不同氮、磷浓度对铜绿微囊藻生长、光合及产毒的影响

对一株从野外分离得到的铜绿微囊藻产毒株进行分批培养,在不同的氮磷条件下研究其生长、光合荧光及毒素含量的变化。结果表明:正磷酸盐浓度不变时,铵氮浓度的改变对铜绿微囊藻的生长有明显影响。叶绿素a(Chl.a)含量在铵氮浓度为1.83-18.3mg/L时明显较大;微囊藻毒素(包括MC-LR和MC-RR)的含量在铵氮浓度为1.83mg/L时达到最大;当铵氮浓度为0-1.83mg/L时,随着铵氮浓度升高,可变荧光FV和MC的产量均增大,同时MC异构体的种类增多;铵氮浓度过大对M.aeruginosa的生长、生理和产毒均有抑制作用。在另一组实验中,即铵氮浓度不变而正磷酸盐浓度增大时,Chl.a含量呈总体下降的趋势,并且与FV/Fm呈显著正相关关系(P<0.01,r=0.97),MC(MC-LR和MC-RR)的含量在正磷酸盐浓度小于0.56mg/L时明显升高,MC-LR与FV/Fm呈显著正相关关系(P<0.01,r=0.967)。       

微囊藻毒素对细长聚球藻生长及生理生化特性的影响

采用改良的微囊藻毒素提取、制备方法可获得一定纯度的MC。经HPLC分析 ,MC RR的含量在 95 %以上。用微囊藻毒素处理细长聚球藻 ,发现毒素能显著抑制聚球藻的生长 ,降低聚球藻的可溶性蛋白与可溶性、不可溶碳水化合物含量 ,改变PC/Chl比值 ,抑制光合系统PSⅡ活性 ,进而导致光合作用减弱 ,生化反应减慢 ,从而抑制该藻的细胞分裂 ,使生长受阻     

产毒与不产毒铜绿微囊藻对模拟酸雨及紫外辐射的生理响应

为了比较研究酸雨与紫外辐射对淡水水体常见藻华蓝藻的生理学影响,选取铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)产毒(FACHB-905)与不产毒(FACHB-469)株系作为实验材料,通过人工模拟酸雨,研究了不同p H处理后2藻株的光合生理变化以及对紫外辐射的敏感性的异同。实验设置3个p H梯度,p H7.10为对照组(正常培养基培养的藻体),两模拟酸雨处理组(p H5.65和p H4.50);两种辐射处理,可见光处理(PAR)以及全波长辐射处理(PAB)。研究结果表明,905藻株细胞粒径在各p H处理下都要显著高于469藻株,模拟酸雨处理显著降低了两藻株细胞的平均粒径及体积,但叶绿素含量显著提高;酸雨处理同时也引起细胞死亡率的增加,表现为藻体有效光化学效率显著降低,生长速率显著受到抑制,低p H下呈负增长,且这种抑制程度在469下更为显著。高的可见光以及紫外辐射处理,使两株系有效光化学效率随p H的降低而呈降低趋势,其中469藻株降低至更低的水平,且高光辐射以及紫外诱导的抑制率要显著高于905藻体,这可能与469藻株较低的光保护色素有关(较低的类胡萝卜素以及紫外吸收物质)。在未来全球变化背景下,不同种类的浮游植物对环境变化的响应及适应能力不同,可改变水体的群落结构和种群丰度,铜绿微囊藻905较469较强的耐受酸雨以及紫外辐射的能力,可能会使该株系在竞争力上占据优势。     

白屈菜红碱对铜绿微囊藻生长和光合系统的影响

为了阐明白屈菜红碱(Chelerythrine)对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)生长及光合系统的影响, 研究了白屈菜红碱胁迫下铜绿微囊藻M. aeruginosa NIES-843生长、细胞色素含量及叶绿素光诱导荧光动力学变化. 结果显示, 当白屈菜红碱浓度10 g/L时, M. aeruginosa NIES-843的生长受到显著抑制. 通过线性回归分析, 白屈菜红碱对M. aeruginosa NIES-843生长50%抑制浓度(EC50)为(30.621.32) g/L. 当白屈菜红碱浓度为160 g/L时, M. aeruginosa NIES-843单位细胞内叶绿素a (Chl. a)和类胡萝卜素含量均显著低于对照. Chl. a光诱导荧光动力学分析结果显示, 白屈菜红碱胁迫下单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)、单位反应中心捕获的用于还原QA的能量(TR0/RC)及单位反应中心捕获的用于电子传递的能量(ET0/RC)均受到显著抑制. 光合系统Ⅱ(PSⅡ)能量分配比率参数分析结果显示, 白屈菜红碱能显著抑制光合系统反应中心电子供体侧电子传递.       

