摘要
颗石藻是在特定生活周期中具有钙质外壳的单细胞海洋浮游植物，属于定鞭藻门(Haptophyta)，在生物地球化学循环及全球气候调节中发挥重要作用。目前在颗石藻的分离鉴定中尚无高效的颗石藻分子鉴定条码。随着二氧化碳的大量排放，海洋酸化及太阳辐照增强等环境因素对颗石藻的生长、光合及钙化作用产生影响。 从烟台海岸带分离颗石藻藻株并通过cox3、16S、28S、tufA基因序列对分离藻株进行系统发育分析，用DNA barcoding方法验证并进行分类鉴定。结果显示，线粒体基因cox3可作为潜在的颗石藻DNA条形码，其它测试基因的分辨率不高。 赫胥黎艾氏藻(Emilinia huxleyi)是颗石藻研究中主要的模式物种。E.huxleyi PERU41的钙化细胞与非钙化细胞相比，生理分析和转录分析结果均表明非钙化细胞的增殖能力更强，钙化细胞PIC含量增多、微管及微管蛋白有关生理过程的相关基因上调。非钙化细胞通过增加细胞色素含量增加其光捕获能力，类胡萝卜素含量增加表明非钙化细胞失去钙化外壳后，主要通过类胡萝卜素参与的叶黄素循环来耗散捕获的多余光能，保护细胞的光合结构。 为研究海洋酸化条件下颗石藻的生理响应，采用两种不同基因型的赫胥黎艾氏藻PERU41和PERU46在不同CO2浓度(400ppmv、1000ppmv)下进行实验。研究结果发现，PERU41与PERU46的生长及钙化水平具有显著差异(P＜0.05)。PERU46具有更高的生长率表明其增殖能力更强。扫描电镜结果、颗粒无机碳含量及碳酸盐化学系统均表明PERU41具有更强的钙化能力。在海水酸化条件下，两株赫胥黎艾式藻的生长率显著下降，且钙化相对较弱的PERU46的下降程度高于钙化能力较强的PERU41，高CO2浓度对颗石藻细胞具有负面影响。在酸化和短期高光耦合的条件下，PERU46的非光化学淬灭显著高于PERU41，而PERU41的钙化作用显著高于PERU46。这表明两种基因型的赫胥黎艾式藻应对酸化条件下的高光胁迫的策略不同，PERU46主要通过增强钙化作用产生更厚的钙质外壳对高光起遮蔽作用，PERU46则主要通过增加非光化学淬灭来应对高光胁迫。
NETL