稻秆对铜绿微囊藻抑制作用的研究

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生物 (江苏卷)

2010年普通高等学校招生全国统一考试·生物(江苏卷)一、单项选择题：本部分包括20题，每题2分，共计40分。

每题只有一个．．．．选项最符合题意。

1.(2010江苏，1)下列关于核酸的叙述中，正确的是( )A.DNA和RNA中的五碳糖相同B.组成DNA与ATP的元素种类不同C.T2噬菌体的遗传信息贮存在RNA中D.双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数答案：D2.(2010江苏，2)下列关于人体细胞结构和功能的叙述，错误．．的是( )A.在mRNA合成的同时就会有多个核糖体结合到mRNA上B.唾液腺细胞和胰腺细胞中高尔基体数量较多C.核孔是生物大分子可以选择性进出的通道D.吸收和转运营养物质时，小肠绒毛上皮细胞内线粒体集中分布于细胞两端答案：A3.(2010江苏，3)某种蛋白酶是由129个氨基酸脱水缩合形成的蛋白质，下列叙述正确的是( )A.该蛋白酶分子结构中至少含有129个氨基和129个羧基B.该蛋白酶溶液与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应C.利用透析法纯化该蛋白酶时，应以蒸馏水作为透析液D.用含该蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果比其他类型加酶洗衣粉好答案：B4.(2010江苏，4)探索遗传物质的过程是漫长的，直到20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。

当时人们作出判断的理由不．包括( )A.不同生物的蛋白质在结构上存在差异B.蛋白质与生物的性状密切相关C.蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复制D.蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息答案：C5.(2010江苏，5)无胸腺裸鼠是一种无毛变异小鼠，先天性无胸腺，常作为医学生物学研究中的实验动物。

下列表述中错误．．的是( )A.无胸腺裸鼠具有正常的体液免疫功能B.无胸腺裸鼠应饲养在无菌环境中C.无胸腺裸鼠对异体组织无排斥反应D.人类癌细胞可在无胸腺裸鼠体内增殖答案：A6.(2010江苏，6)育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。

化感物质抑藻作用研究进展

收稿日期：2013-08-05项目来源：国家支撑计划课题（2012BAJ25B07）作者简介：汪文斌（1980－），男，浙江湖州人，高级工程师，主要从事节能减排技术服务工作，E-mail ：wwb121212@163．com 化感物质抑藻作用研究进展汪文斌1，孔赟2，郑昱3，朱亮2（1．湖州南太湖环保科技发展有限公司，浙江湖州313000；2．浙江大学环境与资源学院，浙江杭州310058；3．湖州市能源监察支队，浙江湖州313000）摘要：有效控制湖库水华、治理富营养化水体是当前环境领域研究热点，关键藻种在地球CO 2固定和循环、产油产氢方面具有优势，但其过量增殖造成的环境生态风险较大。

化感物质因其高效抑藻性、选择作用性以及环境无害性，是一种具有应用价值的生物抑藻安全技术。

文章从藻细胞密度、叶绿素含量、超微结构及生长代谢、抗氧化酶活性等方面综述了化感抑藻作用及其性能评估方法，并重点阐述化感物质对水华藻、赤潮藻主要藻种的抑制作用及其机理，从而在基因表达、遗传机制等层面进行展望，以期为开发安全高效的抑藻化感物质、富营养化水体安全治理提供理论基础。

关键词：化感物质；抑藻；富营养化控制；机理中图分类号：X52文献标志码：A文章编号：1000－1166（2014）03－0040－08Ｒesearch Progress of the Algal Inhibition by Allelochemicals /WANG Wen-bin 1，KONG Yun 2，ZHENG Yu 3，ZHU Liang 2/（1．Huzhou Nantaihu Environmental Production Technology Company ，Huzhou 313000，China ；2．College of Environmental and resource sciences ，Zhejiang University ，Hangzhou 310058，China ；3．Huzhou Ener-gy Supervising Division ，Huzhou 313000，China ）Abstract ：Effective control of Lake Eutrophication is the hot research topic in the field of environment in recent decades．The allelochemicals ，because of their abilities of high algal inhibition ，selectivity ，and environmental harmlessness ，are ex-pected to achieve application in algal inhibiting field．In this paper ，the usage of plant allelopathy inhibiting the growth of harmful algae was summarized ，and the evaluation methods of algal inhibition effect were analyzed based on the algal cell density ，chlorophyll content ，ultrastructure ，growth metabolism and antioxidant enzyme activity．Furthermore ，the inhibi-tion mechanism of allelochemicals to the flos-aquae and aquaered tide algae were mainly expounded ，and the gene expres-sion of allelochemicals was proposed．Key words ：Allelochemicals ；algal inhibition ；eutrophication control ；mechanism近年来，藻类在地球CO 2固定和循环、产油产氢以及污水处理中的作用日益受到国内外研究者关注。

《氮源对铜绿微囊藻MCs合成和氮代谢影响的研究》

《氮源对铜绿微囊藻MCs合成和氮代谢影响的研究》一、引言铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）是一种常见的淡水蓝藻，具有高度的生长能力和繁殖速度。

该种藻类在水体中，尤其是富营养化水体中大量繁殖时，可能产生对水生生态系统和人类健康有害的次生代谢产物——微囊藻毒素（Microcystins，简称MCs）。

氮源作为铜绿微囊藻生长的重要营养元素之一，其种类和浓度对铜绿微囊藻的生长、MCs的合成以及氮代谢具有重要影响。

因此，本文将研究不同氮源对铜绿微囊藻MCs合成和氮代谢的影响。

二、材料与方法1. 材料本实验采用铜绿微囊藻作为实验对象，分别选用硝酸钠（NaNO3）、硝酸铵（NH4NO3）、尿素（CO(NH2)2）等不同氮源作为实验处理组，同时设置无氮源对照组。

