外源植物激素作为保护剂，用于防止胶质贝类在高光照条件下的白化现象

《Journal of Applied Phycology》：Exogenous phytohormones as protective agents against high light-induced bleaching in Betaphycus gelatinae

　　

摘要

高强度光照导致的Betaphycus gelatinae白化现象不仅会降低水产养殖的产量与产品质量，还会加剧沿海地区的富营养化问题，破坏生态系统稳定性。本研究确定了吲哚-3-乙酸（IAA）、赤霉素（GA）和水杨酸（SA）的最佳浓度，并建立了130–280 μmol光子m?2s?1的渐变光照胁迫系统，用以研究这些植物激素在光照胁迫下对B. gelatinae的生长、光合作用性能、抗氧化能力以及渗透调节的影响。在低剂量下，这三种外源激素都能促进生长，其中50 μg L?1被确定为所有实验中的最佳剂量。在后续的不同光照强度实验中，白化程度随光照强度的增加而显著上升，高强度光照会导致色素严重降解及组织损伤。在280 μmol光子m?2s?1的光照强度下，这些激素的保护作用出现差异：IAA在保持藻体完整性方面表现最为优异，可使形态损伤减少23%，同时使叶绿素、R-藻红蛋白和脯氨酸的含量分别增加56%、30%和119%。相比之下，GA和SA在高光照强度下的表现不如对照组，其藻胆蛋白和叶绿素含量下降，藻体形态也出现异常。在恢复试验中，经过IAA处理的藻体在回到正常光照条件后，色素含量和细胞结构的恢复速度更快，表明其在胁迫后仍具有持续的保护作用。综上所述，IAA通过协同上调抗氧化防御机制和渗透保护物质的积累，提升了B. gelatinae的光适应能力，从而减轻了光照胁迫下的藻体白化现象。这些研究结果为在高光照强度环境下大规模培育B. gelatinae提供了实用的技术支持，也为制定有利于经济型大型藻类可持续栽培的光照管理及激素调控策略奠定了理论基础。