鈣化綠藻是一類比較特殊的藻類,大多附著生長(zhǎng)于珊瑚礁的表面,新生節(jié)具備快速鈣化的特性,這對(duì)于海洋碳素循環(huán)和藻類自我保護(hù)具有重要的作用,而研究鈣化綠藻新生節(jié)形成過(guò)程中的葉綠體行為變化及其對(duì)鈣化作用的效應(yīng)具有十分重要的意義。
近日,科學(xué)家Larkum等利用復(fù)式顯微鏡、共聚焦顯微鏡和調(diào)制葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)MICROSCOPY-IMAGING-PAM對(duì)澳大利亞大堡礁的鈣化綠藻進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),該鈣化綠藻的新生節(jié)zui初表現(xiàn)為白色,不含葉綠體;白色新生節(jié)于晚上逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色,大約需要3-5個(gè)小時(shí),該過(guò)程中親本節(jié)的葉綠體快速轉(zhuǎn)移至微絲,速率可達(dá)0.65μm/s,同時(shí)新生微絲含有葉綠體;轉(zhuǎn)綠過(guò)程的zui初幾小時(shí)內(nèi),葉綠體重新形成,這導(dǎo)致光合量子產(chǎn)量和光合速率在該階段都較低(點(diǎn)擊下載本研究的熒光成像動(dòng)畫(huà))??傊?,鈣化綠藻新生節(jié)形成過(guò)程中葉綠體的快速大量轉(zhuǎn)移對(duì)鈣化過(guò)程具有重要意義,是其自我保護(hù)的一種機(jī)制。(Larkum AWD, Salih A, Kühl M: Rapid Mass Movement of Chloroplasts during Segment Formation of the Calcifying Siphonalean Green Alga, Halimeda macroloba PLoS ONE, 2011, 6(7): e20841. doi:20810.21371/journal.pone.0020841.)
鈣化綠藻原初節(jié)的形態(tài)及綠化過(guò)程。
A)白色原初節(jié);B)14小時(shí)后,白色原初節(jié)變成綠色;C)白色原初節(jié)的落射熒光顯微鏡圖像,顯示出表面支架微絲
鈣化綠藻新生節(jié)發(fā)育過(guò)程計(jì)光合活性。
利用MICROSCOPY-IMAGING-PAM對(duì)17小時(shí)內(nèi)鈣化綠藻新生節(jié)的吸光系數(shù)、熒光產(chǎn)量以及PSII量子產(chǎn)量進(jìn)行成像,并將所有圖像繪成動(dòng)畫(huà)(詳見(jiàn)補(bǔ)充資料Movie S1,包含了每隔5-10分鐘成像一次的所有圖像)。所有圖像均有zui下面的顏色標(biāo)尺進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。