阴离子表面活性剂LAS对产毒和无毒微囊藻生长及产毒特性的影响

文章研究了低浓度范围内不同浓度梯度的阴离子表面活性剂直链烷基苯磺酸盐(LAS)对产毒微囊藻(Microcystis aeruginosa, FACHB905)和无毒微囊藻(Microcystis wesenbergii, FACHB908)生长、光合特性、种间竞争及毒素合成的影响。结果表明,在0.05—5.0 mg/L LAS浓度梯度处理下,产毒微囊藻的生物量、产毒基因mcyD表达量和每细胞MCs含量均在培养12d后显著增加。产毒微囊藻胞内和胞外MCs含量在各LAS浓度处理后分别为0.069、0.052、0.061、0.038和0.037 fg/fg Chl.a及107.1、103.7、127.1、99.6和113.7 ng/L。即使在0.5 mg/L低浓度LAS处理条件下,上述3个参数也分别比对照组显著增加了24.2%、12.4倍和10.4%。浓度为0—0.2 mg/L LAS对无毒微囊藻的生物量无明显影响,而较高浓度的LAS(0.5—5.0 mg/L)明显抑制了无毒微囊藻的生长。在两株微囊藻混合培养时, 0.2—1.0 mg/L LAS处理组的产毒铜绿微囊藻mcy D的表达对LAS...     

甲磺隆对微囊藻生长和光合系统的影响

研究选取了水体常见蓝藻优势种类——铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa PCC7806)作为研究对象, 了解磺酰脲类除草剂甲磺隆(Metsulfuron-methyl)对铜绿微囊藻生长和光合系统的影响。研究表明, 当甲磺隆浓度大于80 mg/L时, 对铜绿微囊藻的生长具有显著抑制。通过回归分析和Probit分析, 甲磺隆对铜绿微囊藻生长的EC₅₀为81.998 mg/L。细胞色素研究结果显示, 实验第6天, 各浓度处理下单位细胞内Chl.a和类胡萝卜素含量均低于对照组, 且当甲磺隆浓度为80 mg/L时, 单位细胞内类胡萝卜素含量显著低于对照组。快速叶绿素荧光诱导动力学变化结果分析显示, 实验第6天甲磺隆胁迫下单位反应中心捕获的用于电子传递的能量(ET₀/RC)及单位反应中心用于电子传递的量子产额(φE₀)受到显著抑制, 综合细胞色素变化结果显示, 甲磺隆能显著抑制光合系统反应中心电子受体侧电子性能。综上所述, 甲磺隆可能作用于光合系统反应中心电子受体侧, 从而对铜绿微囊藻光合系统造成影响。     

低平均光强下波动光对铜绿微囊藻生长的影响

为了研究波动光对藻类的影响,以典型水华藻种铜绿微囊藻Microcystis aeruginos为研究对象,运用了基于单片机系统的光强控制实验装置,开展了不同光照条件下铜绿微囊藻的生长研究。共设置了四种光照条件,分别为不同周期波动光强FL(Fluctuating Light)组(10min FL、1h FL和6h FL)和平均光强AL(Average Light)组。实验结果表明,在低平均光强下, 6h FL、1h FL和10min FL组铜绿微囊藻藻密度相对于AL组分别增加了28.3%(P<0.05)、18.2%(P<0.05)和7.7(P>0.05)。三组波动光强下铜绿微囊藻的比增长速率、Fv/Fm和r ETR均显著大于平均光强组(P<0.05),且随着波动光周期的增大,各指标也会显著增加(P<0.05),而热耗散NPQ平均值、单个细胞类胡萝卜素含量等指标与上述指标呈相反的规律并且差异显著(P<0.05)。结果也表明在低平均光强下,相比于恒定光照,铜绿微囊藻在波动光下能更好地调节自身光合作用机制去利用光能,且波动周期越大,铜绿微囊藻对光能利用效率越...     

