具鞘微鞘藻對干旱脅迫的響應(yīng)機(jī)理.pdf

1、通過接種絲狀固沙藍(lán)藻，在荒漠地區(qū)構(gòu)建人工藍(lán)藻結(jié)皮是我國率先采用的一種新型荒漠化防治方法。干旱是接種后藍(lán)藻面臨的最嚴(yán)苛的環(huán)境脅迫因子，不僅會對藻體造成各種損傷，影響藻種存活率，還會影響人工結(jié)皮的形成及發(fā)育演替速率。藍(lán)藻及藍(lán)藻結(jié)皮對荒漠逆境適應(yīng)機(jī)理的研究，不僅是整個工程的理論基礎(chǔ)，同時也是后期制定維護(hù)方案的重要依據(jù)。本研究從野外荒漠地區(qū)自然結(jié)皮中分離純化一株優(yōu)勢絲狀藍(lán)藻，對其進(jìn)行形態(tài)及分子學(xué)鑒定，并以該藻為研究對象，模擬干旱條件，研究干旱時

2、間及干旱重吸水對藍(lán)藻生理生化的影響，主要研究結(jié)果如下：
　?。?）利用平板培養(yǎng)法，經(jīng)過多次轉(zhuǎn)接，從內(nèi)蒙古達(dá)拉特旗實驗區(qū)自然結(jié)皮中分離得到一株荒漠藍(lán)藻。顯微鏡下觀察顯示，藻體呈藍(lán)綠色，絲狀，藻絲外有一層透明膠鞘，在藻絲端部有帽狀體。該藻在野外結(jié)皮樣品中呈束狀生長，藻絲束外部具有公共膠被，然而將該藻分離純化并室內(nèi)液體培養(yǎng)后，該公共膠被消失。16S rDNA基因序列同源性分析結(jié)果表明，該藻與具鞘微鞘藻(Microcoleus Vagin

3、atus)的同源性最高。通過形態(tài)學(xué)鑒定及分子鑒定結(jié)果的綜合分析，確定該藻為具鞘微鞘藻。
　　（2）對具鞘微鞘藻進(jìn)行不同干旱時間處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，干旱6天對具鞘微鞘藻生理生化活性無明顯影響；干旱10天藻體開始出現(xiàn)輕微損傷，MDA含量顯著增加。干旱處理6天、10天的具鞘微鞘藻在重吸水后，其光合活性可以恢復(fù)到接近剛接種狀態(tài)。長期干旱（20天、24天）會對藻體造成不可逆損傷，生物量明顯下降，Yield、Fv/Fm顯著降低，MDA含量持續(xù)增加

4、，呼吸作用略有下降，類胡蘿卜素含量增加。該研究結(jié)果說明，在接種后10天內(nèi)予以適量補(bǔ)水，有利于提高藍(lán)藻成活率。
　?。?）將液體培養(yǎng)的具鞘微鞘藻接種于流沙，構(gòu)建室內(nèi)人工藍(lán)藻結(jié)皮。對人工藍(lán)藻結(jié)皮干旱處理1天后，結(jié)皮胞外多糖含量明顯增加；完全干燥時，結(jié)皮藍(lán)藻代謝活動停止，結(jié)皮生物量及胞外多糖含量保持在一個相對穩(wěn)定水平。重吸水后，結(jié)皮初始熒光Fo迅速恢復(fù)；光合活性(Fv/Fm)按照函數(shù)y=ax/(b+x)逐漸上升并達(dá)到穩(wěn)定；結(jié)皮光合活性隨