锌胁迫下两种鹿角珊瑚虫黄藻荧光值的变化

锌胁迫下两种鹿角珊瑚虫黄藻荧光值的变化 锌胁迫下两种鹿角珊瑚虫黄藻荧光值的变 化 第30卷第4期 2010年7月 热带地理 TR0PICALGEOGRAPHY VoI.30.NO.4 July,2010 锌胁迫下两种鹿角珊瑚虫黄藻荧光值的变化 黄玲英,余克服,施祺,赵美霞,陈天然,严宏强 (1.中国科学院南海海洋研究所,边缘海地质重点实验室,广州510301;2.中国科学院海南热带海洋生物实验站,海南三亚572000) 摘要:以海南三亚鹿回头珊瑚礁区生长的花鹿角珊瑚(Acroporaflorida)和浪花鹿角珊瑚(Acroporacytherea) 为研究对象,通过实验室模拟金属锌的胁迫环境,利用叶绿素荧光仪测试两种珊瑚虫黄藻在不同浓度硫酸锌胁迫 下的叶绿素荧光参数.实验结果显示:(1)当珊瑚暴露在相对低浓度锌(105.6g/L)条件下,枝条较细的浪花鹿 角珊瑚的最大光化学产量(Fv/Fm)和最大电子传递速率(rETRmax)快速下降;较粗的花鹿角珊瑚前6天无明显反 应,但到第8天时其几,砌和rETRmax亦开始显着下降;(2)当珊瑚暴露在相对高浓度锌(599.4g/L)条件下 时,两种鹿角珊瑚颜色均快速变浅,第2天即大面积露出白色骨骼,Fv/Fm下降到0-3以下,不再对光强产生响 应,指示珊瑚已死亡.实验结果揭示了珊瑚虫黄藻光合作用对重金属胁迫的响应过程,表明锌污染对造礁珊瑚虫 黄藻光合能力有严重的抑制作用,从而影响到珊瑚生长,高浓度的锌使虫黄藻光合 作用快速衰减直至停止,导致 珊瑚短时间内死亡. 关键词:鹿角珊瑚;金属锌胁迫;叶绿素荧光;生理响应 中图分类号:X171.5文献标识码:A文章编号:1001—5221(2010)04—0357—06 金属锌对于大多数生物的生长健康有重要作 用.因为它是新陈代谢过程中多种酶如羧肽酶,碱 性磷酸酶,碳酸酐酶等和多种蛋白质的辅助因子. 锌等营养元素含量低,会限制珊瑚体内碳酸酐酶活 性,影响珊瑚从周围水体中吸收无机碳的能力,进而限制珊瑚共生虫黄藻光合作用速率及珊瑚骨骼的 钙化速率.但金属锌浓度超过一定量,就会产生 具有毒性的自由基,导致生物中毒,严重的能引起 珊瑚死亡.同时,金属锌还能影响珊瑚配子受精 的成功率.可见,金属锌与珊瑚健康生长紧密相 关.到目前为止,我国关于造礁珊瑚对金属胁迫响 应的研究几乎是空白,特别是在海洋环境污染日益 加剧的背景下,了解珊瑚对重金属锌的响应对于珊 瑚礁保护等具有重要科学和现实意义. 叶绿素荧光是指叶绿素分子吸收光量子后,由 受激发态通过再发射而产生的光信号.脉冲振幅 调制(Pulse—Amplitude—Modulation,PAM)I1f绿素荧光 仪原位测量叶绿素荧光参数的变化,已越来越多地 用于研究珊瑚虫黄藻的光合作用,如利用PAM观测 珊瑚虫黄藻光合作用的Et变化规律及珊瑚的白化机 制.研究发现珊瑚虫黄藻的非光化学淬灭是珊瑚 在遭遇高温高辐射白化条件时的重要保护机制删; 此外PAM也用于衡量各种因子如光照,重金属, 营养盐"叫等对珊瑚的影响. 本文通过实验室模拟重金属锌胁迫,利用叶绿 素荧光仪测量两种鹿角珊瑚共生虫黄藻在锌胁迫环 境下荧光参数的变化,从珊瑚虫黄藻叶绿素光合作 用这一全新的角度探讨珊瑚对锌胁迫的响应,期望 研究结果为珊瑚礁的保护与管理等提供理论依据. 1材料与方法 1.1珊瑚采集与水箱养殖 本实验研究在三亚中科院海南热带海洋生物实 验站"珊瑚礁环境监测一记录实验室"完成.鹿角 珊瑚科Acroporidae珊瑚是三亚鹿回头珊瑚群落的 优势科(33.53%)"".本实验采用花鹿角珊瑚 Acroporaflorida,浪花鹿角珊瑚Acroporaeytherea为 实验对象.珊瑚采回后将每种珊瑚分成大小近似的 3个小枝,分别放人3个珊瑚养殖箱驯养2周,珊 瑚生长情况基本稳定后开始实验.每个珊瑚养殖箱 尺寸为150×60×80(cm),水流6500L/h,控温为 26?,由金属卤素灯提供光源,光照时间统一为每 天12h.珊瑚养殖水直接抽取实验站外珊瑚礁区海 水.实验中将这3个珊瑚养殖箱为对照组,实 验组I和实验组?.在实验组I和实验组?