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棕囊藻是一種有溶血性毒素的浮游藻類，在全球海洋中廣泛分布。在特定條件下，棕囊藻會大量繁殖形成赤潮，引起魚類死亡、水質污染，嚴重影響海洋生態環境和景觀。球形棕囊藻赤潮時形成的大至數厘米的多細胞共生的囊體，還會堵塞沿岸核電站冷源用水供應，從而影響其安全運行。近日，記者從廣西大學了解到，該校一項研究揭示了球形棕囊藻雙重倍性的生活史在營養鹽和光利用方面的優勢，對了解球形棕囊藻的低光照適應性及其形成的赤潮防治具有重要參考意義。
棕囊藻是二甲巰基丙酸內鹽（DMSP）的重要生產者，對地球生態系統的碳、硫循環，以及全球氣候變化產生重要影響。科學家對棕囊藻的研究迄今已有一百多年，但對其在海洋生態系統中如何取得優勢，并發展成赤潮的機制尚知之甚少。
海洋表層營養鹽相對貧瘠，底層營養鹽則較為豐富。受到光的限制，大部分浮游植物只能在海水上層、光照充足的地方生存，而無法利用底層的營養鹽。野外調查發現球形棕囊藻在海洋的表層和300米的弱光層均有分布。這一現象表明球形棕囊藻對光和營養鹽的利用可能有特殊的生理生態學機制。
廣西大學林學院博士研究生莊軍蓮在導師曹坤芳教授和廣西科學院陸家昌副研究員的聯合指導下，從球形棕囊藻具有單倍體和二倍體可變的生活史出發，模擬海洋底層弱光和上層光照，在營養充足的條件下，比較不同倍性球形棕囊藻細胞生長、抗氧化酶活性、光合色素和光保護色素以及光系統II最大光合效率等方面的差異。他們發現，在營養鹽充足條件下，球形棕囊藻單倍體和二倍體細胞均對低光照條件具有適應能力。但是，單倍體細胞卻對底層的極端低光環境適應性更好，在這樣條件下單倍體光系統II的光合學效率最高，光合色素含量增高，光保護色素含量降低，細胞增殖多。而二倍體在相當于海洋中上層水體中的光照下生理狀況好，并且在上層水光照下形成更多囊體（單倍體細胞不形成囊體）。在不同的光照下，單倍體比二倍體都具有更發達的抗氧化系統，更高的光合色素和光保護色素含量。
相關研究結果于近日在線發表于海洋學領域國際主流期刊Frontiers in Marine Science上。