2. 方法（1）培养方法：将铜绿微囊藻在实验室条件下进行培养，控制温度、光照等环境因素。

（2）处理组设置：分别向培养基中添加不同氮源，设置不同浓度梯度。

（3）样品收集与分析：在不同时间点收集样品，测定铜绿微囊藻的生长情况、MCs含量以及氮代谢相关指标。

三、结果与分析1. 不同氮源对铜绿微囊藻生长的影响实验结果显示，不同氮源对铜绿微囊藻的生长具有显著影响。

在相同浓度下，硝酸钠和硝酸铵处理组的铜绿微囊藻生长速度较快，而尿素处理组生长速度较慢。

此外，随着氮源浓度的增加，各处理组铜绿微囊藻的生长速度均有所提高。

2. 不同氮源对铜绿微囊藻MCs合成的影响实验发现，氮源种类和浓度对铜绿微囊藻MCs的合成具有显著影响。

在硝酸钠和硝酸铵处理组中，随着氮源浓度的增加，MCs的合成量也相应增加。

而尿素处理组中，MCs的合成量相对较低。

此外，不同氮源处理组之间MCs的种类和比例也存在差异。

3. 不同氮源对铜绿微囊藻氮代谢的影响氮代谢是铜绿微囊藻生长和MCs合成的重要过程。

实验结果显示，不同氮源处理组中氮代谢相关指标存在显著差异。

在硝酸钠和硝酸铵处理组中，氮的吸收和利用效率较高，而尿素处理组中氮的吸收和利用效率较低。

对苯二酚抑制铜绿微囊藻生长下藻毒素的产生与释放

第35卷第6期2014年6月环境科学ENVIRONMENTAL SCIENCEVol.35,No.6Jun.,2014对苯二酚抑制铜绿微囊藻生长下藻毒素的产生与释放张元春,梁文艳∗,赵远,李飞贞,曹敬灿,胡绍杰(北京林业大学环境科学与工程学院,北京　100083)摘要:选用对苯二酚,根据其抑藻的剂量效应关系,研究了铜绿微囊藻在不同抑制条件下,即投加剂量为EC 20、EC 50、EC 70、EC 90、EC 99时,藻毒素Microcystin⁃LR(MCLR)的产生与释放,并通过测定总有机碳和三维荧光光谱,研究了细胞内有机物的释放状况.结果表明,EC 20作用下,藻毒素的产生受到抑制,总MCLR 约为对照样的72.4%~83.0%;在EC 50~EC 99作用下,藻细胞受到刺激,毒素产量明显增加,总MCLR 可升至对照样的1.77~3.13倍,且在EC 70~EC 99作用下,胞内毒素大部分释放于胞外.细胞释放的其它有机物主要是类腐殖酸和类富里酸,但并不稳定,6d 后,发生了明显的降解与转化.关键词:对苯二酚;藻毒素;胞内有机物;产生;释放中图分类号:X52　文献标识码:A　文章编号:0250⁃3301(2014)06⁃2294⁃06　DOI :10.13227/j.hjkx.2014.06.035收稿日期:2013⁃10⁃10;修订日期:2013⁃12⁃22基金项目:国家水体污染控制与治理技术重大专项(2012ZX07307⁃001⁃006,2013ZX07209⁃001⁃003)作者简介:张元春(1990~),女,硕士研究生,主要研究方向为水污染控制,E⁃mail:zhangyc2368@ ∗通讯联系人,E⁃mail:lwybjfu@Generation and Release of Microcystin⁃LR by Microcystis aeruginosa Under Hydroquinone InhibitionZHANG Yuan⁃chun,LIANG Wen⁃yan,ZHAO Yuan,LI Fei⁃zhen,CAO Jing⁃can,HU Shao⁃jie(College of Environmental Science and Engineering,Beijing Forestry University,Beijing 100083,China)Abstract :The generation and release of algal toxin Microcystin⁃LR (MCLR),as well as the intracellular organic chemicals were studied during the inhibition processes of Microcystis aeruginosa using hydroquinone as the inhibitor.According to the dose⁃effect relationship,the corresponding dosages of EC 20,EC 50,EC 70,EC 90,EC 99were added to the algae suspension.The TOC was determined by the total organic carbon analyzer,and the three⁃dimensional fluorescence spectrum was obtained by the fluorescence spectrophotometer.The results showed that the generation of MCLR was inhibited at EC 20and the total MCLR was 72.4%⁃83.0%of the control samples.Whereas the cells were stimulated to produce higher amount of MCLR,and the total MCLR was 1.77⁃3.13times as high as that of the control samples at EC 50⁃EC 99.The intracellular MCLR was largely released to the water at EC 70⁃EC 99.The release of other intracellular organic chemicals mainly referred to humic⁃like and fulvic⁃like substances,which were unstable and had an obvious degradation and transformation after 6days of cultivation.Key words :hydroquinone;Microcystin⁃LR;intracellular organic chemicals;generation;release 植物多酚是植物体内的复杂酚类次生代谢物[1],研究发现穗花狐尾藻[2]、芦苇[3]、大麦秸秆[4]以及水稻秸秆[5,6]的提取物或浸出液中所含有的植物多酚类物质具有显著的抑制藻类生长的效应,例如对苯二酚[7,8]、阿魏酸和香豆素[9]等.很多水华蓝藻能分泌影响人类健康的藻毒素,而研究显示在抑藻类物质作用下藻毒素的产生与释放会发生变化,如铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa )在浮萍分泌的化感物质[10]作用下,胞内产生的藻毒素和释放到胞外的藻毒素均高于对照样;不同浓度对苯二酚、焦棓酸[11]、壬基酚[12]作用于铜绿微囊藻时,细胞内毒素和细胞外毒素随投加浓度不同而不同,如0.2mg ·L -1壬基酚作用时,胞内毒素高于对照样,胞外毒素低于对照样,但在2mg ·L -1壬基酚作用下,胞内胞外毒素均低于对照样.因此在使用抑藻类物质抑藻时,藻毒素的产生与释放直接关系到抑藻类物质应用的安全性[13].上述研究表明化感类物质会对藻毒素的产生与释放产生影响,但是对藻细胞在不同生长抑制状态下藻毒素的产生与释放不是很清楚,即对由不同投加剂量产生的不同抑藻效应中藻毒素的产生与释放规律缺乏研究.因此,本研究选用了植物多酚中抑制铜绿微囊藻效果比较好的对苯二酚[7],根据其作用于铜绿微囊藻的剂量效应关系,确定了不同的投加剂量,分析了藻细胞在不同生长抑制状态下,藻毒素Microcystin⁃LR(MCLR)的产生与释放,并通过测定总有机碳TOC 和三维荧光光谱研究了此过程中胞内有机物的释放情况.1　材料与方法1.1　藻的培养6期张元春等:对苯二酚抑制铜绿微囊藻生长下藻毒素的产生与释放铜绿微囊藻(FACHB905)购自于中国科学院水生生物研究所,接种于BG11培养基中,在30℃、2000lx、14h/10h光暗比条件下培养.待进入对数期后开始实验.1.2　分析方法1.2.1　MCLR提取、分离与测定取15mL含藻样品,于4800r·min-1、4℃下离心20min,藻细胞沉渣用于胞内MCLR的测定,上清液用于胞外MCLR的测定.藻细胞沉渣经反复冻融3次后,用80%甲醇(Fisher,美国,色谱纯)振荡提取2次,每次5h,合并振荡提取液,离心去藻渣后,于60℃水浴中去除甲醇,浓缩至0.3mL,过0.45μm滤膜,待测.上清液过0.45μm滤膜后经固相萃取(SPE)富集分离富集MCLR,洗脱液于60℃水浴中浓缩至0.3mL,SPE操作和HPLC测定方法参见文献[14].高效液相色谱仪(Waters2695/2998,美国)的MCLR检测限是4.2μg·L-1,色谱柱为Agilent TC⁃C18(2)(5μm,4.6mm×250mm), MCLR标样(10mg·L-1)购自于中国科学院水生生物研究所.1.2.2　中性红染色率测定取500mg·L-1中性红溶液3mL,加入铜绿微囊藻液0.1mL,混匀,避光染色15min,于显微镜(BX51TF,日本Olympus公司)观测细胞染色情况并计数,染色率为染色细胞与总细胞数的比值[15].1.2.3　TOC测定取含藻样品离心后的上清液,过0.45μm滤膜后,采用总碳分析仪(TOC⁃V CSN,日本岛津)测定TOC值.1.2.4　三维荧光光谱测定取含藻样品离心后的上清液,采用Hitachi F⁃7000型荧光光谱仪测定溶解性有机物的三维荧光光谱.激发波长E x=1nm,发射波长E m=5nm;扫描波长范围:E x为200~450nm,E m为250~550 nm.1.3　实验方法1.3.1　剂量效应关系取细胞密度约为3×1010个·L-1的藻液10mL,加入1000mg·L-1对苯二酚水溶液,使其终浓度为1.0、2.0、2.5、3.0、5.0、8.0mg·L-1,于光照培养箱中培养.96h后,取藻液测定中性红染色率,用概率单位法得到剂量效应关系.1.3.2　MCLR产生与释放向细胞密度约为3×1010个·L-1的300mL藻液中加入1000mg·L-1对苯二酚水溶液,使其终浓度为EC20、EC50、EC70、EC90、EC99,即使藻细胞死亡20%、50%、70%、90%、99%所对应的对苯二酚浓度,在第0、1、2、4、6d取样,其中取15mL测胞内、胞外MCLR,取25mL测TOC和三维荧光.实验共进行2组平行.2　结果与讨论2.1　剂量效应关系在用常规计数藻细胞密度的方式确定剂量效应关系时,有可能会把已死却还未溶解的藻细胞作为活细胞,而用中性红染色法时,死细胞会被染成红色,而活细胞仍为绿色,所以本研究采用中性红染色法来判别细胞的活性,所测定的中性红染色率代表了细胞的死亡率[15,16].结果显示,对苯二酚抑藻的剂量效应关系为:y=3.98x+3.55,式中x是对苯二酚浓度的对数值,y是死亡率百分比对应的概率值,拟合度R2为0.98.由该式可以得到EC20、EC50、EC70、EC90和EC99对应的对苯二酚浓度分别为1.42、2.32、3.14、4.86和10mg·L-1,该结果即作为以下实验的投加剂量.2.2　MCLR的产生与释放2.2.1　胞内MCLR微囊藻毒素是由淡水蓝绿藻产生的一类肝毒素缩氨酸,其中LR型微囊藻毒素(MCLR)最为常见,且已知毒性较强、急性危害较大,它在细胞内产生,是细胞内毒素[17,18].