棕囊藻是一种有溶血性毒素的浮游藻类，在全球海洋中广泛分布。在特定条件下，棕囊藻会大量繁殖形成赤潮，引起鱼类死亡、水质污染，严重影响海洋生态环境和景观。球形棕囊藻赤潮时形成的大至数厘米的多细胞共生的囊体，还会堵塞沿岸核电站冷源用水供应，从而影响其安全运行。近日，记者从广西大学了解到，该校一项研究揭示了球形棕囊藻双重倍性的生活史在营养盐和光利用方面的优势，对了解球形棕囊藻的低光照适应性及其形成的赤潮防治具有重要参考意义。
棕囊藻是二甲巯基丙酸内盐(DMSP)的重要生产者，对地球生态系统的碳、硫循环，以及全球气候变化产生重要影响。科学家对棕囊藻的研究迄今已有一百多年，但对其在海洋生态系统中如何取得优势，并发展成赤潮的机制尚知之甚少。
海洋表层营养盐相对贫瘠，底层营养盐则较为丰富。受到光的限制，大部分浮游植物只能在海水上层、光照充足的地方生存，而无法利用底层的营养盐。野外调查发现球形棕囊藻在海洋的表层和300米的弱光层均有分布。这一现象表明球形棕囊藻对光和营养盐的利用可能有特殊的生理生态学机制。
广西大学林学院博士研究生庄军莲在导师曹坤芳教授和广西科学院陆家昌副研究员的联合指导下，从球形棕囊藻具有单倍体和二倍体可变的生活史出发，模拟海洋底层弱光和上层光照，在营养充足的条件下，比较不同倍性球形棕囊藻细胞生长、抗氧化酶活性、光合色素和光保护色素以及光系统II最大光合效率等方面的差异。他们发现，在营养盐充足条件下，球形棕囊藻单倍体和二倍体细胞均对低光照条件具有适应能力。但是，单倍体细胞却对底层的极端低光环境适应性更好，在这样条件下单倍体光系统II的光合学效率最高，光合色素含量增高，光保护色素含量降低，细胞增殖多。而二倍体在相当于海洋中上层水体中的光照下生理状况好，并且在上层水光照下形成更多囊体(单倍体细胞不形成囊体)。在不同的光照下，单倍体比二倍体都具有更发达的抗氧化系统，更高的光合色素和光保护色素含量。
相关研究结果于近日在线发表于海洋学领域国际主流期刊Frontiers in Marine Science上。(科技日报记者 张盖伦)
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