微囊藻毒素与自然水体中细菌VIVIFORM状态的相关性

细菌VIVIFORM状态是直接关系到自然水体水质评价和环境保护的生态现象 ,其形成机理相当复杂 ,但环境胁迫是主要诱因。通过人为改变湖水中的微囊藻毒素 (MC LR)水平 ,对水体中蓝藻毒素与细菌VIVIFORM状态之间的相关性进行了分析。结果表明 ,较高的毒素水平对水体中细菌种群总量没有明显的影响 ,但能刺激VIVIFORM细菌转化成可培养状态 ,从而证实了自然水体中蓝藻毒素与水细菌VIVIFORM状态之间存在直接的相关性。     

松花湖铜绿微囊藻无菌株和单藻株生长因素的研究

用毛细滴管洗净法从松花湖分离纯化出铜绿微囊藻(Microcystisaeruginosa)的单藻株和无菌株,研究了温度、照度、N、P、Fe各种因素对单藻株和无菌株生长的影响。结果表明,各种因素对单藻株和无菌株最大比增长率的影响差别不大,单藻株和无菌株分别在温度33℃,照度5000Lx(2000Lx)、NO3-N浓度1.2mg·L-1,PO43-P浓度0.06mg·L-1,柠檬酸铁铁浓度0.05mg·L-1(0.04mg·L-1)时,达到最大比增长率。在一定浓度范围内,随着N、P、Fe浓度的增加,单藻株比无菌株的最大增长量高得多,可见附着细菌的存在,能促进铜绿微囊藻的生长。从松花湖湖水中N、P和Fe含量以及温度和照度的情况看,松花湖的某些区域已经基本具备了水华发生的条件。     

微囊藻毒素合成酶基因的PCR检测方法

针对微囊藻毒素合成酶基因簇的核酸序列,筛选特异性引物,探索一种适用于自然水样中微囊藻产毒潜能检测的全细胞PCR方法。经灵敏度测试表明,这种PCR方法的检测下限相当于100cells。该方法不需要提取基因组DNA,检测所需水样量少,具有操作简便、快速、成本低、灵敏度高等优点,能应用于水库等饮用水源水体中具有产毒潜能的微囊藻的检测。     

鲢鱼可溶性谷胱甘肽S-转移酶(sGST)基因cDNA全序列与5′调控区的克隆与分析

淡水鱼类可溶性谷胱甘肽S-转移酶(sGST)在微囊藻毒素去毒代谢过程中具有独特的关键作用,因而也称为微囊藻毒素去毒酶.从淡水食毒藻鱼类鲢鱼(Hypophthalmichthysmolitrix)肝脏通过简并引物克隆微囊藻毒素去毒酶基因cDNA核心序列,应用5′RACE和3′RACE技术分别扩增该序列的5′末端和3′末端序列,最后通过序列拼接获得鲢鱼肝脏微囊藻毒素去毒酶基因cDNA全序列.序列分析结果表明,鲢鱼肝脏微囊藻毒素去毒酶基因cDNA全长920bp,其中5′-UTR长74bp,3′-UTR长174bp,编码区长672bp,编码223个氨基酸.应用基因组步行法,在鲢鱼克隆得到淡水鱼类微囊藻毒素去毒酶基因5′侧翼区878bp序列.与哺乳动物及海水鱼sGST基因不同,鲢鱼微囊藻毒素去毒酶基因的5′侧翼区,发现存在多个脂多糖反应元件(LPSRE),表明来源于毒藻的脂多糖可能对鲢鱼微囊藻毒素去毒酶基因表达有潜在调控作用.     

微囊藻与水体细菌相互关系的研究进展

近年来, 微生物群落在水生态系统中的结构和功能受到了越来越多的关注。在富营养化水体中细菌在微囊藻水华的发生、发展及衰亡、降解过程中发挥着重要的作用。文章总结了水体中微囊藻与细菌独有的群落结构特征,以及微囊藻与细菌群落对环境因素变化的响应等方面的研究成果。在微囊藻与细菌的相互作用方面, 从藻细胞微环境中附着细菌对微囊藻生长的促进或抑制作用, 细菌在微囊藻群体的形成和维持过程的作用, 细菌参与的微囊藻水华的聚集和降解过程, 细菌对微囊藻毒素的降解作用等方面进行了综述。文章还对未来微囊藻与细菌相互关系的研究热点以及可利用的组学技术等进行了展望。     