如图1所示,在对苯二酚EC99和EC90剂量作用下,胞内MCLR相较于对照样先上升后迅速下降,在4h时达到最大值390.7μg·L-1和379.6μg·L-1,分别为对照样的1.33倍和1.29倍,可以看出,在高剂量对苯二酚作用下,铜绿微囊藻受到外界强烈刺激,细胞在短时间内产生了过量的藻毒素.一般认为藻细胞内的能量主要用于自身生长的营养物质合成以及用于抵抗环境的胁迫[13].高剂量对苯二酚作为一种环境胁迫,使藻细胞将能量更多地用于藻毒素的合成来抵御外界环境的变化.不过,在随后的第1d,胞内MCLR浓度又降至6.23μg·L-1和6.11μg·L-1,只相当于对照样的1.7%,说明藻细胞死亡后胞内藻毒素释放出去.在EC70和EC50剂量作用下,胞内MCLR相比于对照样在逐渐下降,第1d分别降为对照样的82.4%和86.0%,第6d降至对照样的3.7%和10.1%.在EC20剂量作用下,胞内MCLR则一直约为对照样的60.1%~70.4%.可以发现,对苯二酚浓度越高,即5922环境科学35卷外界刺激越大,藻细胞死亡得越快,由此而导致的胞内MCLR 也下降得越快,即胞内MCLR 越快地被释放出来.图1　胞内MCLR 浓度随时间的变化Fig.1　Variation of intracellular MCLR during the cultivation2.2.2　胞外MCLR藻细胞死亡破裂后MCLR 会被释放到水体中,而MCLR 易溶于水[19],本研究将释放溶解到水中的MCLR 称为胞外MCLR.如图2所示,除了EC 20,其它剂量作用下的胞外MCLR 均是先上升后逐渐下降,EC 99在13h 达到最大值879.8μg ·L -1,约为对照样的79.2倍;EC 90在第1d 达最大值831.6μg ·L -1,约为对照样的66.6倍;EC 70和EC 50则在第2d 达到最大值,分别为对照样的38.2倍和27.1倍.结果显示,对苯二酚浓度越高,胞外MCLR 升高的越多,即胞内MCLR 向外释放的越多.至第6d,不同剂量条件下的胞外MCLR 与其最大值相比,均减少了约200~300μg ·L -1.图2　胞外MCLR 浓度随时间的变化Fig.2　Variation of extracellular MCLR during the cultivation2.2.3　总MCLR总MCLR 为胞内MCLR 和胞外MCLR 的总和,反映了MCLR 总量的变化,以及MCLR 产生与释放的变化规律.如图3所示,在EC 20剂量作用下,总MCLR 约为对照样的72.4%~83.0%,且藻细胞生长过程中一直低于对照样,表明藻细胞生长受到一定程度抑制的同时,MCLR 的合成也受到了抑制,但是胞外MCLR 浓度却高于对照样(图2),约为对照样的2.03~4.48倍.虽然胞内藻毒素产生量偏低,但仍有14.4%~21.8%的MCLR 释放至胞外,说明即使在低剂量对苯二酚作用下,藻细胞仍向环境水体释放MCLR.在EC 50~EC 99剂量作用下,总MCLR 先上升后下降,最大值达到对照样的1.77~3.13倍,至第6d 又减少了约300~400μg ·L -1,EC 50和EC 70降为对照样的63.6%、90.3%,均已小于对照样,而EC 90和EC 99则降为对照样的1.1倍和1.51倍,仍高于对照样.Jang 等[10]研究发现在浮萍通过释放化感物质作用于铜绿微囊藻的12d 里,胞内胞外藻毒素及其总量均高于对照样,这和本研究中高剂量对苯二酚作用下的结果类似,可见一些抑藻剂的投加会刺激藻细胞产生并释放更多的藻毒素.结果表明在EC 50~EC 99作用下,虽然藻细胞的生长受到较强的抑制,但是多数细胞的死亡,导致细胞内原有的藻毒素以及对苯二酚刺激下产生的藻毒素释放进水体,不过随着时间的推移,藻毒素浓度出现了下降趋势.相比之下,对照样的藻毒素总量随着细胞的生长而逐渐升高,所以,如果不对藻细胞的生长进行抑制,当这些细胞死亡时,仍将释放出大量的毒素.藻毒素的产生和释放除了与抑藻剂投加剂量有关外,还与藻种有关,研究显示在同一浓度壬基酚的作用下,2种不同的铜绿微囊藻胞内藻毒素的产生量不同、释放量也不同[12].图3　总MCLR 浓度随时间的变化Fig.3　Variation of total MCLR during the cultivationMCLR 的物理化学性质很稳定,但是在本研究69226期张元春等:对苯二酚抑制铜绿微囊藻生长下藻毒素的产生与释放中,胞外MCLR出现了逐渐下降的现象,这是由于实验是在无菌条件下进行的,所以不存在微生物的降解作用.研究显示,蓝藻中的色素[20]、叶绿素[21]以及腐殖质[22]等可以作为光敏剂,使藻毒素在日光照射下发生降解,因此,在培养箱的光照条件下,藻毒素MCLR发生了一定程度的降解去除.2.3　胞内有机物的释放三维荧光光谱可以有效分析溶解性有机物的化学组成[23],本研究通过对藻液离心后上清液的荧光光谱分析细胞内有机物在对苯二酚作用下的释放情况.图4为对照样的三维荧光光谱图,共检测出3组荧光峰,峰A在E x/E m=(275~280)nm/(331~ 342)nm范围内,主要是类蛋白物质,即类溶解性微生物代谢产物,如类色氨酸、类酪氨酸及其残基;峰B在E x/E m=(344~375)nm/(424~462)nm范围内,是类腐殖酸物质;峰C在E x/E m=(260~ 275)nm/(421~464)nm范围内,是紫外区的类富里酸物质[1,24].图4　对照样第1d的三维荧光光谱图Fig.4　Three⁃dimensional fluorescence spectrum ofthe control sample on the1st day不同剂量条件下峰A、峰B和峰C相对荧光强度随时间的变化如图5所示.可以看出,不管对苯二酚的剂量是多少,相比对照样,峰B和峰C强度在第1d都有所升高.但是对苯二酚空白样品的三维荧光谱图中却没有检测出峰B和峰C,表明在对苯二酚作用下,藻细胞释放了更多的类腐殖酸和类富里酸物质,且对苯二酚浓度越高,类腐殖酸和类富里酸升高得越多,即释放得越多.第1d后峰B和峰C强度开始明显下降,到第6d已接近对照样品.峰A的变化规律与峰B、峰C完全不同,根据图5　对苯二酚作用下各荧光峰强度随时间的变化Fig.5　Variation of fluorescence intensity during the cultivationunder the inhibition of hydroquinone对苯二酚空白样品的三维荧光光谱检测,可以发现它在峰A处具有很强的荧光特性,EC20~EC99所对应的相对荧光强度约为1300~7900.但是当藻液中加入对苯二酚后,峰A的强度反而出现了显著下降,均低于1300,说明藻细胞对对苯二酚产生了强烈的吸收,对苯二酚进入细胞体内,导致溶液中峰A 强度的下降,这也是对苯二酚能够抑制藻细胞生长的原因.除了EC99外,在其它剂量作用下,峰A强度与对照样相近或略高,而EC99的峰A强度只有对照样的52.8%~62.6%,这可能是因为部分类蛋白物质被死亡的藻细胞所吸附.研究显示,微囊藻细胞7922环境科学35卷碎屑能够吸附氨氮,并在30min 内即达平衡,吸附过程符合Herry 吸附模式[25];死亡的蓝藻细胞还能吸附重金属Cu 2+,Freundlich 模型能很好地描述这个生物吸附过程[26].因此,在EC 99作用下,大量死亡的细胞反过来吸附了所释放的类蛋白有机物.图6是不同生长抑制状态下,胞外TOC 浓度随时间的变化.从中可知,在对苯二酚作用下,第1d 的TOC 值均高于对照样,由于对苯二酚被藻细胞所吸收,所以溶液中TOC 的升高应该是由细胞分泌物质所带来的.类腐殖酸、类富里酸以及其它有机物质的释放均对TOC 值的升高起到了一定作用.可以发现,虽然在EC 50和EC 70作用下,类腐殖酸、类富里酸浓度后来都有明显降低,但是TOC 的变化却不是很大,这可能是因为类腐殖酸和类富里酸逐渐被降解为不具备荧光特性的小分子溶解性有机物,因此TOC 能够检测出来,但是三维荧光光谱却检测不出来.与EC 50和EC 70不同,在EC 90和EC 99剂量作用下,TOC 浓度从第2d 开始下降,与第1d 相比,第6d 的TOC 浓度分别降低了38.3%和33.2%,这可能仍然源于死亡藻细胞所产生的吸附效应.从高剂量对苯二酚作用下三维荧光光谱和TOC 的结果不难看出,藻细胞死亡后极有可能作为生物吸附剂,对溶液中的部分物质产生了吸附效应.图6　TOC 浓度随时间的变化Fig.6　Variation of TOC during the cultivation3　结论不同对苯二酚投加剂量使铜绿微囊藻处于不同生长抑制状态,藻毒素的产生与释放规律不同.在EC 20作用下,藻毒素合成受到抑制;在EC 50~EC 99作用下,藻细胞受到刺激,产生了更多的藻毒素,且大部分释放至胞外,在光照以及其它物质的作用下,胞外毒素可以被降解.对苯二酚投加后,能够被藻细胞迅速吸收进入细胞体内,在其作用下,铜绿微囊藻向胞外释放的有机物主要是类腐殖酸和类富里酸物质,类蛋白物质释放则不明显.参考文献院[1]　汪丽,梁文艳,阮铃铃,等.儿茶酚抑制藻细胞活性过程中IOM 的三维荧光特性[J].环境科学与技术,2012,35(8):1⁃5.[2]　Nakai S,Inoue Y,Hosomi M,et al.Myriophyllum spicatum ⁃released allelopathic polyphenols inhibiting growth of blue⁃green algae Microcystis aeruginosa [J].Water Research,2000,34(11):3026⁃3032.[3]　Nakai S,Zhou S,Hosomi M,et al .Allelopathic growthinhibition of cyanobacteria by reed [J].Allelopathy Journal,2006,18(2):277⁃285.[4]　刘涛,杨文杰,王茹静.作物秸秆对铜绿微囊藻的抑制作用[J].环境工程学报,2012,6(4):1154⁃1159.[5]　苏文,孔繁翔,于洋,等.水稻秸秆浸泡液对铜绿微囊藻生理特性的影响[J].环境科学,2013,34(1):150⁃155.[6]　Park M 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[19]　闫海,潘纲,张明明.微囊藻毒素研究进展[J].生态学报,2002,22(11):1968⁃1975.[20]　张维昊,方涛,徐小清.滇池水华蓝藻中藻毒素光降解的研究[J].中国环境科学,2001,21(1):1⁃3. [21]　程子波,邹华,向丽,等.叶绿素作用下微囊藻毒素⁃LR的光降解[J].环境化学,2009,28(5):683⁃685. [22]　Welker M,Steinberg C.Indirect photohysis of cyanotoxins:onepossible mechanism for their low persistence[J].WaterResearch,1999,33(5):1159⁃1164.[23]　齐飞,刘晓媛,徐冰冰,等.营养盐水平对念珠藻胞外有机物产生的影响[J].环境科学,2012,33(5):1556⁃1563. [24]　张润宇,吴丰昌,王立英,等.太湖北部沉积物不同形态磷提取液中有机质的特征[J].环境科学,2009,30(3):733⁃742.[25]　史红星,刘会娟,曲久辉,等.富营养化水体中微囊藻细胞碎屑对氨氮的吸附特性[J].环境化学,2005,24(3):241⁃244.[26]　王坎,李政,熊晶,等.水华蓝藻生物质对Cu2+的吸附动力学及吸附平衡研究[J].环境科学与技术,2011,34(12):47⁃50.9922。

