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1、共生藻对温度变化的响应（山西大学学报杂志）2015年第五期地衣中共生藻的光合作用为地衣体制造有机营养，而共生菌则吸收环境中的水分和无机盐为共生藻的光合作用提供原料。目前已报道的地衣共生藻约有属种，主要分布于是蓝藻和绿藻。指出地衣共生藻在遭到外界环境剧烈变化时如低温、干旱等，其原生质体会大幅收缩，进而促使地衣体进入生理休眠状态，反之，当外界环境有利于地衣体生长时，其生理活动也能迅速恢复。植物在长期的进化经过中，逐步产生了一系列适应低温变化以加强其抗寒性的能力。当植物遭受低温伤害时，其本身会合成或分解构成一些小分子物质，增加细胞内的浸透调节物质，维持细胞膜系统的稳定性，缓解或降低低温所造成的伤害。
2、此外，低温胁迫会影响活性氧的产生与去除，造成氧化胁迫，进而引起细胞膜脂过氧化、核苷酸损伤和蛋白质变性等现象的发生，甚至导致细胞的死亡。超氧化物歧化酶是植物体内重要的抗氧化酶，维持活性氧在植物体内的代谢平衡，减轻活性氧的对其的伤害。丙二醛是膜脂过氧化重要的产物，其含量的变化能间接反响细胞膜系统的损伤和抗逆性。一般以为植物在低温胁迫下可溶性蛋白和可溶性糖含量会有所上升，以修复低温对植物细胞所带来的损伤。本实验以采于山西管涔山的壳假网衣为材料，研究了其共生藻在不同培养温度条件下，其活力、可溶性糖和可溶性蛋白的含量，以期了解地衣共生藻对温度变化的响应，为今后从地衣体中挑选抗逆性的藻株提供参考。材料与方
3、法实验材料壳假网衣，采自山西宁武管涔山。凭证标本保存于山西大学植物标本馆。共生藻经分离纯化后保存于本实验室，经鉴定为小球藻属植物。实验方法在三角瓶中参加已灭菌的培养液，接种藻液，的初始接种浓度分别为个。实验设置个温度梯度，分别为、和，在人工气候箱上海博讯，中培养，每个温度设置个平行，光暗比，光照强度。含量的测定含量采用南京建成生物工程公司酶标法试剂盒测定。在培养、时分别取藻液，在高速台式冷冻离心机，上海安亭中离心，弃上清液，参加，。在细胞破碎仪，宁波新芝中进行破碎，功率，工作，间隙，。冷冻离心，。取上清液，参加工作液，混匀。水浴，取出后冷却。在处，用多功能酶标仪，美国测吸光度。根据试剂盒讲明书
4、提供的计算公式计算。活力测定采用南京建成生物工程公司法试剂盒测定。在培养、时分别取藻液，在高速台式冷冻离心机中离心，弃上清液，参加，。在细胞破碎仪中进行破碎，功率，工作，间隙，。冷冻离心，。取清液，参加工作液，底物应用液。恒温培养箱，上海博讯温浴。在处，用多功能酶标仪测吸光度。根据试剂盒讲明书提供的计算公式计算。可溶性糖含量测定采用蒽酮法测定可溶性糖含量。汲取浓度为、的标准葡萄糖液，加蒽酮试剂，各管快速摇匀后立即放入沸水浴。取出后冷却，以空白作对照，用多功能酶标仪测定其在波长下的吸光度。以吸光度为纵坐标，可溶性糖含量为横坐标，绘制标准曲线。在培养、时分别取藻液在高速台式冷冻离心机中离心，弃上清
5、液，参加，。在细胞破碎仪中进行破碎，功率，工作，间隙，。冷冻离心，。取上清液，参加蒽酮试剂沸水浴，取出后冷却。在处，用多功能酶标仪测其吸光度。可溶性糖含量总测，式中：由标准曲线所得的糖含量，总提取液总体积，稀释倍数，样品重量，测汲取的提取液体积。可溶性蛋白含量测定可溶性蛋白含量使用南京建成生物工程公司蛋白定量测试试剂盒考马斯亮蓝法进行测定。在培养、时分别取藻液，在高速台式冷冻离心机中离心，弃上清液，参加，。在细胞破碎仪中进行破碎，功率，工作，间隙，。冷冻离心，。取上清液，参加考马斯亮蓝应用液，混匀，静止后准确汲取参加酶标板。在处，用多功能酶标仪测吸光度。根据试剂盒讲明书提供的计算公式进行计算。
