含藻红蛋白聚球藻功能状态快速评估方法及其生理指标研究

本研究针对含藻红蛋白聚球藻生理状态评估需求，开发了基于流式细胞术、可变荧光与光谱分析的综合指标系统。研究发现光合量子效率FV/Fm（0.36-0.43）和相对电子传递速率rETR（0.3-0.35）可有效表征藻类光合功能状态，并建立了色素浓度与自发荧光的线性关系。该指标系统为实验室与自然环境下的藻类活力监测提供了新方法。

　　

研究人员提出了一套用于评估含藻红蛋白(phycoerythrin)聚球藻属(Synechococcus)生理状态的指标系统。该体系整合了流式细胞术(flow cytometry)、可变荧光技术(variable fluorescence)和光谱分析方法。研究发现光合作用的量子效率F_V/F_m与相对电子传递速率(relative electron transport rate, rETR)可作为评估蓝藻光合装置功能状态的高效指标。

在最佳生长条件下，聚球藻BS 9001菌株的F_V/F_m值和rETR值分别维持在0.36-0.43和0.3-0.35区间。当F_V/F_m降至0.25-0.35、rETR降至0.12-0.25时，表明培养条件处于亚优化状态；而这两个参数若分别低于0.25和0.1，则提示细胞死亡。

研究还建立了聚球藻细胞内藻红蛋白与叶绿素浓度之间的线性相关关系，并证实细胞自发荧光强度（通过流式细胞术检测）与色素浓度呈正相关，色素浓度与悬浮液光密度之间也存在线性关联。在最佳生长条件下，藻红蛋白胆素(phycoerythrobilin)与叶绿素的比值为2.2-2.4，藻蓝蛋白胆素(phycourobilin)与藻红蛋白胆素的比值为0.6-0.7。在胁迫条件下，这些比值会发生变化，反映出藻类色素装置的适应潜力。

此外，研究团队改进了基于流式细胞术结合活性染色的蓝藻细胞活力与氧化应激水平检测方案。这套改良的指标系统显著拓展了含藻红蛋白蓝藻在实验室实验和自然环境中生存能力评估的技术手段。