黄酮类化合物对铜绿微囊藻的抑制作用

黄酮类化合物对铜绿微囊藻的抑制作用作者：邢春玉等来源：《广东蚕业》 2020年第10期DOI：10.3969/j.issn.2095-1205.2020.10.10邢春玉孙浩晨（天津天狮学院天津 301700）基金项目：水生植物化感物质对水华藻类生长的抑制作用研究（K17002）]摘要植物化感物质黄酮类化合物因具有抗菌、抗氧化的作用多被运用在蓝藻水华的治理方面。

文章选取芦丁、槐米黄酮提取物对铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）进行抑制研究，从藻细胞密度、叶绿素a等方面探讨其对铜绿微囊藻的抑制作用。

实验结果表明：7mg/L芦丁对铜绿微囊藻的抑制率为57.23%；槐米黄酮提取物对铜绿微囊藻的抑制率可达到73.20%。

芦丁和槐米黄酮提取物可以显著降低铜绿微囊藻叶绿素a含量。

关键词芦丁；槐米黄酮类化合物；铜绿微囊藻；抑制作用中图分类号:X52 文献标识码:A 文章编号:2095-1205(2020)10-26-03The Inhibition Effect of Flavonoids on Microcystis AeruginosaXing Chunyu Sun Hao chen（Tianshi College,Tianjin 301700）Abstract：Plant allelochemicals flavonoids compounds were widely used in the control of cyanobacteria bloom because of their antibacterial and antioxidant effects. In this paper, flavonoids extracts of rutin and sophora japonica were selected to study the inhibition of microcystis aeruginosa, and their inhibitory effects on microcystis aeruginosa were discussed from the aspects of cell density and chlorophyll a of algae. The results showed that the inhibition rate of 7mg/L rutin on microcystis aeruginosa was 57.23%. The inhibition rate of sophora japonica extract on microcystis aeruginosa was 73.20%.Flavonoids extracts from rutin and sophora japonica could significantly reduce the content of chlorophyll a in microcystis aeruginosa.Key words：rutin; sophora japonica flavonoids; microcystis aeruginosa;inhibition effect目前，针对蓝藻水华的控制技术可以归纳为物理、化学、生物三类，各类技术均有明显的特点，但也均存在一定的局限性。

植物化感作用研究进展

植物化感作用研究进展朱峰;何永福;叶照春【摘要】植物的化感作用是当今植物保护领域研究的热点.植物化感物质的研究与应用,建立农作物合理的轮、间、套和连作制度,培育有化感作用的农作物新品种,开发新型安全的除草剂和杀菌剂等,减少人工化学品的投入和对环境的危害,实现有害生物绿色防控.本文概述了近年来植物化感物质的种类、释放途径、作用机理、植物化感研究方法以及在农业生态系统中的应用等方面的研究进展.【期刊名称】《耕作与栽培》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】4页(P52-54,36)【关键词】植物化感作用;化感物质;应用【作者】朱峰;何永福;叶照春【作者单位】贵州省植物保护研究所,贵州贵阳550006;贵州省植物保护研究所,贵州贵阳550006;贵州省植物保护研究所,贵州贵阳550006【正文语种】中文植物与植物间的化感作用是当今科学研究的前沿之一。

“化感作用”是指一种植物(包括微生物)通过其本身产生的、并释放到周围环境中去的化学物质对另一种植物(或微生物)产生直接或间接的相互排斥或促进的效应[1]。

植物化感作用是一种自然现象,是植物对环境的一种适应和防御机制[2],是植物与周围的生物群落通过次生代谢物质为媒介建立的稳固的化学作用关系[3]。

植物主要是通过茎叶挥发、茎叶淋溶、根系分泌及植物残株的腐解等途径向环境中释放化感物质来影响周围植物的生长、发育和种子萌发等。

另外也会对同种的其它植物产生抑制作用,这种现象称为自毒作用。

已有的研究表明,桔梗[4]、水稻[5]、菊花[6]以及烟草[7]等都存自毒现象,且是造成连作障碍的原因之一。

化感物质是多种物质的混合物,目前发现的化感物质主要有:水溶性有机酸,直链醇,脂肪族醛和酮;简单不饱和内酯;长链脂肪酸和多炔;萘醌、蒽醌和复合醌;简单酚,苯甲酸及其衍生物;肉桂酸及其衍生物;香豆素类;类黄酮;单宁;类萜和甾类化合物;氨基酸和多肽;生物碱和氰醇,硫化物和芥子油苷;嘌呤和核苷等。

植物化感作用在控制水华藻类中的应用

植物化感作用在控制水华藻类中的应用邹华，邓继选，朱银(江南大学环境与土木工程学院．江苏无锡214122)摘要：伴随着水环境污染，水体中藻类疯长形成的“水华”、“赤潮”现象日益严重。

各种化学、物理、生物方法被用于抑制藻类的生长，但这些方法都存在不易控制、成本高、易破坏生态等问题。

利用植物化感作用抑制藻类生长具有生态安全和灵敏高效等优点，对湖泊富营养化的生态控制具有非常重要的意义。

作者介绍了植物化感抑藻的研究进展，归纳了化感作用的种类和化感物质的化学成分，并讨论了植物化感押藻的作用机制、抑藻机理，最后对植物化感作用在抑藻方面的研究前景进行了展望。

关键词：富营养化；化感作用；水生植物；抑藻中图分类号：X171．4文献标志码：A文章编号：1673—1689(2012)02一134一07A ppl i cat i on of Pl ant A l l el opat hy i n C ont r ol l i ng of A l gaIB l oomZ oU H“口，D EN G_，i—z“口咒，Z H U H n(S c h001of Env i r onm ent&C i v订Eng i neeri ng。

J i angn an U ni ver si t y，W uxi214122，C h i na)A bs t r act：W i t h t he se r i ous w at er pol l ut i on，t he”al gal bl oom”，”r ed t i de”f or m ed by t he ov e r—popul a t i on of al gal i s ge t t i ng w or s e。

A t pr ese nt，di f f e r ent m et hods i ncl udi ng chem i cal，phys i—caI，bi oI ogi cal w er e us e d t o i nhi bi t t he gr ow t h of a l gae i n pol l ut e d w at er．H ow ever，t he c har—act er i s t i c s of t he se m e t hods ar e di f f i cul t cont r ol l i ng，hi gh c os t，and dam ag i ng t he ecoI ogy．I n or der t o devel op a l ow cos t and ecol og i cal l y s af e m e t hod t o i nhi bi t t he gr ow t h of al gae，pl ant al—l el opat hy i s i nt r oduc ed．I n t hi s r evi e w，t he r e se ar c h pr ogr e ss of al gal—i nhi bi t i on w i t h pl ant aI～l el opat hy w as i nt r oduc ed，t he t ype s of pl ant al l el opa t hy and t he c he m i c al com po s i t i on of al l el o—c he m i c al s w er e s um m a“zed t he m ec hani s m s and pe r s pe ct i ve of pl ant a11e l opat hy w er e di s—cus s ed．K e y w or ds：e ut r ophi cat i on，a I I e I opa t hy，hydr ophyt e，a l ga l—i nhi bi t i on近年来水体富营养化现象愈演愈烈，导致藻华频发。

