营养缺失对具鞘微鞘藻胞外多糖和糖原分配模式的影响

为探究蓝藻胞外多糖(EPS)和胞内糖原的分配模式和作用,研究了在氮、磷、镁、钙和铁缺失条件下具鞘微鞘藻(Microcoleus vaginatus Gomont FACHB-896)胞外多糖和糖原代谢合成过程中碳流分配规律。结果表明培养基中NO_(3)^(-)、PO_(4)^(3-)和Mg^(2+)的缺乏明显抑制了具鞘微鞘藻的生长和叶绿素a的合成(P<0.05),而Ca^(2+)和Fe^(2+)的缺乏则对这2个指标无明显影响(P>0.05)。NO_(3)^(-)、PO_(4)^(3-)、Mg^(2+)、Ca^(2+)和Fe^(2+)的缺乏并未刺激释放多糖(RPS)和总EPS的分泌(P>0.05),而Ca^(2+)和Fe^(2+)的缺乏明显促进荚膜多糖(CPS)的合成(P<0.05)。NO_(3)^(-)、PO_(4)^(3-)、Mg^(2+)、Ca^(2+)和Fe^(2+)的缺乏明显促进糖原的合成(P<0.01),且EPS/糖原比值在1.7—8.0,明显小于对照组(P<0.01);尤其在氮缺乏时,EPS/糖原比值最小(P<0.01),细胞内总糖含量最高(P<0.01),细胞分配能量更经济。以上结果表明,在营养缺失时,具鞘微鞘藻倾向存储糖原,但仍将1.7—8.0倍糖原的碳流用于合成EPS。在胞外合成EPS的过程中,将有限的能量优先合成利于自身生存的CPS,较少向外分泌RPS。营养缺失明显影响具鞘微鞘藻胞外多糖和糖原的分配模式,这种能量分配模式可能十分有利于其抵抗贫瘠沙漠的生长环境。