1）Cd²⁺、Pb²⁺、Cu²⁺生理功能概述

2）科研案例

       以硅藻為材料，研究硅的有效性對硅藻金屬敏感性的影響。發(fā)現(xiàn)硅饑餓嚴(yán)重影響了對鎘、銅和鉛的耐受性。多個證據(jù)表明富硅細(xì)胞比缺硅細(xì)胞具有更高的金屬吸附和內(nèi)流速率。富硅細(xì)胞通過提高細(xì)胞膜和液泡金屬轉(zhuǎn)運(yùn)體的表達(dá)和抗氧化活性，清除金屬應(yīng)激產(chǎn)生的活性氧，從而對金屬毒性做出響應(yīng)。

Zhou B, Ma J, Chen F, et al. Mechanisms underlying silicon-dependent metal tolerance in the marine diatom Phaeodactylum tricornutum. Environ Pollut. 2020;262:114331.

1）NH₄⁺生理功能概述

2）科研案例

       研究了城市污水中新出現(xiàn)的污染物CTAC對小球藻F1068細(xì)胞（人工去除EPS-R）和自然包覆EPS（EPS-C）對NH₄⁺轉(zhuǎn)運(yùn)和吸收的影響。結(jié)果表明，去除EPS可促進(jìn)NH₄⁺的轉(zhuǎn)移和吸收，但EPS的存在使NH₄⁺保持不變，并有效地減弱了CTAC（b0.5mg/L）對NH₄⁺吸收的能力，為藻類EPS在未來基于藻類的污水處理應(yīng)用中在共存的有毒物質(zhì)的轉(zhuǎn)移和吸收養(yǎng)分中的作用提供了見解。

Li F, Kuang Y, Liu N, Ge F. Extracellular polymeric substrates of Chlorella vulgaris F1068 weaken stress of cetyltrimethyl ammonium chloride on ammonium uptake. Sci Total Environ. 2019;661:678-684.

1）O₂生理功能概述

2）科研案例

       以小球藻為材料，研究了其對微培養(yǎng)（5種不同的微孔深度，四種直徑水平）的細(xì)胞反應(yīng)。結(jié)果表明，O₂的流速隨著深度從10μm增加到100μm逐漸升高，但隨著深度加深到200μm，氧氣流速迅速降低，這實際上是細(xì)胞生理學(xué)和密度的綜合結(jié)果。綜上所述，直徑/深度比約為1的微孔中的細(xì)胞具有最高的比生長率和氧流量。模擬還表明，在直徑與深度比較高的微孔中，傳質(zhì)效果更好。

Zhang P, Xiao Y, Li Z, Guo J, Lu L. Microalgae in Microwell Arrays Exhibit Differences with Those in Flasks: Evidence from Growth Rate, Cellular Carotenoid, and Oxygen Production. Front Plant Sci. 2018;8:2251. Published 2018 Jan 10. doi:10.3389/fpls.2017.02251

1） Ca²⁺生理功能概述

2）科研案例

       利用NMT技術(shù)測定鹽脅迫下，卷邊樁菇的兩種菌株MAJ和NAU的Na⁺、K⁺、Ca²⁺和H⁺的動態(tài)變化。在短期鹽處理和長期鹽處理下，兩種菌株Na⁺外流明顯增加，尤以NAU菌絲更加加明顯。卷邊樁菇菌絲的抑制劑的敏感性研究顯示，兩種菌株Na⁺外排源于Na⁺/ H⁺逆向轉(zhuǎn)運(yùn)。在瞬時鹽處理下，兩種菌株都有很強(qiáng)的減少K⁺外流的能力。在非鹽脅迫下，兩種菌株顯示穩(wěn)定的Ca²⁺內(nèi)流。因此推斷，在鹽脅迫下，卷邊樁菇真菌所富含的Ca²⁺有助于宿根共生體通過增強(qiáng)Na⁺外排和減緩K⁺流失來協(xié)助宿主植物保持離子平衡的。

Li J, Bao S, Zhang Y, et al. Paxillus involutus strains MAJ and NAU mediate K(⁺)/Na(⁺) homeostasis in ectomycorrhizal Populus x canescens under sodium chloride stress. Plant Physiol. 2012;159(4):1771-1786. doi:10.1104/pp.112.195370