3种酚酸对4种水华微藻生长的影响

3种酚酸对4种水华微藻生长的影响孙颖颖;朱明;阎斌伦【摘要】通过测定藻细胞密度,分析邻苯二酚、没食子酸和焦性没食子酸的自氧化时间,研究了此3种酚酸对水华束丝藻、颤藻、实球藻和衣藻等4种水华微藻生长的影响.结果表明,当酚酸质量浓度超过3.2mg/L时,3种酚酸对此4种微藻的生长均有明显的抑制作用.其中,没食子酸和焦性没食子酸对4种微藻的抑制作用比邻苯二酚更为显著.3种酚酸的自氧化测定结果表明,没食子酸和焦性没食子酸在2h时完全消失;邻苯二酚的自氧化时间较长,约为8d.根据上述结果,推测此3种酚酸对4种水华微藻的抑制作用很可能与其自氧化能力有关.【期刊名称】《淮海工学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(019)001【总页数】5页(P71-75)【关键词】酚酸;抑制作用;水华微藻【作者】孙颖颖;朱明;阎斌伦【作者单位】淮海工学院,海洋学院,江苏,连云港,222005;淮海工学院,江苏省海洋生物技术重点建设实验室,江苏,连云港,222005;淮海工学院,海洋学院,江苏,连云港,222005;淮海工学院,江苏省海洋生物技术重点建设实验室,江苏,连云港,222005【正文语种】中文【中图分类】Q178.1化感作用(allelopathy)是指植物或微生物通过向环境中释放化感物质(allelochem ical),对其他植物或微生物产生不利或有利的作用。

将化感物质应用于藻类控制具有良好的应用前景[1],这是因为化感物质是植物的次级代谢物,一般能在自然条件下降解,不会在生态系统中长期积累,生态安全性好。

目前,化感物质抑藻的研究正在逐渐深入,并取得了一定的阶段性成果。

人们已经从淡水水生植物中分离出脂肪酸类、多酚类以及含氮化合物等多种化感物质,它们分别对蓝藻、绿藻等水华微藻具有一定的抑制作用。

其中,酚酸类物质是研究最多,也是活性较强的一类化感物质[2]。

1981年,PLANAS等发现穗状狐尾藻(Myriophy llum spicatum)的甲醇提取物能抑制组囊藻(Anacystis nidu lans)和羊角月芽藻(Selenastrum capricornutum)的生长[3]。

几种植物浸提液对铜绿微囊藻的抑制作用及抑藻特性

几种植物浸提液对铜绿微囊藻的抑制作用及抑藻特性汪瑾;杜明勇;于玉凤;卢亚萍【期刊名称】《南京农业大学学报》【年(卷),期】2014(37)4【摘要】以几种常见农作物材料(包括大麦秆、小麦秆、水稻秆、大豆杆、大豆荚、油菜杆和玉米秆)及茶叶为材料,检测它们在灭菌前、后的抑藻效果以及抑藻特性。

结果表明:大麦秆、水稻秆、大豆杆、大豆荚和茶叶浸提液对铜绿微囊藻生长都有明显的抑制效果,但灭菌后大麦秆、水稻秆、大豆杆和大豆荚的抑藻效果大大降低,均低于50%。

茶叶浸提液在灭菌前、后的抑藻效果一样,而且低浓度的茶叶具有持续、良好的抑藻效果。

不同品种的茶叶均具有良好的抑藻效果,对于初始浓度为106mL-1的铜绿微囊藻培养液,6种绿茶的抑藻效果都接近100%,红茶的抑藻效果低于绿茶。

放置2年的陈旧茶叶也具有很好的抑藻效果,12 d时0.1 g·L-1茶叶浸提液的抑藻率为43%,0.2 g·L-1茶叶浸提液的抑藻率为92%,质量浓度大于0.4 g·L-1浸提液的抑藻率接近100%。

这表明茶叶浸提液对微囊藻的抑制效果明显优于其他蓝藻和绿藻。

结论:富含多酚的茶叶浸提液是一种安全高效的有害蓝藻抑制剂。

【总页数】6页(P91-96)【关键词】铜绿微囊藻;茶叶;浸提液;秸秆;抑藻;抑藻剂【作者】汪瑾;杜明勇;于玉凤;卢亚萍【作者单位】南京农业大学生命科学学院,江苏南京210095【正文语种】中文【中图分类】Q89【相关文献】1.香蒲水浸提液对铜绿微囊藻及水华鱼腥藻的化感作用 [J], 冯彬;郭明;赵爽;夏侯佐英;金桂宏;何云核2.几种植物对铜绿微囊藻和水华鱼腥藻抑制作用 [J], 何梅3.水稻(Oryza sativa L.)秸秆浸提液对铜绿微囊藻(Microcysti aeruginosa)的抑制作用 [J], 张余霞;张玲;高兴;王立新;陆长梅;吴国荣4.几种陆生植物材料对铜绿微囊藻的联合抑藻作用 [J], 胡利静;肖艳翼;刘腾飞;胡鲲;杨先乐5.不同浸提时间下野菊花水浸提液对铜绿微囊藻的影响研究 [J], 张方;薛亚果;李月月;王莉平;郭莉;谭远桢;高云霓因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

两类铜绿微囊藻株系间生长及竞争能力比较的研究的开题报告

两类铜绿微囊藻株系间生长及竞争能力比较的研究的开题
报告
题目：两类铜绿微囊藻株系间生长及竞争能力比较的研究
研究背景和意义：
铜绿微囊藻属于一种常见的蓝藻，是一类常见的浮游微生物。

其中有一些铜绿微囊藻株系能够产生毒素，对环境造成一定的危害。

因此，铜绿微囊藻的监测和研究备受关注。

针对不同的铜绿微囊藻株系，它们的生长和竞争能力可能存在差异，了解其生长和竞争能力的差异，对于铜绿微囊藻的管理和控制具有重要的参考价值。

因此，我们需要通过实验研究来探究不同铜绿微囊藻株系之间的生长和竞争能力的差异。

研究内容和方法：
本研究旨在通过实验比较不同铜绿微囊藻株系之间的生长和竞争能力。

具体研究内容和方法如下：
1. 收集不同铜绿微囊藻株系样本，对其进行处理、准备实验物质。

2. 首先，研究各个铜绿微囊藻株系在不同光照、温度和营养条件下的生长情况。

具体来说，将不同株系的铜绿微囊藻培养在不同的光照、温度和营养条件下，记录其生长速率、生长周期等指标，分析不同铜绿微囊藻株系在不同条件下的生长情况。

3. 接着，选取两种生长情况较好、生长速率较快的铜绿微囊藻株系进行竞争性生长实验。

具体来说，将两个株系的铜绿微囊藻同时加入同一培养基中，记录其生长情况，分析两个株系之间的竞争情况。

研究预期结果：
通过实验研究，我们可以得出不同光照、温度和营养条件下，不同铜绿微囊藻株系的生长情况。

同时，我们可以比较两个生长情况较好的铜绿微囊藻株系之间的竞争情况，得出它们之间的生长差异和竞争能力差异。

这些研究结果，对于铜绿微囊藻的管理和控制有一定的参考价值。

稻草浸泡液对藻类抑制作用机制

随着我国经济的持续高速增长, 与之伴随的最大负效应就是环境污染日益严重, 大江、大河及湖库水环境质量日趋恶化. 而其中水体的富营养化现象已经成为我国目前最紧迫的水环境问题之一[ 1] , 也是最为频繁发生的水环境灾害. 水华对水环境的使用功能造成了不良影响, 有必要寻求一些经济、便捷、环境影响小的方法来控制水华藻类的生长.
浓度梯度为 0 5、1 0、1 5、2 5、5 0 g L , 对照不加浸泡液. 抑藻试验体系均用灭菌去离子水定容到 80
mL. 每个浓度梯度 3 个平行样, 设置多个空白对照.
抑藻试验培养 5 d 后, 测定各锥形瓶的叶绿素 a 含
量, 计算实验室条件下不同处理方式、时间下的稻草浸泡液对铜绿微囊藻的抑制率( IR) . 公式表征为:
腐败的植物秸秆由于其降解过程中产生的化学
物质和生物作用对藻类产生抑制作用而具有这样的特性[ 2, 3] . 国外研究较多的是大麦秆, 并对其抑藻机制有了较为全面的研究, 主要存在 4 种解释: 秸秆表面形成的生物膜通过同化作用固定水体中的磷[ 4] ; 腐败的秸秆为原生动物、无脊椎动物提供了栖所, 从而增强了对藻类的牧食作用[ 5] ; 腐败秸秆释放出化学物质, 抑制了藻类的生长[ 6~ 8] ; 秸秆上富集的细菌对藻产生了直接的抑制[ 9] , 其中以化感物质为主, 微生物作用为辅的机制得到较多的承认,
种. 再放置于模拟人工气候室培养至指数生长期用
于实验. 人工气候室参数: 气温控制范围 20~ 25 , 光照条件2 000 lx, 每日光暗比 12 h 12 h.
1. 2 稻草浸泡液制备
稻草来自辽宁省某绿色产品生产基地. 将风干

