生物结皮中人工培养藻株与野生藻株的形态学差异

以古尔班通古特沙漠生物结皮中的优势蓝藻为研究对象,对比研究实验室内培养藻株与野生藻株形态结构变化。结果发现:蓝藻人工培养藻株与野生藻株存在显著的形态学差异,人工培养藻株的胶被厚度和细胞壁厚度明显低于野生藻株,其中,具鞘微鞘藻(Microcoleus vaginatus)、普通念珠藻(Nostoc commune)和单岐藻(Tolypothrix sp.)培养藻株的胶鞘厚度比野生藻株降低了43.8%、53.1%和16.5%。培养条件下的具鞘微鞘藻细胞长和宽分别比野生藻株降低了23.7%和9.4%;眼点伪枝藻(Scytonema ocellatum)和单岐藻在培养条件下,细胞明显比野生物种大,其细胞长度比野生藻种增加了42%和60%。几种固氮蓝藻在人工培养条件下,其异形胞明显比野生藻株小,异形胞长和宽比野生藻株降低20%~40%。具鞘微鞘藻、眼点伪枝藻和单岐藻在自然环境和营养匮乏的培养基中,细胞内均具有较多的颗粒体;在营养丰富的培养基中,细胞内颗粒体数量多呈明显的下降趋势。蓝藻这些形态指标的改变是对不同生长环境的形态学适应,它们在人工培养条件下引起的形态变化将影响其生理功能,如固氮功能、光合作用、水分利用等,而这些生理功能的改变最终将引起其耐旱能力的减弱。

Morphological Variation between Artificially Cultured Cyanobacteria Strain and Natural Cyanobacteria Strain in Microbiotic Soil Crusts