加入不 同剂量的ZnSO?7H0,而对照组内不添加任何金 收稿13期:2009—12—28;修订日期:2010—05—24 基金项目:国家海洋局海洋公益性项目(200705026);国家自然科学基金项目 (40830852);国家重点基础研究发展973项目(2007CB815905) 作者简介:黄玲英(1984一),女,福建人,硕士研究生,主要研究珊瑚礁及其环境污染 记录,(E-mail)huangly@scsi0一ac一. 358热带地理3O卷 属元素,但与实验组保持相同的物理条件,养殖箱 内海水锌的背景质量浓度为19.3L.实验组I是 模拟三亚水体可能达到的锌污染环境下珊瑚的响 应;实验组?是模拟锌极端污染的条件下珊瑚的响 应.实验总历时为22d. 1.2珊瑚荧光参数的测量 珊瑚虫黄藻叶绿素荧光采用德国Walz公司生 产的超便携调制荧光仪(Mini—Pare)进行直接测量. (1)光系统?(photosystem?,PS?)的最大 光化学产量(Maximalphotochemicalyield,Fv/Fm) 将珊瑚样品经20min暗反应后测定几,涉 及局,和砌等3个参数.指初始荧光,是在 暗适应状态下,当PS?的所有反应中心处于完全开 放状态并且所有的非光化学过程处于最小时的荧光 产量;Fro(Maximalfluorescenceyield)指最大荧光, 是将饱和光照射到经过充分时问暗适应的样品的最 大荧光产量;指最大可变荧光(Maximalvariable fluorescence),Ft=Fm-Fo.砌值是开放的PS? 反应中心捕获光能的效率,是个稳定的研究植物胁 迫反应常用的参数.刀降低表示胁迫使Ps?受 到伤害,降低Ps?原初光能转换效率. 测量时将样品从养殖箱内取出放置在装有相应 养殖水的容器内,用尼龙黑布将容器遮住20min后, 将Mini—Pare光导纤维探头垂直距离珊瑚表面约3 mm,随机在不同珊瑚表面测量8次,仪器自动测量 初始荧光和最大荧光,并计算凡,砌,取8次测量 的平均结果. (2)快速光响应曲线(Rapidlightcurve,RLCs) 的测量 快速光响应曲线是一条相对光合电子传递速率 rETR随有效光合辐射PAR变化的曲线.其中相对 光合作用电子传递速率(relativeelectrontransport rate,rETR)的计算为:面7YieldxPAR×0.5× 0.84,Yield代表实际光化学产量;PAR代表入射 到样品的有效光合辐射,单位为molphotos/ms; 系数0.5是因为一个电子传递需要吸收2个量子, 而光合电子传递需要两个光系统的参与;0.84假定 入射光强吸收率为0.84.实验过程中,Mini—Pam可 自动记录测量数据,待测量完毕导入电脑处理.用 Mini—Pare仪器测量的快速光响应曲线,设置9个 PAR强度梯度,每个PAR持续时间为10s,由于测 量时间短,测量过程对光合状态影响小,基本反映 样品的自然光合状态.光响应曲线不仅能反映样品 当前的光合作用能力,且能反映样品在一定范围内 光照强度下光合作用的能力. 1.3珊瑚养殖水锌含量的测量 取3个养殖箱内水样各250mL,过滤后用硝酸 固定(pH<2),带回实验室用原子吸收光谱仪测定 重金属锌的含量. 1.4数据处理 实验所测得的初始荧光和最大荧光数据计算出 最大光化学产量,.相对光合作用电子传递速 率和有效光合辐射实验数据进行数值拟合,获得快 速光响应曲线,拟合方程为公式"(1): P=Pm×f1一e-(1×一(Pm)(1) rETRmax=尸(/【+】)(/【+】).(2) Jp为光合作用的速率,即相对电子传递速率 rETR. 经方程拟合后可得,,,其中Pm为潜 在的最大相对电子传递速率;为初始斜率;为 光抑制参数.通常光响应曲线包含3个不同区域: 光限制,光饱和,光抑制区域.在光限制区域,光 合速率随着光强的增大而提高,二者的关系可通过 初始斜率Ol来表示;之后继续增加光强,但光合作 用由于其自身电子传导链容量限制光合速率不再提 高,此时达到光饱和,可用最快电子传递速率 rETRmax表示【由公式(2)计算得出】.之后光强继 续增强但光合速率降低,二者关系可利用光抑制参 数表示. 2实验结果 2.1珊瑚对不同质量浓度Zn胁迫的反应 在整个实验过程中,对照组红褐色的花鹿角珊 瑚和绿色的浪花鹿角珊瑚生长状态一直良好,触手 伸出. 实验组I,水样测试锌质量浓度为105.6L. 