草甘膦对铜绿微囊藻生长的影响及其机理研究

草甘膦对铜绿微囊藻生长的影响及其机理研究张琼;袁兴超;裴兆虎;赵健;韩敏;邓涛【摘要】[目的]探讨草甘膦对铜绿微囊藻生长的影响及其机理.[方法]研究不同浓度草甘膦对铜绿微囊藻生长和蛋白合成的影响,并从铜绿微囊藻的抗氧化酶系统和对磷营养的代谢和转化两个方面,分析其影响机理.[结果]草甘膦浓度较低时(5或10 mg/L)刺激微囊藻生长和蛋白合成,高浓度(20或40 mg/L)时起到抑制作用.产生这种现象的可能机理有两方面:一是草甘膦诱发了微囊藻的氧化损伤,表现为加药组的MDA含量显著增加,故微囊藻体内的抗氧化相关酶CAT、POD、SOD被大大激活;二是微囊藻细胞内外可生物利用的正磷酸盐比例因为该舍磷除草剂的添加发生了变化,低浓度草甘膦有助于磷营养的吸收利用.[结论]该研究为草甘鳞生态安全性的评估和铜绿微囊藻磷代谢的研究提供一定的理论依据.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2015(000)036【总页数】4页(P157-159,206)【关键词】草甘膦;抗氧化系统;磷代谢;铜绿微囊藻【作者】张琼;袁兴超;裴兆虎;赵健;韩敏;邓涛【作者单位】滨州学院资源环境系,山东滨州256603;滨州学院资源环境系,山东滨州256603;滨州学院资源环境系,山东滨州256603;滨州学院资源环境系,山东滨州256603;滨州学院资源环境系,山东滨州256603;滨州学院资源环境系,山东滨州256603【正文语种】中文【中图分类】S482.4草甘膦是近年来全球用量最大的除草剂之一，且随着抗草甘膦转基因作物的种植，其年使用量仍在不断增加［1－2］。

草甘膦可以通过叶面喷洒、大气转运、表面径流等方式进入水体，近年来许多国家的水体里都发现了草甘膦和其主要的降解产物 AMPA 的残留［3］。

如 Couple［4］等发现，施用的草甘膦有0.009% ～0.860% 会进入地表水中。

一般认为，草甘膦是环境友好型的除草剂，但是最近有较多研究表明，草甘膦对微生物、藻类、水生植物以及低等动物都有较大影响［5－8］。

我校“中草药黄连抑制铜绿微囊藻生长的机理研究”项目获国际先进水平

为Ｈ × ｎ矩阵，
Ａｂ为 × １矩阵，又Ｒ（Ａ）＝ｎ，由推论１知，可逆且线性方程组
Ａｘ＝Ａｂ均有唯一解，且其解：（Ａ）Ａｂ。
注：参考文献［６］详细讨论了线性方程组同解
的条件，即Ａｘ＝ｂ与Ｂｘ＝ｄ同解的充要条件是它们的导出组＝０与Ｂｘ＝０同解。
首次采用中草药黄连对铜绿微囊藻生长的抑制机理进行了系统研究，并应用ＲＮＡ — ｓｅｑ技术首次从分子水
平研究了小檗碱对铜绿微囊藻基因表达谱的影响，为进一步揭示小檗碱抑制铜绿微囊藻生长的机理提供
了科学依据。研究结果对于铜绿微囊藻水华发生的控制具有重要的理论和实际应用价值。
鉴定委员会认为，该项目总体技术达到国际先进水平，建议进一步开展相关应用技术研究，扩大示
天津农学院学报
第２０卷
所以Ｒ（ＡＡ，Ａｂ）＝尺（Ａ），即线性方程组的系数矩阵的秩等于增广矩阵的秩，因此此线性方程组有解。
由引理６易得克拉默法则的推广。
定理２：设为ｍ× ｎ实矩阵，ｂ为ｍ× １列向
长邢克智教授、科技处处长崔晶教授参加了会议。项目组以常见的中草药为试验材料，通过一系列抑藻试验，在国内外首先筛选出对铜绿微囊藻有显
著化感抑制作用的中药黄连，并明确其主要有效成分为小檗碱。研究发现，小檗碱对铜绿微囊藻的抑制作用达到９０％以上。由此，研发出一种高效、环境友好型的中草药抑藻剂，并进行了应用试验。同时，

水稻(Oryza sativa L.)秸秆浸提液对铜绿微囊藻(Microcysti aerugino-3a)的抑制作用

合速率急剧下降，吸速率和超氧物歧化酶（Ｏ活性呈先升高后下降的趋势，呼ＳＤ）膜透性迅速升高，细胞光合膜自发荧光强度显著衰减．用不同的有机溶剂对该浸提液进行萃取，浓缩后用滤纸片法在固体培养基上做抑藻实验，乙醚和乙酸乙酯
萃取液能明显看到抑藻圈，证实其中含有抑制物质．关键词：水稻秸秆水浸提液；铜绿微囊藻；抑制作用；抑制物质
ｇｏｔｆｒｈｏｗ
ａｒｇｎｓａｂｉｓｈｂｅｈｎｔｅｒｅｏｕｌｙｗｓｏｅ／１０（ｃｔｗ／ｗｔ）ｅ／／ａｗｓｏｖｕｌｉｉｉｄｗｅｈａｆｑａｉａｖｒ１０ｒｅｓａ／ｏｏｙｎｔｔｔｉｒａｒ．ｅ
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几种植物浸提液对铜绿微囊藻的抑制作用及抑藻

网络出版时间：2014-05-28 10:09网络出版地址：/kcms/detail/32.1148.S.20140528.1009.004.html几种植物浸提液对铜绿微囊藻的抑制作用及抑藻特性汪瑾，杜明勇，于玉凤，卢亚萍*(南京农业大学生命科学学院生物学教学实验中心，江苏南京210095)摘要：从几种常见农作物材料，包括大麦秆、小麦秆、水稻秆、大豆杆、大豆荚、油菜杆、玉米秆和茶叶中进行筛选，检测它们在灭菌前后的抑藻效果以及抑藻特性。

结果表明：大麦秆、水稻秆、大豆杆、大豆荚和茶叶浸提液对铜绿微囊藻生长都有明显的抑制效果，但灭菌后大麦秆、水稻秆、大豆杆和大豆荚的抑藻效果大大下降，均低于50%。

茶叶浸提液在灭菌前、后的抑藻效果一样，而且低浓度的茶叶具有持续而良好的抑藻效果。

不同品种的茶叶均具有良好的抑藻效果，对于初始浓度为106·mL-1的铜绿微囊藻培养液，6种绿茶的抑藻效果都接近100%，红茶的抑藻效果低于绿茶。

放置两年的陈旧茶叶也具有很好的抑藻效果，12天时0.1 g·L-1的茶叶浸提液的抑藻率为43%，0.2 g·L-1茶叶浸提液的抑藻率为92%，0.4 g·L-1以上浓度浸提液的抑藻率接近100%。

茶叶浸提液对微囊藻的抑制效果明显优于其他蓝藻和绿藻。

结论：富含多酚的茶叶浸提液是一种安全高效的有害蓝藻抑制剂。

关键词：铜绿微囊藻；茶叶；浸提液；秸秆；抑藻；抑藻剂1中图分类号：Q89 文献标志码：A 文章编号：Characterization of the inhibition effect ofplant extracts on Microcystis aeruginosaW ANG Jin, DU Mingyong, YU Y ufeng, LU Yaping*(Biological Experiment Teaching Center, College of Life Sciences, Nanjing AgriculturalUniversity, Nanjing 210095, China）Abstract: Eight kinds of plant materials, including barley straw, wheat straw, rice straw, soybean pod, soybeanstalk, cole stalk, corn straw and tea, were examined to determine their algal inhibitory effects on Microcystisaeruginosa. The inhibitory effects of sterilized plant extracts were compared with those of the unsterilized extracts.The inhibitory characteristics of tea extract was examined. The result showed that most of the plant extracts coulddecrease the number of cyanobacteria compared to the control, in which barley, rice, soybean materials and tea hadhigh efficiency. The inhibitory rate of filter-steriled extracts of crop stalks decreased significantly in comparison tothe unsteriled extracts. But the steriled extract of tea had almost the same inhibitory efficiency as the unsteriled one.Moreover, the tea extract at low concentration had a sustaining and steady inhibitory function. All kinds of teaexamined could control the growth of M. aeruginosa. The inhibitory rate of green tea extract was nearly 100%with little distinction between the different species, which was higher than that of black tea. In addition, the tea of2-year storage also had high inhibitory rate, which was 43% at 0.1 g·L-1 dry tea, 92% at 0.2 g·L-1 and 100% at 0.4g·L-1after a 12-day culture. Tea extract had much higher inhibitory rate on Microcystis than on other algae.1收稿日期：2013-12-24基金项目：国家自然科学基金项目(31300644)；江苏省博士后基金项目(1101025B)；南京农业大学青年创新基金项目(Y020*******)作者简介：汪瑾，硕士，实验师。