超声波对铜绿微囊藻超微结构和生理特性的影响

为了研究超声波对蓝藻细胞的影响,利用超声波（40W）处理200 mL铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa） 悬浮液20min,之后继续培养并于不同时间取样检测。检测悬浮藻细胞生物量发现其3d降低了97.84%;分别观察1、3、5d时沉降藻细胞超微结构变化,发现13d时细胞内脂质颗粒和藻青素颗粒增多、类囊体片层断裂、藻胆体脱落,5d时拟核区萎缩消失、细胞基础结构解体、胞质出现空洞、胞内结构颗粒降解;检测藻细胞光合放氧速率、叶绿素a （Chl.a）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性、膜透性以及跨膜ATP酶活性,发现光合放氧速率3d下降24.83%,Chl.a含量5d下降23.75%,超声组细胞SOD活性变化幅度比较大,但总体上活性降低,而CAT活性则表现为先增后减,活性始终大于对照组,同时胞内有机物渗出量增大,三种跨膜ATP酶活性（Na+/K+-ATPase、Mg2+-ATPase 和Ca2+-ATPase）均先升后降,并与膜透性变化相关。以上结果表明,超声波使铜绿微囊藻细胞沉降,并对其造成了胁迫,使部分藻细胞光合作用减弱,光合色素遭到损伤,细胞膜透性增大,甚至引起藻细胞程序性死亡。SOD活力的快速降低表明超声波使藻细胞内超氧离子（O2-）过量累积,从而对藻细胞造成氧化损伤,除此之外,超声波使藻细胞基础结构破坏、细胞内结构颗粒降解、细胞膜透性增大,这些都可能是致使部分铜绿微囊藻细胞死亡的重要原因。铜绿微囊藻细胞CAT以及跨膜ATP酶活性增大,表明藻细胞增强抗氧化酶活性以及离子调控和能量活动以抵御超声波的胁迫,而当胁迫随着时间减小后,细胞开始恢复生长和代谢,酶活力开始降低。       

纳米银抑制铜绿微囊藻的研究

目的:探讨不同浓度的纳米银对铜绿微囊藻的影响。方法:采用血球计数板计数和电子扫描显微镜研究纳米银对铜绿微囊藻生长和形态的影响。结果:当纳米银的浓度达到1.965 mg/L时,对铜绿微囊藻细胞的生长繁殖和叶绿素a的合成有抑制作用;当纳米银的浓度大于或等于9.825 mg/L时完全抑制叶绿素a的合成,但藻细胞依然能够存活。随着纳米银浓度的升高,对铜绿微囊藻的抑制作用增强。在扫描电镜下,可以清晰地看到纳米银与铜绿微囊藻的相互作用,纳米银结合在铜绿微囊藻的细胞壁上,引起细胞形变或裂解。结论:实验结果表明纳米银对铜绿微囊藻叶绿素a合成有较强的抑制作用,对细胞的生长繁殖的抑制相对较弱。     

溶藻细菌筛选及溶藻活性物质对铜绿微囊藻生理活性的影响

从太湖水华水体中分离纯化细菌,再将细菌的LB液体和固体斜面纯培养物分别收集后感染铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)细胞,从中筛选出7株具有溶藻活性的细菌,并对其中一株溶藻细菌THW7的溶藻方式及溶藻活性物质对铜绿微囊藻生理活性的影响进行了初步研究。结果表明:仅采用细菌的LB液体纯培养物进行溶藻细菌筛选会存在误筛或高估溶藻效率的风险,而采用细菌的固体斜面纯培养物进行筛选则可避免以上风险;溶藻细菌THW7通过分泌胞外活性物质的方式间接溶藻;在THW7无菌滤液胁迫下,铜绿微囊藻的生长受到显著抑制(P<0.01), 10d溶藻效率可达94.38%,光合系统活性也显著降低(P<0.01), MDA含量积累,SOD、POD、CAT活性整体呈现先升高后降低的趋势且显著高于对照组(P<0.01)。推测菌株THW7分泌的溶藻活性物质可能作用于铜绿微囊藻细胞的光合系统Ⅱ,阻碍电子传递,抑制其光合作用过程,并对藻细胞产生氧化损伤,破坏藻细胞细胞膜的完整性,从而实现溶藻作用。     

