重金属镉对拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii) PSⅡ及能量分配特征的影响效应

为了研究重金属镉对藻类光合系统毒性效应及能量分配特征,以拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii)为研究对象,分析了不同镉浓度下拟柱孢藻的生长、单位叶绿素a含量、光合系统Ⅱ(PSⅡ)叶绿素荧光及其能量分配模型.结果表明:不同浓度镉培养拟柱孢藻96 h后,0.2 mg/L Cd2+对拟柱孢藻单位细胞叶绿素a含量及PSⅡ活性无显著影响,而0.5mg/L Cd2+培养时拟柱孢藻的单位细胞叶绿素a含量为对照组的62.97％.当Cd“浓度高于5 mg/L时,拟柱孢藻的PSⅡ活性受到抑制并导致表征量子产额分配的ψoEo和ψo分别下降了15.35％和13.52％.此外,当Cd2+浓度高于5 mg/L时,藻体PSⅡ能量分配表现为TRo/CSm和ETo/CSm显著减小,DIo/CSm差异不显著,类囊体能量分配表现为ABS/RC、TRo/RC和DIo/RC显著增大,明显区别于0.2、0.5和1 mg/L Cd2+处理组.这些结果表明PSⅡ反应中心是镉对拟柱孢藻光合作用影响的重要作用位点,且Cd2+高于5 mg/L时显著影响了拟柱孢藻PSⅡ反应中心并且抑制了PSⅡ电子传递链供体侧的电子传递,而拟柱孢藻则可能通过改变PSⅡ的能量分配来保护和缓解镉对其光合结构的损伤.