摘要:
坛紫菜(Pyropia haitanensis)具有极强的耐高盐胁迫能力,但其耐盐机理尚不明确.检测了不同高盐(100、110)胁迫处理不同时间(0,4,8,24 h)时坛紫菜Z-61藻体的最大光化学效率(Fv/Fm)和净光合作用,并选取高盐胁迫4 h后的藻体提取RNA,采用第二代高通量测序技术分析正常盐度(对照组,30)与高盐胁迫处理的坛紫菜叶状体转录组数据,探究坛紫菜响应高盐胁迫过程中的光合生理机制.结果发现:盐度100对坛紫菜藻体Fv/Fm无显著影响;而盐度110下,藻体Fv/Fm逐渐下降至0,但转移至对照海水后其仍能恢复到初始水平,可将110称之为"亚致死"(sub-lethal)盐度;当盐度增加至120时,藻体Fv/Fm急剧下降至0,且转移到对照海水中不能恢复,即120是致死的盐度.转录组数据显示,高盐胁迫下的转录本与对照组有很大差异,光合作用相关基因在高盐胁迫下显著上调表达,包括多条碳酸酐酶基因和天线蛋白基因,并且在盐度100胁迫下其上调趋势更为明显.以上结果说明:坛紫菜在耐受盐度100条件下可以通过积极提高光合作用相关基因的表达,维持光合活性,为藻体生长提供物质和能量;而在亚致死盐度110条件下,坛紫菜光合活性逐渐下降,光合基因表达受到抑制,活性氧的产生减少,避免藻体细胞遭受过氧化损伤.这说明坛紫菜可以通过积极响应调节光合系统来应答高盐胁迫.