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。     

铜绿微囊藻对轮虫生命表参数和表型特征的影响

为评价铜绿微囊藻的有毒(Microcystin-producing Microcystis aeruginosa)、无毒(Microcystin-free M. aeruginosa)品系对轮虫种群增长和表型特征的影响, 研究探讨了萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)在不同微囊藻溶液中的生活史参数及形态变化。实验中各处理组单位体积总含碳量为(20.61±0.15) g C/mL, 以使轮虫获得等碳量的食物供应。实验组轮虫分别用蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)、有毒和无毒微囊藻溶液单独投喂, 并用有毒、无毒蓝藻菌分别与不同绿藻的混合液投喂。生命表实验结果表明, 不同微囊藻混合液投喂的轮虫净生殖率R₀ (F=102.71, df=32, P<0.001)、世代时间T (F=17.05, df=32, P<0.001)和内禀增长率r_m(F=18.89, df=32, P<0.001)与对照组相比降低1.36%—210.34%。侧棘刺长(F=28.18, df=65, P<0.001)和游泳速度(F=181.69, df=65, P<0.001)下降2.63%—39.07%, 轮虫体长(F=690.04, df=65, P<0.001)变化显著。与绿藻投喂的轮虫参数值相比, 轮虫的生命表参数和表型特征变化规律随微囊藻溶液浓度改变。萼花臂尾轮虫受到铜绿微囊藻胁迫时, 生长繁殖受到抑制并通过改变自身形态以抵御不利的生存环境。     

温度和铜绿微囊藻毒性对萼花臂尾轮虫生活史参数的影响

文章开展了25℃下两个品系铜绿微囊藻(有毒与无毒)不同浓度对萼花臂尾轮虫生活史的影响研究, 及在5个温度下不同浓度有毒铜绿微囊藻对萼花臂尾轮虫生活史影响的研究。结果表明铜绿微囊藻毒性、浓度及二者交互作用对轮虫生活史参数净生殖率(R₀; F=31.83, P<0.01; F=30.36, P<0.01; F=13.51, P<0.01)、内禀增长率(r_m; F=34.67, P<0.01; F=18.73, P<0.01; F=12.99, P<0.01)均有显著影响; 温度、铜绿微囊藻浓度及二者交互作用对轮虫生活史参数净生殖率、内禀增长率也均有显著影响。无毒铜绿微藻在低浓度(1×104 cells/mL)下对轮虫种群有促进作用, 可作为轮虫食物来源, 但缺乏脂肪酸等营养物质, 食物质量比蛋白核小球藻低; 在高浓度(1×105和5×105 cells/mL)下轮虫摄食无毒铜绿微囊藻机率变大, 整体食物品质下降, 对轮虫有抑制作用。有毒铜绿微囊藻对轮虫种群的抑制作用更加明显, 微囊藻浓度升高, 净生殖率和内禀增长率显著下降。研究结果还表明30℃和35℃高温下轮虫生长繁殖变快, 世代时间缩短。在高温(30℃和35℃)环境下, 铜绿微囊藻浓度升高对轮虫抑制作用更加明显。     

绿藻栅藻对微囊藻的抑制效应及评价

为筛选具有控制微囊藻水华潜力的绿藻, 研究基于藻类之间的化感作用, 对34株绿藻开展筛选及评价工作。结果发现, 栅藻FACHB-1229的抑制率最高, 其滤液对微囊藻FACHB-3550和FACHB-905的抑制率分别为53.95%和48.39%; 通过对滤液中的物质进行GC-MS检测, 推测该藻株的效应物质可能为邻苯二甲酸二(2-甲氧基乙基)酯。进一步对FACHB-1229生长和光合放氧、氨氮耐受等指标进行评价, 结果发现: 该藻株在孔板中的生长速率(0.38±0.06)/d高于微囊藻生长速率(0.13±0.03)/d; 栅藻FACHB-1229的光合放氧速率高于同期测定的其他绿藻光合放氧速率, 可达(229.91±10.49) μmol O₂/(mg Chl.a·h); 同时该藻株对氨氮的耐受能力最强, 在氨氮浓度为1888.60 mg/L时其生长速率可达(0.30±0.08)/d。此外, 在与微囊藻FACHB-3550进行共培养时, 栅藻FACHB-1229所占比例持续升高。综上, 栅藻FACHB-1229具备与微囊藻竞争的优势, 有望成为微囊藻水华生物控制的优选材料。     

