海洋植物プランクトンの生化学組成と基礎生産力に対する紫外線の影響

紫外线对海洋浮游植物生化组成和基础生产力的影响

• 批准号: 09780492
• 负责人: 鈴木 光次
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09780492/
• 关键词: 紫外線; 植物プランクトン; 基礎生産; Chatoceros; Nitzschia; Phaeocystis; 光合成系II; Fv; Fm; 基礎生産力; 大西洋

今年度は、南極産の中心目珪藻Chatoceros dichaeta、羽状目珪藻Nitzscha sp.、プリムネシオ藻Phaeocysris sp.のバッチ培養株に白色光線(PAR)及び紫外線(UVA+UVB)を人工的に照射し、各株の光合成系IIの光化学反応の量子収率(F_v/F_m)、有効光吸収断面(σ_<psu>)、第一電子受容体(Q_A^-)の酸化時定数(τQ_A^-)に対する紫外線の影響をFast Repetition Rate Fluorometer(FRRF)を用いて調査した。その際、全光エネルギーが約25W/m^2になるように、UVB/PAR比を0.01%、0.25%、2.94%と変化させて、3つの光環境を設定した(以後、それぞれの光環境を順にL1、L2、L3と呼ぶ)。全ての株において、UVB/PAR比のF_v/F_m、σ_<PSll>、τQ_A^-値をLlのそれぞれの値と比較した結果、これらの間に統計的な有意差は認められなかった。この事は、L2ではこれら株の光合成系IIの反応中心に対してUVBの影響がなかったことを示唆している。しかしながら、L3では、全ての株において、光化学変換効率の指標であるF F mが、LlやL2のそれと比べて、明らかに低下した。また、同様に、L3のτQ_A^-はLlやL2のそれと比較して大きくなった事から、L3では光合成系2と系1間の電子伝達効率が低下したことを示唆している。これらの事から、L3では全ての株の光合成系IIの反応中心がUVBにより損傷を受けたと考えられる。LlやL2において、Phaeocystis sp.のF F mはNitzschiasp.のそれと同程度であったが、L3ではNitzschia sp.のF F m?がPhaeocystis sp.のそれに比べて大きく低下した。このような植物プランクトンのUVBに対する耐性の差は、今後、地上に到達するUVBが増加した場合、植物プランクトン群集構造の変化、延いては海洋の食物連鎖や物質循環の構造を変える事に繋がるかもしれない。この実験の他にも、紫外線照射による生化学物質の合成速度を調べる実験を同時に行い、現在、試料を分析中である。以上をまとめて、投稿論文を早急に作成する予定である。

今年，中央Diatom Chatoceros Dichaeta的批处理培养物，Pinnate Diatom Nitzscha sp。和Primnesio Alga Phaeocysris sp。用白射线（PAR）和紫外线（UVA+UVB）人为地辐照南极，以及紫外线对量子产量（F_V/F_M）的影响，有效的有效的光吸收横截面（σ_<psu>），以及氧化度常数ACTORON（fimteral Actient Actient Actient Actient Actient Actional Actient Actional Actient A^qudection Actient a.重复率荧光计（FRRF）。在这种情况下，UVB/PAR的比率更改为0.01％，0.25％和2.94％，以使总光能约为25W/m^2，并设置了三个光环境（以下称为L1，L2和L3）。在所有菌株中，将UVB/PAR比的值与LL的值进行了比较，没有发现统计学上的显着差异。这表明在L2中，UVB对这些菌株的光合系统II的反应中心没有影响。但是，与LL和L2相比，在L3中，在所有菌株中，F f m显然降低了。同样，L3中的τQ_A^ - 比LL和L2中的τQ_A^ - 表明光合系统2和System 1之间的电子传递效率在L3中降低。从这些原因中，可以相信在L3中，UVB损坏了所有菌株中光合系统II的反应中心。在LL和L2中，Phaeocystis sp。与Nitzschiasp。相似，但在L3中，Nitzschia sp。与Phaeocystis sp相比，显着降低了。浮游植物对UVB的抵抗力的这种差异可能会导致浮游植物群落结构的变化，而如果UVB的数量在未来的地面增加，则海洋食物链结构和材料循环的结构也会发生变化。除了该实验外，我们还同时进行了实验，以通过紫外线照射检查生化物质的合成速率，目前正在分析样品。考虑到以上，我们计划快速创建提交的论文。