棕鞭藻及其培养滤液对铜绿微囊藻生长及生理特性的影响

为探究藻类之间的可能存在的信息传递, 研究了棕鞭藻(Ochromonas sp.)及其培养滤液对铜绿微囊藻的生长及生理特性的影响。结果发现, 3种不同接种比例(1﹕4、1﹕1和4﹕1)的棕鞭藻与微囊藻共培养下, 微囊藻细胞密度到第4天均下降到最低值, 而棕囊藻细胞密度则显著增加。同时, 棕鞭藻培养滤液能够抑制微囊藻的生长、导致丙二醛(MDA)含量和过氧化氢酶(CAT)活性。此外, 棕鞭藻培养滤液也能促进微囊藻胞外多糖(EPS)含量显著增加。这表明棕鞭藻不仅能吞噬微囊藻, 而且可能释放某些化感物质抑制微囊藻生长及生理参数。这暗示了棕鞭藻可作为潜在的藻类水华控制生物, 抑制早期藻类大量增殖。     

gvpA-C间隔区在微囊藻株系分型中的应用

从暴发水华的水体分离微囊藻(Microcystis)株,并依据gvpA-C间隔区和16S rDNA序列对其分型和比较。在gvpA-C间隔区序列中,有的类型具有一段172—176 bp的额外序列。以不包括额外序列的0.27 kb序列相比较,不同类型之间差异碱基位点达50余个。在16S rDNA碱基变异集中的0.69 kb序列中,不同类型之间有差异的碱基位点共有8个。与16S rDNA序列相比,微囊藻gvpA-C间隔区序列具有高度变异性,并且其PCR扩增可一步完成,不受其他细菌污染,因而可用于微囊藻株系分型。由于横向转移,2种分型存在交叉关系。此外,原本含有或不含有额外序列的微囊藻gvpA-C间隔区序列在系统进化树中分别聚成一簇。     

金鱼藻对铜绿微囊藻生长的抑制作用研究

研究了金鱼藻对铜绿微囊藻生长的抑制效应。结果表明：高浓度的金鱼藻种植水抽滤液和植株研磨水提液对铜绿微囊藻的生长有极明显的抑制作用;低浓度则几乎没有抑制作用。同一浓度下,金鱼藻植株研磨液的抑制效应比种植水更为明显,抑制效应持续时间也更长。20℃培养下的金鱼藻,其植株研磨液的抑制效应最明显。高浓度的嫩枝嫩叶部位的金鱼藻植株研磨液对铜绿微囊藻的生长有更明显的抑制作用,低浓度的老茎老叶部位的金鱼藻植株研磨液对其生长则表现出一定的促进作用。     

微囊藻碳酸酐酶活性在不同环境因素下的调节与适应

测定了3种微囊藻水华中的优势种类,即铜锈微囊藻（Microcystis aetlzginosa Kutz．）,绿色微囊藻（Microcystis viridis（A．Br．）Lemm）,惠氏微囊藻（Microcystis wesenbergii（Kom．）Kom．）,以及微囊藻573（Microcystis sp．573）的碳酸酐酶活性;研究了无机碳、pH、温度、光强、NIP比等环境因素和外源葡萄糖对铜锈微囊藻碳酸酐酶活性的影响,发现微囊藻碳酸酐酶活性受环境中碳酸氢根浓度的调节,故推断碳酸氢根是铜锈微囊藻利用的主要无机碳形式;相比添加葡萄糖进行混合营养培养的细胞,无外源葡萄糖和暗饥饿培养的微囊藻细胞会产生高约6倍的碳酸酐酶活性;光强的改变也会影响碳酸酐酶的活性。     

微囊藻毒素生物治理技术研究进展*

近年来,随着全球气候变暖和水体富营养化程度加深,蓝藻水华频繁暴发。微囊藻毒素是有害蓝藻产生及释放的危害最大的一类蓝藻毒素,对生态环境和公众健康造成了严重的威胁。因此,寻求有效的微囊藻毒素降解方法已成为全球科学领域的研究热点。针对微囊藻毒素生物治理技术展开综述,阐述了微囊藻毒素的产生、理化性质及生物毒性,总结了微生物、水生植物、浮游动物等自然生物降解微囊藻毒素的能力。在此基础上概述了生物滤池、人工湿地、生态浮床、膜生物膜反应器等生物治理技术对微囊藻毒素的去除效果,分析了现有微囊藻毒素生物处理方法的优势和局限性,并对今后的研究方向提出展望,为解决水环境中微囊藻毒素的污染问题提供思路。