在加入一定量的ZnS04?7H0,12h后浪花鹿角珊 瑚整体颜色明显变淡,周围因黏液大量分泌呈雾状; 24h颜色进一步变浅;48h浪花鹿角珊瑚的主干开 始呈斑驳状露出白色骨骼,末端也开始白化;第4 天白化严重;第7天几乎全部白化,肉眼判断该浪 花鹿角珊瑚死亡.同一组内花鹿角珊瑚的响应过程 为:1h内该珊瑚分泌大量黏液,之后黏液分泌逐渐 减少,珊瑚颜色变暗淡,第4天珊瑚局部出现肉体 组织和骨骼直接分离. 实验组?,为锌质量浓度较高(水样测试结果 锌浓度为599.5L)的环境,两种鹿角珊瑚均触 手紧缩,大量分泌黏液,水体出现浑浊;2天后整 4期黄玲英等:锌胁迫下两种鹿角珊瑚虫黄藻荧光值的变化359 块珊瑚裸露出白色骨骼,判断其已死亡. 2-2不同质量浓度Zn作用下珊瑚虫黄藻叶绿素荧 光参数的变化 2.2.1光系统?fPs?)最大光化学产量2的变 化砌代表了叶绿体光系统?(Ps1/)的原初 光能转换效率,将珊瑚样品经20min暗反应后测定, 其时间变化规律如图1所示. 图l浪花鹿角和花鹿角珊瑚Fv/Fm在重金属锌胁迫的变化 Fig.1FvmofAcroporafloridaandAcroporacythereaunderthestressof di脓rentconcentrationofZinc 对照组:2种鹿角珊瑚的,在实验周期内 数值较稳定,波动于0.738,0.757之间. 实验组I:浪花鹿角珊瑚的砌初始值为 0.745,在低浓度硫酸锌胁迫12h后,砌下降到 0.728,24h后下降至0.677(降低了7%);第4天 降至0.481,降幅为35%;第6天砌降为0.11. 处于同一实验组内的花鹿角的变化幅度较 小,在前6天略微呈下降的趋势,第8天砌减 少到0.458,降幅为39%.此处刚砌的变化并未 完全与表观观察完全一致,其原因可能是此时表观 观察到的珊瑚白化时珊瑚并没有完全失去虫黄藻, 珊瑚仍能进行光合作用;第二是珊瑚白化不均匀, 测量时随机选取8个点测量取平均值,有可能选到 白化程度不那么明显的地方. 实验组?:在高浓度锌胁迫下,浪花鹿角珊瑚 和花鹿角珊瑚的几,,均迅速下降,未加硫酸锌前 两种珊瑚的均大于0.74,加入高浓度的硫酸 锌24h后,浪花鹿角珊瑚的下降为0.69,花 鹿角珊瑚的砌下降为0.692;说明2种珊瑚均 受到显着胁迫;第2天,两种鹿角珊瑚的急 剧下降至0.2附近(前者为0.256,后者为0.178), 表明珊瑚已基本死亡. 2.2.2珊瑚虫黄藻快速光响应曲线的变化 (1)浪花鹿角珊瑚在不同金属锌浓度下光响应曲 线的变化 对照组(zn19.3gg/L)浪花鹿角珊瑚的光响应曲 线(图2一a)显示,该珊瑚在整个实验过程中一直 比较稳定,共生虫黄藻的最大电子传递速率 刀ax平均值为37.06?1.05,初始斜率为0.22 ?0.013,即在光强继续增大,光合作用效率降低区 域,光抑制参数为0.01?0.005. 实验组I重金属锌浓度为105.6g/L,浪花鹿 角珊瑚受胁迫1d后,虫黄藻光合作用的最大电子 传递速率rETRmax(图2-b)由原来的35.42降低 到28.43,下降了19.7%,第2天下降40%,到第4 曼 暑 警 PAR/fItmolph~onsm.sa) PAR/(pmolphotonsm一s-1) 图2浪花鹿角珊瑚在不同质量浓度的锌胁迫下快速光响应 曲线的变化(a.对照组;b.实验组I;C.实验组?) Fig.2RLCsofAcroporafloridaunderthestressofdifferentconcen~ion ofZinc(a.control;b.105.6gg/L;c599.4) 热带地理30卷 天rETRmax降低至6.15,降幅为82.6%.此时珊瑚 对低强度光照有略微响应,随着光合有效辐射PAR 的增强,其电子传递速率几乎为零.第6天RLC曲 线几乎为一条直线,判断该浪花鹿角珊瑚已死亡. 实验组?重金属锌浓度上升至599.5gg/L,在 实验进行的第1天,其最大电子传递速率(图2一c) 由原来的44.21降到28.08,降幅为36.5%,第2天 该浪花鹿角珊瑚虫黄藻已不能对光做出适当响应, 其RLC接近水平.此时的最大光化学量子产量也降 为0.256.相比于实验组I浪花鹿角在第4天无法对 光强做出适当响应,而实验组?