单细胞真核绿藻在中国水螅(Hydra sinensis)内胚层皮肌细胞中共生是有较高科研价值的特殊生物学现象.水螅宿主细胞为共生藻提供CO2、氮源及矿物质,而共生藻通过光合作用可能为宿主提供碳水化合物等有机物营养,因此水螅与共生藻间代谢流是以共生藻光合作用为中心,但基于代谢流二者间的互作机制目前尚未阐明.水螅通过营养积累进行出芽生殖,从母体脱落的芽体数量间接反映水螅营养积累的相对量.而光暴露时长能影响共生绿藻光合作用,如果共生藻的确能向水螅细胞转移光合作用产物,那光暴露时长应该能间接影响水螅的营养积累、从而进一步影响水螅无性出芽生殖.为证实该假说,本研究应用种群累积培养法,观察了光周期对中国水螅种群增长、无性出芽生殖及抗氧化酶(SOD和CAT)活力的影响.结果显示,光周期对中国水螅种群增长具有明显的影响.培养15 d后,所有实验组水螅的种群密度均为正增长,其中8L:16D(在一个24 h周期内光暴露8 h、黑暗16 h)实验组种群密度最大、而0L:24D(持续黑暗)实验组种群密度最小.另外,随着光暴露时长的增加,中国水螅SOD及CAT活力整体均呈下降趋势.结果表明,从光周期对中国水螅无性出芽生殖及两种抗氧化酶活力的影响来看,中国水螅对光周期的生理学响应较为敏感,这个现象可能源于共生绿藻能通过向宿主细胞转移光合作用产物的方式为水螅提供营养补充.
中国水螅 共生绿藻 光周期 无性出芽生殖 抗氧化酶