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    研究人员揭示了水体碱性磷酸酶(AP)在维持大亚湾春季高生产力中的作用

    发表日期:2018-11-24 10:08:43    阅读次数:96   来源:海湾生态环境973项目

            碱性磷酸酶(AP)是浮游植物在磷胁迫情况下诱导表达的一种酶,其能将溶解有机磷(DOP)水解成浮游植物可直接利用的正磷酸盐,因此碱性磷酸酶活性(APA)可用来指示海区浮游植物的磷胁迫状态。本研究以大亚湾浮游生物APA作为研究对象,结合底物4-甲基伞形酮磷酸酯(MUP)添加和酶荧光标记(ELF)两种方法,揭示了大亚湾浮游生物APA三个季节的时空变化规律,并从磷形态转化角度探讨了春季高生产力的形成机制。

            研究结果表明总APA呈现明显的季节和空间变化。春季APA最高,其次是秋季和冬季(图1),这与叶绿素a和细菌生物量的季节变化一致。硅藻-ELF标记率也呈现出与总APA相似的季节变化规律。浮游生物生长过程中对P的高需求可能会诱导AP合成。大亚湾春季水中DIP被浮游生物消耗,导致其浓度迅速降低,从而刺激了AP的合成。APA的大幅增加使更多的DOP向DIP转化,以维持春季较高的浮游生物量。因此,AP是浮游生物克服P缺乏的一种应对策略。

            春季巽寮湾发生了小规模的甲藻赤潮,且溶解态APA呈现峰值。这可能是由于赤潮生物衰亡产生“新鲜”的有机碳库,刺激了细菌的快速增长并产生大量的溶解态APA。因此,活性细菌在春季赤潮时对水体溶解态AP的贡献较大。本研究成果发表在MarinePollution Bulletin上(Zhang etal., Dynamicsof alkaline phosphatase activity in relation to phytoplankton and bacteria in acoastal embayment Daya Bay, South China. MarinePollution Bulletin, 2018, 131: 736-744)。


     

    图1 大亚湾三个季节颗粒态-APA(P-APA)和溶解态-APA (D-APA, nMh-1) 的空间变化

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