6、数据处理采用单因素方差分析对数据进行统计处理，并用检验方法对回归方程进行回归显著性检验；时，差异显著。结果与分析温度对共生藻含量的影响由图可知，共生藻在、和的低温培养条件下培养后，含量迅速上升，之后，含量又呈下降趋势。到的培养经过中含量的迅速上升表明在、和的低温培养条件下，共生小球藻的细胞膜系统遭到了损伤。培养后共生藻逐步适应了低温的生长环境，其含量也回落。温度对共生藻活力的影响在适宜的培养条件下，藻细胞内的活性氧处于动态平衡。当藻细胞的生长遭到外界环境影响时，其活力的高低间接反映了机体去除活性氧自由基的能力。刚分离出的共生藻活力远高于经过培养后的图，这可能与其长期生活在严寒的环境有关。培养后
7、活力整体呈下降趋势，培养条件下活力最高，到培养条件下活力逐步升高，间接表明温度的上升影响了共生藻细胞的生长。培养后活力越来越低，这可能与其逐步适应培养条件和“地衣化影响有关。为了更好地适应共生关系，共生藻有着更强的活性氧自由基去除能力。温度对共生藻可溶性糖含量的影响可溶性糖是植物细胞重要的浸透调节物质，对细胞质胶体和细胞液有重要的作用。一般以为，植物细胞可溶性糖含量的高低与其抗寒性呈正相关。由图可知，共生藻初始可溶性糖含量较高。随着培养天数的增加和共生藻摆脱“地衣化而自由生活，可溶性糖含量逐步升高。和培养条件下，可溶性糖含量高于其他培养温度，表明共生藻在低温条件下加强了水解作用，将淀粉、蛋白质
8、等大分子化合物大量降解成可溶性糖，增加细胞液浓度，以调节细胞浸透压，提高机体抗寒能力。由此可见，共生藻对低温有较好的耐受性。为了更好地适应共生生活，共生藻可能逐步建立起了适应严寒气候的适应机制。温度对共生藻可溶性蛋白质含量的影响植物细胞内的可溶性蛋白质含量与其抗寒性密切相关，可溶性蛋白质含量的增加有利于提高植物体的抗寒性。从图能够看出，共生藻初始可溶性蛋白质含量较少，这可能与其被“地衣化影响和生长环境有关。随着培养时间的增加，可溶性蛋白质含量经历了先升高再降低，再升高的经过。和培养条件下的可溶性蛋白质含量较其它培养温度下更高，表现出具有较好的抗冷性。这可能与其长期生活在严寒的气候环境有关，在与
9、地衣的共生中建立了适应严寒气候的机制。讨论据报道，低温可降低植物细胞的代谢活力，毁坏细胞膜系统，引起膜脂过氧化，毁坏活性氧代谢系统的平衡，减弱呼吸作用，使细胞内可溶性糖和可溶性蛋白含量增加。本研究采用多项指标对壳假网衣共生藻对温度变化的响应进行了初步研究，结果显示，在和的培养条件下，地衣共生藻含量逐步减少，可溶性糖和可溶性蛋白质含量逐步增加，与有关文献的结果相一致。等指出，自由生活的藻细胞在逐步演变为地衣共生藻细胞的经过中，其细胞构造和生理特性会遭到“地衣化的影响而发生变化。本实验中壳假网衣共生藻在与真菌体的长期互惠共生中，可能逐步建立起了适应管涔山地区严寒气候的机制，表现出较强的抗冷性。由于地衣这一特殊的生物类群，生境要求严格，多数种类生长相对较慢。因而，目前关于地衣共生藻生理生化特性方面的研究还很少。但正是由于其特殊性，有些地衣共生藻具有抗逆性较强、营养物质积累较多等特性，这也提示我们今后应重视和加强对这一类群的深化研究，为挑选优良藻种提供更多的途径。