铜绿微囊藻对萼花臂尾轮虫与大型溞竞争关系的影响

为探究铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)浓度变化对浮游动物竞争关系的影响,通过控制实验法,评估了在3个铜绿微囊藻浓度梯度下,萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)和大型溞(Daphnia magna)之间的种间竞争关系。结果表明不同浓度铜绿微囊藻对萼花臂尾轮虫、大型溞的增长及二者种间竞争影响具有差异,并且在3种铜绿微囊藻浓度下均以大型溞为主要优势类群。低浓度(5×10⁴ cells/m L)铜绿微囊藻仅促进大型溞种群增长(P<0.01),大型溞占据主要优势地位;中浓度(1×10⁵ cells/m L)铜绿微囊藻对萼花臂尾轮虫和大型溞增长均有显著影响(P<0.01),在此浓度下大型溞在种群竞争中依旧占优势地位,使得萼花臂尾轮虫种群衰亡;在高浓度铜绿微囊藻(5×10⁵ cells/m L)环境中种群生长均受到抑制(P<0.01),在共培养体系中仅大型溞种群存活。在无其他外在影响因素存在时,实验结果显示在不同浓度的铜绿微囊藻下,大型溞均占优势,说明铜绿微囊藻的浓...     

氮浓度对铜绿微囊藻、大型溞和金鱼藻三者相互作用的影响

为了解氮浓度对生物操纵和草-藻竞争的影响, 选取铜绿微囊藻、大型溞和金鱼藻分别作为浮游植物、浮游动物和沉水植物的代表, 在温度25℃, 光强2600 lx, 光暗比14h﹕10h, 磷浓度1.5 mg/L时, 研究5种氮浓度(0.5、2、4、8和16 mg/L, 用KNO₃溶液配制)下, 溞-藻, 草-藻和溞-草-藻共培养时各自的增长率和培养液中氮磷削减率的变化。结果表明: 在单独培养铜绿微囊藻时, 氮浓度控制在1.97 mg/L以下, 可有效降低培养液中藻的增长率。在溞-藻共培养时, 大型溞有效控藻的氮浓度范围为0.5—4 mg/L; 在草-藻共培养时, 有效控藻的氮浓度范围为0.5—2 mg/L, 对应氮浓度下(0.5和2 mg/L), 实验末期铜绿微囊藻细胞密度分别是溞-藻共培养的23.89%和21.51%, 控藻效果更好; 在溞-草-藻三者共培养时, 有效控藻的氮浓度范围为0.5—16 mg/L, 且氮浓度为0.5—4 mg/L时, 大型溞和金鱼藻的增长率均显著大于铜绿微囊藻, 铜绿微囊藻的增长率均为负值, 控藻效果最好。大型沉水植物的加入, 可以有效提高生物操纵的控藻效果, 减少水中氮磷含量, 长期有效地改善水质。     

铜绿微囊藻光合活性对LED光短期暴露的响应

为探究LED光对蓝藻光合活性的影响,以铜绿微囊藻Microcystis aeruginosa PCC 7806为对象, 25μmol photons/(m²·s)白色荧光灯为对照,检测了不同光质光强LED处理2h的光合活性。结果表明,与对照相比,25—50μmol photons/(m²·s) LED红光和蓝光、25—100μmol photons/(m²·s) LED白光和绿光处理下,细胞光合活性(F_v/F_m)显著提高。大于100μmol photons/(m²·s)的LED红光和蓝光、大于200μmol photons/(m²·s)的LED白光及大于500μmol photons/(m²·s)的LED绿光处理对光合活性有显著抑制作用,光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学效率F_v/F_m、电子传递速率ETR(Ⅱ)、光量子产量Y(Ⅱ)、光系统Ⅰ(PSⅠ)电子传递速率ETR(Ⅰ)、...     

铅锌胁迫下轮叶黑藻的吸附水平及生理响应

为探讨铅锌胁迫下轮叶黑藻(Hydrilla verticillate)的吸附水平及生理响应,分别设置不同Pb²⁺(浓度梯度为0、0.01、0.05、0.10和0.20 mg/L)、Zn²⁺(浓度梯度为0、0.05、1.00、2.00和4.00 mg/L)浓度单一和复合胁迫轮叶黑藻28d,测定其对铅锌的吸附量,叶绿素a、叶绿素b、丙二醛(MDA)和总抗氧化能力(T-AOC)含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性变化。结果显示:高浓度(≥1.00 mg/L)的Zn²⁺可促进轮叶黑藻对Pb²⁺的吸收,对Zn²⁺的吸附主要受Zn²⁺处理浓度的影响;低浓度Pb²⁺和Zn²⁺可以促进叶绿素的合成,高浓度(浓度≥1.00 mg/L)胁迫则抑制叶绿素的合成;受到胁迫时其抗氧化系统会迅速作出反应,但一定浓度的Pb²⁺与Zn²⁺在单一和复合胁迫下,抗氧化系统受限,说...