温度变化对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)生长和光合作用的影响

近年来, 随着水体富营养化的加剧, 在世界各地经常发生微囊藻水华, 并且因有些微囊藻品系能够产生毒素和异味物质, 从而严重影响饮用水安全并威胁人类健康自然水体中的微囊藻水华通常由产毒品系和非产毒品系微囊藻共同引发, 并且很多研究表明气候变暖将使蓝藻水华进一步扩张。研究铜绿微囊藻产毒品系 FACHB-905 (Microcystisaeruginosa FACHB-905)和非产毒品系 FACHB-469 (M. aeruginosa FACHB-469)在不同温度下适应 10 天后的生长、光合作用以及对强光胁迫耐受性的差异。结果发现两品系在 15 ℃ 下都基本没有生长, 在 40 ℃ 下甚至无法存活。而在 20 至 30 ℃间, 两品系的比生长速率均随着培养温度的升高而增大, 当温度进一步升高到 35 , ℃ 其又开始降低。在 20 至 35 ℃ 之间,铜绿微囊藻产毒品系 FACHB-905 比非产毒品系 FACHB-469 的比生长速率略高, 但是尚未达到显著差异水平。在 20 至35 ℃ 下适应 10 天后, 产毒品系 FACHB-905 的最大光合作用速率(Pmax)和暗呼吸速率(Rd)均显著高于非产毒品系 FACHB-469。将两品系转移至强光下(600 μmol·photons·m–2·s–1)照射 4 小时后, 两者的最大光化学效率(Fv/Fm)都显著降低, 但是产毒品系 FACHB-905 的 Fv/Fm 在 30 和 35 ℃ 时显著高于非产毒品系 FACHB-469。总之, 在适应了不同温度梯度 10 天后, 与非产毒品系 FACHB-469 相比, 产毒品系 FACHB-905 表现出较高的生长、光合作用潜能以及耐光性。根据以上研究结果我们推测气候进一步变暖有可能使产毒品系微囊藻处于优势地位, 从而加剧其水华危害。