微小原甲藻热稳定化感作用对中肋骨条藻和赤潮异弯藻的生长、光合及代谢影响研究

《Marine Environmental Research》：The thermostable allelopathy of Prorocentrum minimum on Skeletonema costatum and Heterosigma akashiwo: Impacts on Growth, Photosynthesis and Metabolism

　　本文系统研究了微小原甲藻(P. minimum)培养滤液对中肋骨条藻(S. costatum)和赤潮异弯藻(H. akashiwo)的化感效应。研究发现该藻释放的热稳定性化感物质具有浓度依赖性双重效应：高浓度引起细胞裂解，低浓度对赤潮异弯藻表现促进作用。该物质可显著降低光合效率(Fv/Fm)，诱发氧化应激（MDA升高），并调节抗氧化酶(SOD、CAT)活性，为利用化感作用调控赤潮(HABs)提供了新见解。

　　

研究亮点

微小原甲藻培养滤液对中肋骨条藻和赤潮异弯藻展现出显著化感效应，高浓度引发细胞裂解，低浓度对赤潮异弯藻表现"低促高抑"的双相调节。该化感物质在90℃高温处理后仍保持活性，通过破坏光合系统、诱发氧化应激和干扰能量代谢等多途径发挥作用。

中指数生长期滤液对受试微藻密度和光合作用的影响

微小原甲藻滤液对中肋骨条藻表现出显著的溶藻效应。在2/3浓度组和纯滤液组中，培养4小时即观察到细胞边界模糊和溶解现象（图S1）。48小时后高浓度滤液对中肋骨条藻的抑制率接近100%（图1B），显微镜下几乎无完整细胞存在。培养液由棕黄色变为澄清，表明细胞内含物释放。

化感物质对受试微藻密度和光合作用的影响

当暴露于不同浓度微小原甲藻中指数生长期滤液时，中肋骨条藻细胞出现明显损伤。2/3浓度滤液处理4小时后，细胞边界模糊并呈现溶解迹象，这种溶藻效应与直接细胞裂解一致。滤液浓度越高，细胞破裂和内容物释放越显著。

结论

本研究揭示微小原甲藻释放的化感物质对中肋骨条藻和赤潮异弯藻具有强烈溶藻活性，呈现物种特异性效应和浓度依赖性响应。高浓度导致完全细胞裂解，而低浓度（尤其对赤潮异弯藻）可促进生长。滤液表现出显著热稳定性，提示存在热稳定多组分化合物。此外，化感作用显著破坏目标藻类的光合作用、代谢活性和氧化还原平衡。