《共生對爪哇偽枝藻抵禦荒漠脅迫能力的影響機理》是依託武漢理工大學，由吳麗擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：共生對爪哇偽枝藻抵禦荒漠脅迫能力的影響機理
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：吳麗
- 依託單位：武漢理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
生物結皮具有防治土壤侵蝕、沃土增肥等重要功能，並且這些功能會隨著結皮發育演替逐步增強。共生關係是推動結皮發育演替的一個重要因素。爪哇偽枝藻不僅是生物結皮演替早期的先鋒種類之一，它也可以同真菌共生形成地衣而在演替後期占據優勢地位。本項目擬以共生態、非共生態爪哇偽枝藻為研究對象，通過模擬野外荒漠脅迫條件，利用活體葉綠素螢光技術、低溫螢光檢測技術以及HPLC等技術，對比研究荒漠脅迫條件對共生態、非共生態爪哇偽枝藻光合系統結構及功能活性、抗氧化系統效率及次生代謝產物積累的影響，從而揭示二者在抗乾旱、抗高光強以及抗UV脅迫能力方面的差別，並探究其內在機制。研究結果不僅能夠揭示共生關係對藻類抗荒漠脅迫能力的影響機理，從結皮藻類環境適應性角度揭示生物結皮發育演替機理，也將為生物結皮在荒漠化治理中的套用提供重要理論基礎。
結題摘要
生物結皮具有防治土壤侵蝕、沃土增肥等重要功能，並且這些功能會隨著結皮發育演替逐步增強。共生關係是推動結皮發育演替的一個重要因素。爪哇偽枝藻不僅是生物結皮演替早期的先鋒種類之一，它也可以同真菌共生形成地衣而在演替後期占據優勢地位。本項目以共生態（ss）、非共生態爪哇偽枝藻(fs)為研究對象，研究了二者對乾旱、高光強（可見光及UV輻射）及高溫脅迫條件的回響模式及機理。結果發現，在短暫失水和長期乾旱時，細胞失水會對藻體的PSⅡ反應中心會造成嚴重的損傷。共生使得ss在失水時，PSⅡ反應中心活性的降低速率和受抑制程度明顯低於fs。在面對長期乾旱時，藻體的生物量會明顯下降，膜結構也會受到破壞。與fs相比，ss胞內可溶性蛋白分泌速率及抗氧化系統的回響速率均更高。當光環境變化時，fs顯示出更強的適應性且對高光強的耐受能力要明顯高於ss；然而，低光環境下，ss對光能的利用率要明顯高於ss。在UV-B輻射下， ss所受到的損傷明顯低於fs；ss的光合活性和葉綠素a下降速率明顯低於fs，胞外多糖的合成要明顯高於fs。在高溫脅迫下，ss光合活性的降低速率明顯慢於fs；且處理24h後，ss保存的葉綠素a及類胡蘿蔔素含量明顯高於fs；同時ss的MDA含量和其增長速率明顯低於fs；暴露於高溫脅迫時，ss能夠更快的分泌出胞外多糖和可溶性蛋白質，保護自身細胞免受更嚴重的損傷。地衣粗提物的添加對S. javanicum的chl-a、類胡蘿蔔素、抗氧化能力均無明顯影響；而能夠促進偽枝藻素及胞內可溶性糖的分泌。研究結果顯示，共生關係的發生，能夠明顯提高藻類的抗逆境脅迫能力。研究結果從藻類環境適應性角度揭示了生物結皮發育演替機理。
