大气CO2浓度升高对繁茂膜海绵硅酶基因表达及胁迫后滤食新月菱形藻能力的影响

摘要

为探究大气CO2浓度升高对海洋硅质生物的影响,以繁茂膜海绵Hymeniacidon perlevis为模式生物,在实验室条件下模拟大气CO2浓度升高(500、750、1000 mg/L)对海绵硅酶基因相对表达的影响,以及胁迫48 h后在当前大气CO2(390 mg/L)下恢复1 h时海绵滤食新月菱形藻Natzchia closterum能力的变化。结果表明:500 mg/L大气CO2胁迫12、24、48 h时,海绵硅酶基因表达量分别比对照组(390 mg/L CO2)提高24.8%、14.8%、19.2%,而750、1000 mg/L大气CO2胁迫12、24、48 h时,海绵硅酶基因表达量分别比对照组降低40.0%、71.9%、82.3%(750 mg/L CO2),55.2%、83.6%、80.8%(1000 mg/L CO2);经高浓度大气CO2胁迫48 h再恢复1 h时,24 h内对照组海绵块滤食微藻的平均效率和平均清除率分别为198.2×104cells/(h·g)和4.09 mL/(h·g),而500、750、1000 mg/L大气CO2浓度组海绵滤食微藻的平均效率与平均清除率分别为对照组的104.8%、96.6%(500 mg/L CO2),58.5%、65.3%(750 mg/L CO2),30.8%、20.0%(1000 mg/L CO2)。研究表明,大气CO2浓度升高至750 mg/L以上时明显抑制了海绵硅酶基因表达,并导致海绵滤食微藻能力大幅下降。