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利用IMAGING-PAM观察钙化绿藻新生节形成过程中的叶绿体行为

更新日期:2011-08-11   |  点击率:1025

钙化绿藻是一类比较特殊的藻类,大多附着生长于珊瑚礁的表面,新生节具备快速钙化的特性,这对于海洋碳素循环和藻类自我保护具有重要的作用,而研究钙化绿藻新生节形成过程中的叶绿体行为变化及其对钙化作用的效应具有十分重要的意义。

 

近日,科学家Larkum等利用复式显微镜、共聚焦显微镜和调制叶绿素荧光成像系统MICROSCOPY-IMAGING-PAM对澳大利亚大堡礁的钙化绿藻进行研究发现,该钙化绿藻的新生节zui初表现为白色,不含叶绿体;白色新生节于晚上逐渐转变为绿色,大约需要3-5个小时,该过程中亲本节的叶绿体快速转移至微丝,速率可达0.65μm/s,同时新生微丝含有叶绿体;转绿过程的zui初几小时内,叶绿体重新形成,这导致光合量子产量和光合速率在该阶段都较低(点击下载本研究的荧光成像动画。总之,钙化绿藻新生节形成过程中叶绿体的快速大量转移对钙化过程具有重要意义,是其自我保护的一种机制。(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.)

 

 钙化绿藻原初节的形态及绿化过程。
A)白色原初节;B)14小时后,白色原初节变成绿色;C)白色原初节的落射荧光显微镜图像,显示出表面支架微丝

 

钙化绿藻新生节发育过程计光合活性。
利用MICROSCOPY-IMAGING-PAM对17小时内钙化绿藻新生节的吸光系数、荧光产量以及PSII量子产量进行成像,并将所有图像绘成动画(详见补充资料Movie S1,包含了每隔5-10分钟成像一次的所有图像)。所有图像均有zui下面的颜色标尺进行标准化处理。