快速胞质流使单细胞、管状体大型藻类的巨型细胞中叶绿体能够进行大范围运动。在本研究中,我们考察了两种此类藻类中的叶绿体运动:轮藻目 Acetabularia acetabulum 和羽藻目 Bryopsis sp.。我们假设,叶绿体运动在过量光照条件下可作为一种保护性的回避机制,尤其是在 Bryopsis sp. 中,因为该藻缺乏快速诱导光保护性非光化学猝灭(NPQ)和状态转换的能力。此外,我们还研究了叶绿体运动是否参与对创伤和食草摄食的响应。
通过光学显微镜、摄影以及脉冲调制叶绿素 a 荧光猝灭分析对这些运动进行了研究。采用肌动蛋白聚合和微管组装的化学抑制剂,以证实所观察到的效应是由细胞骨架控制的主动响应。A. acetabulum 在强光下通过可逆的叶绿体聚集作出响应,这一点通过宏观成像得到检验;而对叶绿体运动的化学抑制则导致光系统 II 光抑制增强,这可由荧光参数 FV/FM 反映。在 Bryopsis sp. 中,未观察到对强光的叶绿体运动响应。
在 A. acetabulum 中,由切割或汁液吸食性海蛞蝓 Elysia timida 取食所造成的创伤,会在损伤发生后数分钟内触发叶绿体聚集。有趣的是,这种聚集也发生在远离切割位点的完整细胞中。此外,向完整藻体中加入采自被切割藻体附近的培养基,足以诱导叶绿体聚集,这表明水体传播的线索或信号触发了 A. acetabulum 的叶绿体聚集响应。然而,Bryopsis sp. 对切割的响应仅表现为局部叶绿体聚集。
文中讨论了 A. acetabulum 中叶绿体运动在抵御非生物和生物胁迫中的意义,以及这些藻类采取不同防御策略的潜在原因。
📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.14.725087v1?rss=1
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