发状念珠藻细胞耐旱性

6．8．1　发状念珠藻细胞耐旱性

干燥后的发状念珠藻细胞在复水后光合和呼吸作用迅速恢复。24小时内净光合作用在15小时恢复到相对最大值，24小时后净光合速率略有下降，72小时后净光合速率再次迅速上升，至96小时时达到112．5μmol· mgChl^－1· h^－1，与干燥前细胞净光合水平相当。呼吸作用在复水后15分钟即达到干燥前的水平，随后有所下降。2小时后呼吸速率再次上升，此后尽管有所波动，呼吸速率基本呈上升趋势，在24小时时达到120μmol· mgChl^－1· h^－1（图6－37）。

图6－37　干燥发状念珠藻细胞复水不同时间后光合和呼吸作用

与干燥前相比，复水后细胞呼吸速率显著增加，最大值为其干燥前的2倍以上，其原因可能是复水过程中受损细胞的细胞物质释放到培养液中，其中的还原性物质消耗了培养液中的溶解氧，造成呼吸耗氧增加的假象。将复水24小时的细胞培养液离心，取上清液，测定溶氧变化的结果表明，在没有细胞存在的情况下，培养液中氧浓度随测定时间呈直线下降，说明培养液中含有耗氧物质。由于存在呼吸作用以外的耗氧因素，造成24小时内测定的净光合速率值比实际值偏低，其最大值仅有54．1μmol· mgChl^－1· h^－1。至复水96小时后，培养液中还原性物质全部被氧化，细胞净光合速率的测定值与干燥前相同（图6－38）。

图6－38　无细胞培养液中氧浓度变化情况

有研究资料表明，干燥保存3个月的发状念珠藻藻体复水后0．5小时净光合速率就达到相对最大值，而干燥24小时的发状念珠藻细胞需要15小时。发状念珠藻藻体中细胞包被于胶质物质中，这些胶质物质有助于保持水分，维持干燥状态下细胞的活性。发状念珠藻细胞由于缺乏胶质鞘结构，造成干燥后光合活性恢复需要较长时间。因此，进行发状念珠藻细胞固态培养时，应选用胞外黏液层较厚的细胞类型，以尽量减轻干燥对发状念珠藻细胞的伤害。