微囊藻毒素-LR和铜绿微囊藻裂解液对营养生长期水稻生理生化效应

微囊藻毒素-LR和铜绿微囊藻裂解液对营养生长期水稻生理生化效应张慧;姜锦林;张宇峰;单正军【摘要】选用微囊藻毒素-LR(MC-LR)纯品和铜绿微囊藻裂解液分别对水稻进行21d暴露处理,考察不同浓度(0.1,1.0和10.0μg/L)MC-LR纯品和不同浓度(0.002,0.02和0.2倍)裂解液对水稻株高、鲜重、根长、淀粉酶、碱性磷酸酶(AKP)、还原性谷光甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)的影响.研究结果表明,MC-LR纯品能抑制水稻株高、根长及叶片中淀粉酶活性,且在较低浓度下水稻根长即出现显著响应.高浓度裂解液在水稻的生长发育方面更多地表现为对植株的刺激和促进作用,仅对水稻根长抑制显著.在生理生化方面,MC-LR纯品对叶片碱性磷酸酶活性无影响,但对GSH具有诱导作用,而裂解液对GSH、MDA和AKP都表现出显著抑制.该研究表明,MC-LR纯品和铜绿微囊藻裂解液对水稻的毒性效应存在差异,铜绿微囊藻裂解液中存在的其他毒素组分可能对水稻毒性效应影响较大.%In the present study, the changes of plant height, root length, plant fresh weight, amylase activity, AKP activity, GSH content and MDA content of rice (Oryza sativa L.) were investigated under the exposure to a series of concentrations of MC-LR (0.1μg/L, 1.0μg/L and 10.0μg/L) andMicrocystis aeruginosa crude extracts (0.002lysate, 0.02lysate and 0.2lysate) for 21d. Results showed that the plant height, root length and amylase activities of rice were decreased under the exposure of pure MC-LR. Root length was a sensitive indicator in rice for its quick response to MC-LR exposure in 0.1μg/LMC-LR treatment group. However,Microcystis aeruginosa crude extracts with high concentration of MC-LR had positive effects on growth and developmentof rice except for root length. GSH content of rice was significantly induced in 0.1μg/LMC-LR group, but no significant changes of AKP activity was observed in all pure MC-LR treatment groups. In contrast, GSH content, MDA content and AKP activity could be significant inhibited in rice exposed toMicrocystis aeruginosa crude extracts. These results suggested that the toxicity mechanism of MC-LR to rice might be different from Microcystis aeruginosa crude extracts and other toxic components existed inMicrocystis aeruginosa crude extracts may exert great influence on rice.【期刊名称】《中国环境科学》【年(卷),期】2017(037)008【总页数】8页(P3134-3141)【关键词】微囊藻毒素-LR;铜绿微囊藻;水稻;毒性效应【作者】张慧;姜锦林;张宇峰;单正军【作者单位】国家环境保护农药环境评价与污染控制重点实验室,环境保护部南京环境科学研究所,江苏南京 210042;南京工业大学环境学院,江苏南京 210009;国家环境保护农药环境评价与污染控制重点实验室,环境保护部南京环境科学研究所,江苏南京 210042;南京工业大学环境学院,江苏南京 210009;国家环境保护农药环境评价与污染控制重点实验室,环境保护部南京环境科学研究所,江苏南京 210042【正文语种】中文【中图分类】X503.231蓝藻广泛分布于淡水和咸水水体中,在水体富营养化的情况下,蓝藻会过度繁殖造成水体透明度降低、溶解氧减少,其中微囊藻、鱼腥藻和念珠藻等会产生微囊藻毒素、鱼腥藻毒素、节球藻毒素等多种毒素[1].最常见的微囊藻毒素(Microcystins,简称MCs)是一类结构为环状七肽的小分子肝毒素,易溶于水且不易挥发.目前为止,已被发现的MCs异构体有近90种[2],以MC-LR、MC-RR和MC-YR这三种类型最为常见[3].Lahti等[4]在蓝藻水华发生时的中宇宙水体中检测到MC-LR的含量在0.06~0.21μg/L之间,当有外来因素导致蓝藻细胞内毒素大量释放时,水体中微囊藻毒素含量短时内可高达1800μg/L[5].杨晓红等[6]对重庆某区水库水样进行ELLSA 检测发现,该水体中MC-LR的含量为4.3μg/L,远超我国《生活饮用水水质规范》规定,这对生态及人类健康造成严重威胁.研究表明[7-8],MCs具有生物富集效应,Chen等[9]在水生动植物体内及水边栖息的鸟类体内均发现了MCs的存在,表明MCs存在随食物链传递的风险.近年来的研究还表明[10],MCs随着灌溉用水进入农田,Corbel等[11]研究表明,塔克库斯特湖周围农田灌溉水中MCs的含量最高可达100μg/L;詹晓静等[3]在滇池湖水灌溉的农田土壤中检测到MCs的平均含量为1.6μg/kg.在MCs在完全降解之前仍然要在土壤中滞留一段时间,这将对暴露在该环境下的作物带来不利影响.经调查研究[12-13],种植在MCs污染水源附近的农作物如番茄、辣椒和水稻等样本中均有MCs的检出情况,且在MCs的长期暴露下,水稻、油菜、小白菜等作物的生长都会受到不同程度的抑制[14-16].MCs最经典的致毒机制是抑制蛋白磷酸酶1和2A活性,影响细胞内蛋白磷酸化和去磷酸化的平衡[17],近年研究表明氧化胁迫也是MCs致毒机理的一个重要方面[18].目前对MCs致毒机理的研究多集中于提纯的MCs,而对于MCs纯品和蓝藻裂解液产生的生物效应与不同实验室的结论并不一致,学界也尚未形成一致的结论.本研究利用实验室培养铜绿微囊藻制备裂解液,研究其对水稻的生长影响和生态生理学效应,比较其与纯毒素作用的异同点.1.1 材料与试剂铜绿微囊藻藻种PACHB—905、MC-LR标准样品(10 μg/L)和ELISA试剂盒(Microcystin plate kit)购自中科院武汉水生所;纯微囊藻毒素MC-LR,纯度³95%,购自台湾藻研究有限公司(Taiwan Algal Science Inc);相关生理生化指标检测试剂盒购自南京建成生物工程研究所.1.2 铜绿微囊藻的培养及其裂解液制备铜绿微囊藻PACHB—905采用BG11培养基,在光照培养箱中(25±1)℃,照度2000lx,120rpm下培养.取对数生长期的铜绿微囊藻,离心,弃上清,收集藻细胞于冻干机中冻干,准确称取约5g冻干藻粉,加入一定量去离子水,反复冻融3次后,超声振荡器处理10min,10000rpm离心20min后取上清液,定容至250mL,即得到蓝藻裂解液,裂解液于-20℃保存.1.3 铜绿微囊藻裂解液中微囊藻毒素含量测定量取8ml裂解液,分别用Waters公司的HLB和Carbon-NH2固相萃取柱分别萃取、浓缩.固相萃取前先用10mL甲醇活化小柱,再用15mL去离子水清洗.水样过小柱后,用20mL 20%甲醇清洗柱上杂质,再用20mL 90%甲醇(含0.1% TFA,V/V)洗脱MC-LR,洗脱液用旋转蒸发仪蒸干(0.1bar,40℃),用纯甲醇转移组分至氮吹管,氮吹至干,20%甲醇定容至1mL,供HPLC分析.HPLC测定条件:HPLC(Waters e2695/2998液相色谱仪)配有Zorbax Eclipse SB-C18柱(250mm´4.6mm,5 μm)和PDA检测器,检测波长238nm,流动相组成:(A)超纯水+0.05%(V/V) TFA;(B)乙腈+0.05(V/V)TFA,流速1mL/min,柱温40℃.