探讨【3J。从40年代开始，便有大量这方面
的研究，但对水生植物，特别是水生微型藻类尚未见专
门的研究。本文简要报道以淡水微藻—蛋白核小球藻
(凸_!。珧力mmid∞n)为试验材料的初步研究结果，以期
从生物内源性因索方面探讨赤潮形成的原因。
1材料方法
1．1实验材料
实验用蛋白核小球藻取白暨南大学水生生物研究
所藻种室，保种培养条件为21±l℃，光照强度60—80
ⅡE·m_2·s_1，I／D=12：12，蓝绿藻培养渡。实验前将
藻种由室内取出，以新鲜蓝绿藻培养液接种并置于室
内北向自然漫射光下，温度25—32℃，光照强度60-
250“E·mo·8．。．持续适应并扩大培养1个月。
L2光胁迫实验
设遮光组与对照组两个处理。以新鲜蓝绿藻培养
渡重新接种上述培养藻株，使起始密度为2×1伊甜】8·
d～，分别倒人15∞×2．5∞试管内，每管25lI】l，遮光
组以自纸包裹两层后，与对照组一并放于北向自然光下
培养，二者距窗的距离相同，每个处理各设3个乎行样。
10d后去除包裹纸，分别将每个处理的3只试管中的藻
液混合，以蓝绿藻培养液重新接种．使稀释后的细胞密
度仍然为2×1扩cel】8·商～，再各分倒人3只试管，设为
平行，置于原环境条件下培养。实验过程中，每天以血
球计数板计数1次，生长率计算接G血llard[8j。
2实验结果
遮光条件下，细胞呈明显缓慢但稳定的增长，至计
数结束，遮光组所产生的细胞密度仅为对照组的l／lO
(图1)，同时细胞体积鞍对照组小，约为对照的2／3，两
组细胞的颜色在镜下观察无明显差别。光胁迫解除
后，以相同起始密度重新接种，在相同环境条件下，遮
光组表现出较对照组更高的生长率，这在恢复光照的
初期表现得最为显著。接种第二天遮光组生长率即达
1．0，而对照组仅为O．1。二者相差近lO倍。镜下观察
常可见到较多因细胞快速分裂而形成的细胞团，细胞
大小恢复迅速，与对照组几无差别。两个处理组的细
胞在6—7d内保持较稳定的差异，随着时闯的延长，
差异逐渐减小，二者生长趋于一致(图2)。
3讨论
补偿性生长在自然界是相当普遍的noJ“，它是植
物在进化过程中形成的尽量减少环境胁迫或伤害所造
成的损失的生态适应能力的体现。微型藻类普遍为丫
对策型生物，其特点就是具有高繁殖力，受环境影响
大，种群数量波动大。因此，补偿性生长在藻类中也应
。通讯联幕人．女(心7牛一)．硪士。实习研究员．主要从事蕞娄分类
掌研究．
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万方数据
54 生态科学 2l卷
当相当普遍。本次实验证明，藻类也具有进行超补偿生长的能力。M明蛔【9]等将赤潮藻mmc咖
min抽tm完全黑暗培养后再给予光照，藻体立即呈现
快速恢复性生长，在8d内细胞密度大于对照组，与我
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季，气温由低变高，光照逐渐增强，正是这样一个季节性
胁迫解除的过程。在对局部发生的赤潮的监测过程中。
同样也可发现赤潮爆发与环境中胁迫解除的发生吻合
得非常好。林祖亨u1等记录到1997年大鹏澳发生的3
次赤潮，每次的发生均在天气由阴转为晴朗后2。3d。
此外，赤潮还多发于低压强盛时期，此时天气闷热，少风
或无风，水体受到的扰动小，与其它时间相比同样是水
体由混合较强到水体稳定，从而为藻体提供较好繁殖环
境这样一个胁迫解除的过程。
在我们的试验中，藻体的超补偿生长并不能长时
间维持下去，这或许同小球藻的世代时问短有关。经
过较短的时间之后，细胞由于胁迫造成的内环境或代
谢变化已经恢复，因此补偿效应消失。赤潮发生的周
期通常在数小时至l周内波动，除了由于藻体大量繁
殖造成营养盐缺乏，水体环境恶化等原因，这种内源性
的因素也是值得考虑的一个方面。
本次实验基于探索的目的，选择了培养方法成熟，适
应性强的小球藻作为试验对象，初步确认藻类中存在有
超补偿现象，但要确实证明此现象存在的普遍性以及产
生这种现象的分子机理等则还需要进行大量的工作。
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万方数据
蛋白核小球藻在光胁迫下的超补偿现象
作者： 刘宁宁， 段舜山
作者单位： 暨南大学生命科学与技术学院,广州,510632
刊名： 生态科学
英文刊名： ECOLOGIC SCIENCE
年，卷(期)： 2002,21(1)
被引用次数： 13次

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