近海海区的沉积物中存在大量的硅藻细胞,这些细胞通常被认为处于休眠状态,一旦由于上升流或者生物扰动等因素重悬浮回到适宜的环境中,会重新恢复生长,其中有些种类会大量繁殖,甚至形成赤潮。各种环境因素对硅藻的休眠、萌发以及营养生长都可能造成影响,其中光照是硅藻营养生长的重要的能量来源,并且是能够引起硅藻休眠期细胞重新恢复生长的重要“开关”。因此,本论文主要研究了在以光照强度为研究因子的条件下,典型的赤潮种中肋骨条藻的营养生长及其休眠期细胞重新萌发恢复生长的过程中光合作用特性的改变,阐明中肋骨条藻萌发的最适光照强度,并试图解释中肋骨条藻从休眠状态萌发后如何能在与其他水体浮游植物的竞争中取得优势并可能形成赤潮。本研究中使用的实验材料是中肋骨条藻的营养细胞及其休眠期细胞,研究了四种光照强度条件下(50、150、250、350μmol·m-2·s-1)收集的中肋骨条藻低温黑暗保存一段时间后,在不同光照强度条件(50、150、250、350μmol·m-2·s-1)下,藻细胞重新恢复生长的变化情况。主要从生长状况(细胞密度、胞外营养盐的吸收)和相关的光合参数如光系统II的最大光化学量子产量(Fv/Fm)、叶绿素aa(Chl a)、快速光曲线斜率(α)、最大电子传递速率(ETRmax)、以及饱和光强(Ik)等方面,对比不同条件下中肋骨条藻的营养生长,研究其恢复生长过程中不同光照强度条件对其光合活性及生长的影响。主要研究结果如下:(1)在一定的光照强度范围内,与其他3个实验组(光照强度为150、250、350 μmol·m-2·s-1)相比,中肋骨条藻处于营养生长时,在50μmol·m-2·s-1光照强度条件下,藻细胞的光合活性和细胞增殖速度最高,细胞密度可以达到为116×104 cells/mL,比其他实验组分别多了 37.25％、67.05%、59.03%。而在光照强度为150、250、350μmol·m-2·s-1的条件下,由于受到光抑制,藻细胞会更快达到稳定期,虽然光合活性只有轻微幅度的降低,但生长明显受到抑制。因此,中肋骨条藻营养生长时的最适生长光强为50 μmol·m-2·-1。(2)50μmol·m-2·s-1光照强度条件下收集的中肋骨条藻低温黑暗保存后,藻细胞的光合活性会随着保存时间的延长不断降低,黑暗保存20天的休眠期细胞,基本检测不到光合活性(Fv/Fm、α、ETRmax、Ik),但藻细胞仍然具有色素体,并在重新接受光照后的6天内基本恢复到营养生长状态,休眠期细胞重新接受不同光照强度条件均能恢复生长。对比于营养细胞在较低光照条件下生长得更好,休眠期细胞能重新恢复生长的光照范围更广。(3)在四种光照强度处理下(50、150、250、350 μmol·m-2·s-1)适应生长且收集的中肋骨条藻细胞,在低温黑暗保存一段时间后,休眠期细胞重新接受光照(50、150、250、350 ^mol.m·2·s-1)恢复生长,结果表明,与恢复生长时较低光强(50、150 μmol·m2·s-1)实验组相比,恢复生长时较高光强(250、350μmol·m-2.s-1)条件下,不同处理的藻细胞均能更快地恢复生长、拥有更高的光合活性。因此,与营养细胞在较低光照条件下生长得更好不同,休眠期细胞在高光强条件下能更快更多地恢复生长形成大量的营养细胞,恢复生长时的最适光强为350μmol·m-2·s-1。我们推断在上升流等因素的作用下,自然海区中分布于较高水层的中骨条藻休眠细胞能够快速萌发,而营养细胞最适生长的水层较低,在较高的水层中营养细胞生长受到显著抑制。因此沉积物中大量的休眠细胞如中肋骨条藻等赤潮藻在较高水层萌发后其生长可能更快,从而在种群竞争中占据优势,进而导致水华的发生。(4)在中肋骨条藻休眠期细胞重新接受光照恢复生长的早期,培养基中氮营养盐和硅营养盐的浓度没有显著性变化,说明其影响很小。细胞对磷营养盐有较为明显的吸收,说明磷营养盐为中肋骨条藻休眠期细胞恢复生长提供了物质基础。充足的营养盐是休眠期细胞重新恢复生长的重要保障。