该珊瑚在第2天基 本死亡,说明重金属锌浓度越高对浪花鹿角珊瑚的 毒害作用越明显. (2)花鹿角珊瑚在不同金属锌浓度下光响应曲 线的变化 由图3-a对照组花鹿角的快速光响应曲线可以 看出该珊瑚比较稳定,其共生虫黄藻的最大电子传 递速率平均值为43.26?2.61,初始斜率为0.184? 0.021,光抑制参数为0.016?0.003. 实验组I(图3-b)花鹿角在重金属锌胁迫下 第2,4天虫黄藻光合最大电子传递速率rETRmax 降低,降幅为35.7%,第6天又有所升高,可能是 珊瑚虫黄藻受到扰动,但光合作用系统并未严重受 损,所以仍能进行光合作用.此时rETRmax比初始 值降低14.7%,第8天珊瑚局部出现组织脱落, rETRmax又显着下降,降幅为49.5%,说明该花鹿 角虫黄藻的光系统受到一定程度的破坏,光合作用 效率下降较为明显. 实验组?(图3-c)花鹿角珊瑚受到重金属锌 毒害作用显着,第1天最大电子传递速率rETRmax 降低35%,初始斜率Ot即对光的利用效率由0.215 降低到0.180,即在光限制区域,随着光强增大,电 子传递速率升高的速率变慢.而第2天花鹿角珊瑚 不能对光强做出响应,该珊瑚已死亡. 随着锌浓度升高,浪花鹿角珊瑚的rETRmax逐 渐降低(见图2o而花鹿角珊瑚在低浓度锌时最大 电子传导速率提高,光合效率上升,可能此时的锌 对珊瑚生长有促进作用,珊瑚光合效率提高.当锌 浓度升高到极端条件时,花鹿角珊瑚也失去耐受力 而表现为电子传导速率迅速降低(图3o 3讨论 重金属是海洋常见污染物之一,主要来源于陆 地工农业生产和生活污水以及港口和船舶的排放. e N 三 l 基 PAR/(Itm0lphotosmsa) PAR/molphotosm.s1) 图3花鹿角珊瑚在不同质量浓度的锌胁迫下快速光响应曲 线的变化(a.对照组;b.实验组I;c.实验组?) Fig.3RLCsofAcroporafloridaunderthestressofdifferentconcentration ofZinc(a.control;b.105.6gg/L;c.599.4g/L) 此外,风化侵蚀也会使陆地富集的重金属随河流流 人海洋.1999年的调查发现,三亚湾河口表层水 zn的质量浓度为19.94~g/L[",笔者于2009年调查 发现,三亚河口表层水中zn浓度达35.8,58.7L. 有研究显示三亚湾珊瑚骨骼重金属含量近30年来 呈显着上升趋势".珊瑚骨骼重金属来源于海水中 重金属的富集,表明三亚湾海水锌的含量呈不断增 加的趋势.海水金属含量的不断增加势必对珊瑚生 长造成威胁. 4期黄玲英等:锌胁迫下两种鹿角珊瑚虫黄藻荧光值的变化361 高等植物和藻类叶绿体的Ps?是对环境胁迫 较为敏感的部位.一般认为环境胁迫的第一个作用 位点就是Ps?复合体和Ps?的反应中心如重金 属能够通过影响集光复合体,水氧化复合体(oxygen evolutioncomplex),细胞色素复合体,质体琨(主 要负责光合电子传递),铁氧化还原蛋白,NADP 等物质,进而能降低光合效率,下降. 实验中两种鹿角珊瑚暴露在锌胁迫的环境中, 随着暴露时间和胁迫浓度的提高珊瑚释放出大量黏 液,而珊瑚黏液释放被认为是珊瑚的一种应激保护 机制,能够阻止部分金属进入珊瑚体内.已知 的珊瑚黏液释放,有过滤防污染,低潮时防干燥, 防沉积物覆盖等功能u.但珊瑚长时间释放黏液 会消耗大量能量,甚至超过珊瑚新陈代谢能力,对 珊瑚健康不利". 与对照组,砌较稳定相对应的是两种鹿角珊 瑚在光适应后测得的RLCs最大电子传递速率 rETRmax也较稳定,对照组浪花鹿角珊瑚的 rETt~ax为37.06?1.05,花鹿角的ax为43.26? 2.61,与鹿角珊瑚Aeroporanol_uTis表面光合作用能 力的结果相似[221o而在实验组I加入一定量的硫酸 锌(Zn,105.6~tg/L)后,粗枝的浪花鹿角珊瑚的荧 光参数下降比花鹿角的快,下降幅度也较大.说明 在相对低浓度时粗枝条的花鹿角比细枝条的浪花鹿 角珊瑚对锌的耐受性强,因为第6天浪花鹿角已不 能对光作出响应,基本死亡.但花鹿角的各参数与 之前比较无明显变化,到第8天时才有较明显的下 降.这也说明即使耐受性较好的花鹿角珊瑚,当胁 迫时间超过一定限度时,珊瑚最终也会造成组织脱 落直至裸露出白色骨骼死亡. 