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中肋骨条藻(Skeletonema costatum)是一种广温、广盐性的海洋硅藻,既是引发海水赤潮的主要藻类之一,也是许多经济海产动物的直接或间接饵料。迄今的研究发现,阳光紫外辐射(UVR,280– 400 nm)影响浮游植物的许多生理过程,但对其无机碳利用机制与UVR的关系尚缺乏认识。为此,本文研究了UVR对中肋骨条藻无机碳利用机制的影响,主要研究结果如下:中肋骨条藻具有很高的胞外碳酸酐酶(CAext)活性,能利用海水中的HCO3-,将其催化为CO2,用于光合作用。CAext活性在低CO2浓度下会被进一步诱导。可见光(PAR)条件下,细胞CAext活性与辐射量(dose)相关。与可见光(PAR)相比,在PAR + UV-A或PAR + UV-A + UV-B处理条件下,随着辐射量的增加呈现先上升后下降的趋势,显示了低辐射诱导,而高辐射抑制的现象。在低辐射条件下,CAext活性在PAR + UV-A条件下比PAR条件下高,显示了UV-A(320 - 400 nm)对CAext活性的促进作用;而在PAR + UV-A + UV-B条件下,CAext活性始终较低,显示了UV-B(280 - 320 nm)导致的抑制作用。高强度的UV-A,也会导致CAext活性下降,显示了其导致的抑制大于其促进作用。另外,UV-B会导致叶绿素a含量的降低和光系统II有效光化学效率的下降。在长期适应阳光UVR的过程中,中肋骨条藻会合成较多的的类胡萝卜素和紫外吸收物质,增加了细胞对UVR的抵御能力。长期实验的结果也证明,UV-A能促进CAext的活性。在PAR被滤除的条件下,单独UV-A既能驱动光合固碳,也能诱导CAext的活性。UV-A可明显地提高光合作用对无机碳的亲和力,影响其CCM(CO2 concentrating mechanisms)。总之,UV-A通过影响CAext活性进而影响中肋骨条藻对碳酸氢根离子的利用。在阳光辐射较低的情况下(如阴天或较深水层),UV-A可通过促进CAext活性增加其固碳量;而在阳光辐射较高的情况下(如晴天或表层海水),UV-A对CAext的抑制抵消了其对CAext活性的促进作用。显然,UV-A可以调控硅藻的碳浓缩机制。