长心卡帕藻应对海洋酸化和升温的环境适应性研究          下载免费PDF全文

张雅婷  韦章良  龙丽娟  杨芳芳  肖志梁 《海洋科学》2023,47(7):12-21

长心卡帕藻(Kappaphycusalvarezii)是主要生长于热带海域的大型经济红藻,在营养物生物提取方面具有重要的经济和生态价值,作为提取κ-卡拉胶的重要原料,广泛应用于食品和医学等多种行业。由于人类活动导致大气中CO₂浓度持续升高,引发海洋表层海水逐渐酸化和升温,对大型海藻产生耦合效应。因此,本文设置了两种CO₂浓度梯度(450×10^–6和1 200×10^–6)和三种温度梯度(26℃、29℃和32℃),从光合作用、细胞代谢产物、碳氮积累和酶活性方面探讨长心卡帕藻响应海洋酸化和海水升温的环境适应性变化。结果表明, CO₂浓度与温度变化对长心卡帕藻的F_v/F_m影响显著(P<0.05),在两种CO₂浓度条件下,Fv/Fm均随温度升高而增加;酸化条件与非酸化条件下可溶性糖浓度变化趋势相反,海水升温对游离氨基酸浓度影响极显著(P<0.01),在两种CO₂水平下,升温均会降低藻体游离...  相似文献   

矿物光电子能量在地球早期生命起源与进化中的作用          下载免费PDF全文

鲁安怀  李艳  黎晏彰  丁竑瑞  王长秋 《地质论评》2022,68(5):2022102007-2022102007

地球早期生命起源的第一步是合成简单的有机化合物，但合成有机物所需能量来源问题长期困扰着学术界。早期地球上丰富的硫化物半导体矿物可将太阳光子转化为光电子，提供持续的能量来源。也正是由于矿物光电子能量较高，在非生物途径合成小分子有机物方面具有优势。其中半导体矿物自然硫转化太阳能产生的光电子能量，是目前所发现的最高的矿物光电子能量，不仅能直接还原CO2分子为甲酸物质，还可催化其他生命基础物质的合成。在全球陆地系统中暴露在阳光下的岩石/土壤表面普遍被一层铁锰氧化物“矿物膜”所覆盖，光照下含半导体矿物水钠锰矿的“矿物膜”产生原位、灵敏、长效的光电流，显示出优异的光电效应。生物光合作用中心Mn4CaO5在裂解水产氧过程中产生成分和结构类似水钠锰矿的结构中间体，地球早期“矿物膜”中水钠锰矿可能促进了锰簇Mn4CaO5与生物光合作用的起源与进化。早期地球半导体矿物为生命起源基本物质的合成提供直接能量来源，矿物光电子能量在地球早期生命起源与进化中起到了重要作用。  相似文献   

铵态氮加富对贝克喜盐草光合作用、谷氨酰胺合成酶和氨基酸成分的影响     

江志坚  Chanaka Isuranga PREMARATHNE  方扬  林基桢  吴云超  刘松林  黄小平 《热带海洋学报》2023,(3):116-125

海草贝克喜盐草(Halophila beccarii)由于体型小,其重要性一直被忽视,且近海氮负荷增加导致其处于加速退化状态。目前贝克喜盐草对铵毒害的生理响应尚不清楚。基于室内模拟实验,设置了四种铵态氮梯度(对照; 25、50和100μmol·L-1),结合叶绿素荧光技术、非损伤微测技术和靶向代谢组学,探讨了铵态氮加富对贝克喜盐草光合作用、叶绿素、叶肉细胞铵离子流速、谷氨酰胺合成酶活性以及营养成分的影响。结果表明,贝克喜盐草叶片的最大相对电子传递速率呈现低铵态氮加富>中铵态氮加富>对照>高铵态氮加富的变化趋势,高铵态氮加富显著降低了最大相对电子传递速率和光能利用效率,进而减少碳库用于铵态氮的同化。同时,铵态氮加富显著增加了铵离子内流流速和谷氨酰胺合成酶活性,把过多的铵同化成氨基酸。但是,铵态氮加富却降低了氨基酸成分,这可能是由于氨基酸被用来合成有机物如关键次生代谢物,以进一步调节和适应铵毒害作用。因此,适度的铵营养盐增加可促进贝克喜盐草的光合作用和生长,而高浓度的铵营养盐则对贝克喜盐草产生毒害作用。  相似文献   

对流层臭氧污染对植物生理影响的研究进展     

黎武标  王永达  姜文英 《地球与行星物理论评》2024,(2):195-204

对流层臭氧是一种存在于近地面、对动植物有害的光化学污染物，定量评估和研究其对植物生理的影响和机制对保障全球粮食安全和人体健康具有至关重要的作用.由于过去三十年的快速工业化和城市化，对流层臭氧浓度正以每年约0.5%～2%的速度上升.针对当前臭氧污染加剧的情况，根据前人的基础理论研究和实验探索，本文就臭氧对植物表观、花粉和光合作用的影响特征及机制进行了总结和分析，得到以下认识：（1）臭氧污染下植物叶片受损、光合速率和固碳能力下降，影响干物质的积累与分配，是造成作物减产的主要原因；（2）臭氧污染导致花粉细胞膜受损，细胞脂质过氧化，改变了过敏原蛋白质的结构，增加了人体呼吸道过敏的风险.受损的化石花粉在沉积物中也有发现，通常与大规模生物灭绝同时期，推测与火山爆发或全球快速变暖导致的臭氧浓度增加有关.这些发现表明应加强自然环境下臭氧对植物生态习性的影响研究，重视植物地下生态过程的影响，开展缓解臭氧对作物影响和耐臭氧品种选育的研究.  相似文献