珊瑚对胁迫因子的耐受性可能与虫黄藻的密度 有关.不同珊瑚属种之间共生虫黄藻密度差异明显, 即使同一珊瑚属的不同种密度也不同.而珊瑚虫 黄藻的金属含量高于珊瑚组织和骨骼,适量排出虫 黄藻能够减少金属对活体组织的毒害作用,对于金 属的调节有重要作用.如海葵Anemom'aviridis是珊 瑚的近亲,在低金属铜浓度下海葵释放出虫黄藻从 而降低珊瑚体内金属含量,减少金属对肉体组织的 毒害作用,同时释放黏液,触手紧收,减少重金属 进入到珊瑚组织.但随着铜质量浓度提高,虫黄 藻因大量释放而密度降低,同时不再分泌黏液,最 终海葵死亡.此外,不同形态的珊瑚对温度胁迫的 响应不同,同一种形态,不同珊瑚个体的耐受性也 不完全相同.实验中两种鹿角珊瑚对相同胁迫环 境的不同响应可能也与二者的形态有关. 实验组?(Zn,599.4~tg/L),两种鹿角珊瑚触 手紧缩,分泌大量黏液,颜色很快变淡并在2天内 骨骼大量裸露而死亡.金属质量浓度提高会抑制生 物体内酶的潘l生,如金属的毒性会导致生物体内超 氧化物歧化酶(Superoxidedismutase,SOD)活性降 低,此时机体内活性氧含量偏高而攻击生物大分子, 引发生物膜中的不饱和脂肪酸发生脂质过氧化,对 细胞核机体产生毒害作用口. 本实验仅是利用叶绿素荧光仪研究珊瑚虫黄藻 对金属胁迫响应的一个初步结果,未来仍有许多工 作要深入开展,如比较不同金属对多种珊瑚的胁迫, 寻找导致珊瑚虫黄藻光合作用能力下降的重金属临 界浓度,并进一步研究金属对造礁石珊瑚产生胁迫 的机理等. 参考文献: [1]Ferrier-PagesC,HoulbrequeF,WyseE,eta1Bioaccumulationofzinc inthescleractiniancoralStylophorapistillata[J].Coralreefs,2005,24: 636—645. [2]FurlaP,Benazet—TambutteS,JaubenJ,ela1.Diffusionpermeability ofdissolvedinorganiccarbonthroughtheisolatedoralepitheliallayersof seaanemone,Anemoniaviridis[J].JournalofExperimentalMarine BiologyandEcology,1998,221:71-78. [3]SundawG.Tracemeta/interactionswithmarinephytoplankton lJ_.BiologicalOceanography,1989,6(5):4112.. 『4]Reicheh—BrnshettAJ,HarrisonPL.Theeffectofselectedtracemetals onthefertilizationsuccessofseveralscleractiniancoralspecies[J].Coral Reefs,2005,24:524—534. [5]MaxwellK,JohnsonGN.Chlorophyllfluoreseence-apracticalguide ?].JournalofExperimentalBotany,2000,51(345):659-668. [6]Hoegh-GuldbergO,JonesRJ.Photoinhibitionandphotoprotectionin symbioticdinoflagellatesfromreef-buildingcorals[J].Marineecology progressseries,1999,183:73—86. [7]JonesRJ,Hoegh—GuldbergO.Diurnalchangesinthephotochemical efficiencyofthesymbioticdinoflagellates(Dinophyceae)ofcorals: photoprotection,photoinactivationandtherelationshiptocoralbleaching 【J].PlantCellandEnvironment,2001,24:89—99. [8]RalphPJ,LarkumAWD,KuhlM.Temporalpatternsineffective quantumyieldofindividualzooxanthellaeexpelledduringbleaching [J].JoumalofExperimentalMarineBiologyandEcology,2005,316: 17-28. 