How nitrogen and phosphorus stoichiometry drive the physiology and photosynthesis of Scrippsiella acuminata (Dinophyceae)
Delatte, L., Massinot, C., Stoltz, G., Marais, F., Hernández-Fariñas, T., & Claquin, P. (2025). How nitrogen and phosphorus stoichiometry drive the physiology and photosynthesis of Scrippsiella acuminata (Dinophyceae). Journal of Phycology, 00, 1–16
Le développement et la croissance des microalgues sont principalement soutenus par deux nutriments essentiels : l’azote (N) et le phosphore (P). Bien que la limitation d’un seul nutriment ait été largement étudiée, l’équilibre entre la disponibilité du N et du P reste moins exploré. Scrippsiella acuminata est l’un des dinoflagellés les plus abondants dans les écosystèmes côtiers en raison de sa plasticité physiologique, ce qui en fait une espèce clé pour comprendre l’acclimatation face aux apports déséquilibrés en nutriments. Afin de tester l’acclimatation de S. acuminata, des cultures en semi-continues ont été exposées à six rapports N:P (1,6, 8, 16, 32, 90, 180). Des paramètres tels que la réponse photosynthétique, le biovolume, l’excrétion de carbone, les lipides, la production d’espèces réactives de l’oxygène, le cycle cellulaire et l’activité de la phosphatase alcaline ont été analysés. Une croissance active, une progression régulière du cycle cellulaire, une allocation équilibrée des ressources en carbone et une efficacité photosynthétique élevée ont été observées à des rapports N:P équilibrés (16, 32). À des rapports faibles (1,6, 8), la croissance était réduite, mais les cellules conservaient une photochimie active, tandis que les rapports élevés (90, 180) entraînaient une prolongation de la phase G1, conduisant à une augmentation du biovolume et à une limitation de la capacité protectrice de l’extinction non photochimique, entraînant une accumulation d’espèces réactives de l’oxygène. L’allocation du carbone a suivi un gradient stœchiométrique où des rapports N:P plus limitants ont favorisé la production de substances polymériques extracellulaires et d’un pool de carbohydrates cellulaires comme mécanisme de débordement pour protéger les cellules, tandis qu’une limitation modérée a conduit à une accumulation de lipides comme réserves métaboliques. Ces résultats soulignent non seulement la plasticité de S. acuminata pour s’acclimater au stress nutritionnel, mais suggèrent également que cette espèce peut être plus vulnérable dans les environnements limités en P et qu’elle dispose d’un avantage concurrentiel lorsque le N est le principal facteur limitant.