【9]HillR,FrankaaC,RalphP.Impactofbleachingconditionsonthe componentsofnon—photochemicalquenchinginthezooxanthellaeofa coral[J].JournalofExperimentalMarineBiologyandEcology,2005, 322:83—92. [10】时翔,谭烨辉,黄良民,等.磷酸盐胁迫对造礁石珊瑚共生虫黄藻 光合作用的影响fJ_.生态,2008,28(6):2581—2586. 362热带地理30卷 【11]赵美霞,余克服,张乔民,等.近50a来三亚鹿回头石珊瑚物种多 样性的演变特征及其环境意义【J].海洋环境科学,2009,28(2): 125-13O. [12]GentyB,BriantaisJM,BakerNR.Therelationshipbetweenquantum yieldofphotosyntheticelectrontransportandquenchingofchlorophyll fnorescence[j].BiochimicaetBiophysicaActa,1989,990:87—92. 【13】RalphPJ,GademannR.Rapidlightcurves:Apowerfultooltoassess photosyntheticactivity[J].Aquaticbotany,2005,82:222—237. [14]PlattT,GallegosCL,HarrisonWG.Photoinhibitionofphotosynthesis innaturalassemblagesofmarinephytoplankton[J].JournalofMarine Research,1980,38:687—701. [15]何雪琴,温伟英,何清溪.海南三亚湾海域水质状况评价.台湾 海峡,2001,20(2):165—170. [161黄德银,施祺,张叶春.三亚湾滨珊瑚中的重金属及环境意义?.海 洋环境科学,2003,22(3):35—38. 【17】BakerNR.Apossibleroleforphotosystem?environmental perturbationsofph0t0ynfhesis[J】lPhysiologiaPlantrum,1991,81: 563-570. [18]HowardLS,BrownBE.HeaWmetalsandreefcorals[J].Mar.Bio1. Ann.Rev,1984,22:195—210. [19]李淑,余克服,施祺,等.海南岛鹿回头石珊瑚对高温响应行为的 实验研究【JJ.热带地理,2008,28(6):534—539. (20JMeikleP,RichardsGN,YellowleesD.Structuralinvestigationsonthe mucusfromsixspeciesofcorals[J].Marinebiology,1988,99:187-193. [21]HowardLS,BrownBE.Heavymetalsandreefcorals[J].Mar.Bio1. Ann.Rev,1984,22:195—210. [22]RalphPJ,SchreiberU,GademannR,eta1.Coralphotobiologystudied withanewimagingpulseamplitudemodulatedfluorometer.Phycolo— gicalsocietyofAmerica,2005,41:335—342. [23]李淑,余克服,施祺,等.南海北部珊瑚共生虫黄藻密度的种间和 空间差异及其对珊瑚礁白化的影响『J].科学通报,2007,52(22): 2655—2662 [24]HadandAD,NganroNR.CopperuptakebytheseaanemoneAnemonia viridisandtheroleofznoxanthellaeinmetalregulation[J].Marine Biology,1990,104:297—301. [25]孙振兴,张梅珍,徐炳庆,等.重金属毒性对刺参幼参SOD活性 的影响【J】.海洋科学,2009,33(2):29—31. HeavyMetalZincStressonthePhotosynthesisofZooxanthellaeofTwoAeroporaCorals HUANGLingying'_,YUKefu,SHIQi,ZHAOMeixia,CHENTianran,YANHongqiang (1.KeyLaboratoryofMarginalSeaGeology,SouthChinaSeaInstituteofOceanology,CAS,Guangzhou510301,China 2.TropicalMarineBiologicalResearchStationinHainan,CAS,Sanya572000.China) Abstract:Chlorophyllfluorescenceparametersofzooxanthellaeofcora1AcorporafloridaandA.cytherea growingatindoortankenvironmentweremeasuredbyusingPAMfluorometrytoinvestigatetheirresponseto heavymetalZinc(Zn)stress.Bothcoralsarebranchspecies,butthebranchesofA.cythereaarethinnerthanthose ofA.florida.Inthisexperimentalstudy,theyweresubjectedtoZnconcentrationatlevelsof105.6gg/Land 599.4~tg/L,respectively,andtheresultsshowthat:(1)Whenthetwospeciesofcoralswereexposedtorelative lowerZnconcentration(105.6/ag/L)environment,thethin— branchcoralA.cythereaquicklyshowedobviously stressedsignals,withitsFv/FmandrETRmaxdecreasingrapidly;whilethesimilarrapiddeclineofthe fuorescenceparametersofthethick— branchcoralA.floridastartedfromtheseventhdayandtheyshowedonly sli曲 tlydeclinewithinthefirst6days.(2)WhenthetwospeciesofcoralswereexposedinhigherlevelofZn (599.4~tg/L)environment,bothcoralsdiscoloredsoonandmostpartoftheirsurfaceshowedwhiteskeleton (bleached)inthesecondday.Theynolongerhadanyresponsetolight,andtheirFv/Fmdroppedtobelow0.3, whichmeanscoralsweredead.ThisexperimentstudyindicatesthatheavymetalZincpollutionhasobviousstress onthephotosynthesisofcoralsymbioticalgaebyloweringtheirefficiencyofphotosynthesisofPSIIandeven killingthecorals. Keywords:Reefcoral;Zincpollution;Chlorophyllfluorescence;Physiologicalresponse