流动相梯度洗脱程序为:0min 10% B,20min 65% B,25min 65% B,28min 10% B.MC-LR 标准样定标,HPLC的检测限是0.05μg/mL.超纯水中添加1.0μg/m L MC-LR(设置4个重复),按上述方法进行提取和测定.该测定方法回收率为89.7%.1.4 水稻培养及暴露处理选取颗粒饱满的日本晴(Oryza sativa L.)水稻种子用1% NaClO消毒20min,充分漂洗后于28℃下浸种24h,并于恒温培养箱25℃黑暗湿润环境中催芽,待水稻发芽后挑选长势良好的幼苗转移入国际水稻研究所常规营养液(含40mg/LNa+,10mg/L P5+,40mg/L K+,40mg/L Ca2+,40mg/L Mg2+,0.5mg/LMn2+,0.05mg/L Mo6+,0.2mg/L B3+,0.01mg/L Zn2+,0.01mg/L Cu2+,2mg/L Fe3+)中继续培养.培养条件:光/暗为14/10h,光照强度2000lx,湿度75/70,温度25℃.每两天换一次营养液,培养一周后对水稻进行染毒实验.实验浓度设置为空白对照组(加100mL水培液);0.1,1.0和10.0μg/LMC-LR纯品处理组;0.002倍裂解液处理组(100mL水培液+0.2mL裂解液);0.02倍裂解液处理组(98mL水培液+2mL裂解液);0.2倍裂解液处理组(80mL水培液+20mL裂解液),每组设三个平行,染毒周期为21d,每两天换一次毒液并收集10mL残留液过0.45μm 滤膜用于测定水培液中藻毒素含量.1.5 MC-LR含量的酶联免疫(ELISA)分析根据ELISA试剂盒MC-LR的定量线性范围为0.1~10μg/L,因此,将10.0μg/LMC-LC纯品培养液样品稀释2倍,0.02倍裂解液培养液样品稀释10倍,0.2倍裂解液培养液样品稀释100倍后再进行ELISA检测.1.6 水稻生理生化指标测定水稻株高,鲜重及根长均采用常规方法测定;利用考马斯亮蓝法测定水稻叶片蛋白质含量;采用南京建成生物工程研究所相关试剂盒测定淀粉酶(AMY)含量,用酶标法测定微量还原型谷胱甘肽(GSH),植物丙二醛(MDA)和碱性磷酸酶(AKP)活性.1.7 数据处理研究结果由SPSS 19.0软件计算,对于效应值的显著性分析,在满足正态分布(Shapiro-Wilk test)和方差齐性(Levene’s test)的前提条件下,采用方差分析(ANOVA)和多重比较(S-N-K test)分析处理之间的差异显著性,否则采用非参数检验(Kruskal-Wallis test)来检验处理之间差异的显著性,P<0.05具有显著差异,P<0.01具有极为显著的差异,实验结果表示为平均数±标准偏差,用Origin 8.5作图.2.1 铜绿微囊藻中微囊藻毒素提取结果由图1A可知,MC-LR的出峰时间大约为12.68min.从图1B和图1C对比可以看出,两种前处理得到的HPLC图并不一样,Carbon-NH2小柱固相萃取柱活性炭成分虽然能吸附蓝藻粗提液中的叶绿素成分,从而使得最后得到的样品较为干净,但是MC-LR损失也较大,可能是由于部分MCs吸附于活性炭成分上未得到洗脱.HLB小柱和Carbon-NH2小柱前处理这两种方法得到的蓝藻冻干粉中MC-LR浓度分别为43.47μg/g干藻和27.05μg/g干藻.2.2 暴露体系微囊藻毒素的ELISA分析由表1可知,0.1 μg/LMC-LR处理组的测定浓度比理论浓度略高,这可能是该浓度接近试剂盒测定下限造成测定有所干扰,或为低浓度溶液配制偏差,加上暴露体系在培养环境中培养液蒸发和换液等相关步骤等综合因素导致,其余MC-LR纯品处理组在21d暴露期间的MC-LR实际暴露浓度均与理论浓度较为符合.ELISA检测结果与HLB小柱处理的检测结果相比偏高,可能是因为铜绿微囊藻裂解液中含有其他藻毒素成分所致.2.3 MC-LR纯品与铜绿微囊藻裂解液对水稻植株生长的影响2.3.1 MC-LR纯品与铜绿微囊藻裂解液暴露对水稻根长的影响植物根系是活跃的吸收器官和合成器官,根的生长情况和根系活力水平会直接影响地上部分的生长和营养状况及产量水平.如图2,对照组中水稻根长为13.99±0.73cm,低浓度0.1μg/L MC-LR对水稻根长有明显的抑制作用,水稻根长为11.86±0.44cm;0.002倍和0.2倍裂解液对水稻根长也有显著的抑制作用,其中0.2倍裂解液处理组中水稻根长仅为10.54±0.35cm.2.3.2 MC-LR纯品与铜绿微囊藻裂解液对水稻株高的影响由图3可知,MC-LR纯品和铜绿微囊藻毒素对水稻株高的影响结果不同,1 μg/LMC-LR纯品处理下水稻株高为20.89±0.26cm,与空白对照组相比水稻株高显著降低(P<0.01).而高浓度(0.2倍)铜绿微囊藻裂解液对水稻株高有显著的促进作用(P<0.01),水稻株高为30.19±0.65cm,比空白对照组株高增加了29.49%,且水稻株高随裂解液浓度的增加呈上升趋势.2.3.3 MC-LR纯品与铜绿微囊藻裂解液暴露对水稻鲜重影响由图4可知,高浓度(10μg/L) MC-LR纯品和高浓度(0.2倍)铜绿微囊藻裂解液对水稻生长都有促进作用,10 μg/L MC-LR纯品处理下水稻鲜重为0.47±0.04g,0.2倍铜绿微囊藻裂解液对植物生长促进作用更为显著(P<0.01),水稻鲜重为0.60±0.04g.在裂解液的暴露处理下,水稻鲜重随着裂解液浓度的升高逐步增加,呈浓度-效应关系.2.4 MC-LR纯品和铜绿微囊藻裂解液对水稻叶片生理生化指标的影响2.4.1 MC-LR纯品与铜绿微囊藻裂解液暴露对水稻叶片淀粉酶活性影响淀粉酶能水解淀粉、糖原和多糖中O-葡萄糖键的酶,在水稻生长过程中起到重要作用.由图5可知,MC-LR纯品浓度越高,淀粉酶活性越低,在10μg/L MC-LR纯品的暴露处理下水稻淀粉酶活性相对空白对照组显著降低(P<0.05);高浓度(0.2倍)裂解液对淀粉酶活性的抑制作用更为显著(P<0.01),淀粉酶活性为0.28±0.02U/mgprot,比空白对照组降低了29.95%.2.4.2 MC-LR纯品和铜绿微囊藻裂解液对水稻叶片碱性磷酸酶活性的影响由图6可知,各浓度MC-LR纯品对水稻叶片碱性磷酸酶的活性与空白对照组相比无显著变化,而在铜绿藻裂解液处理组中,水稻叶片中碱性磷酸酶的活性随着裂解液浓度的增高呈现下降趋势,0.02倍和0.2倍裂解液中水稻叶片碱性磷酸酶的活性分别为17.77±1.70和9.83±0.49U/ gprot,与空白对照组相比分别降低33.45%和63.18%,降低显著(P<0.05).2.4.3 MC-LR纯品和铜绿微囊藻裂解液对水稻叶片GSH含量的影响由图7可知,0.1μg/ LMC-LR纯品的暴露处理可诱导水稻叶片中GSH含量升高,达177.94±6.94mmol/gprot,表明机体对进入的MC-LR产生积极的应对反应,产生大量的GSH来清除机体内的MC-LR.而高浓度(0.02倍和0.2倍)铜绿微囊藻裂解液能强烈抑制GSH水平,与空白对照组相比下降31.66%和58.87%,且随着裂解液浓度的增加GSH含量呈现下降趋势.2.4.4 MC-LR纯品与铜绿微囊藻裂解液暴露对水稻叶片MDA含量的影响由图8可知,在MC-LR纯品和裂解液处理下,水稻叶片中MDA含量并未显著上升,表明叶肉细胞未发生明显的脂质过氧化.在0.1和10μg/L MC-LR纯品处理组和0.02倍和0.2倍裂解液处理组中水稻叶片中MDA含量均显著性降低;并且在铜绿微囊藻裂解液中,裂解液浓度越高,MDA的含量降低越显著.3.1 MCs对水稻生长发育的影响自然界中生产藻毒素的蓝藻群体可生产一种或多种藻毒素,不同藻毒素的毒性结构和致毒机理也不尽相同[19],因此,藻毒素裂解液与MC-LR纯品间的生物毒性会有所不同.本研究表明,MC-LR纯品和铜绿微囊藻裂解液的暴露处理对水稻生长发育展现出了不同的毒性效应.暴露处理21d时,较高浓度的MC-LR纯品对水稻株高具有抑制作用,这与张敏敏等[14]的研究结果一致.而高浓度(0.2倍)裂解液对水稻株高具有明显的促进作用,而EI Khalloufi等[20]研究表明,MCs为22.24μg·mL-1的蓝藻水华粗提液处理30d后番茄植株高度受到显著抑制.本研究中,高浓度MC-LR纯品和高浓度裂解液对水稻鲜重均表现出促进作用,而对根长具有抑制作用,这可能是水稻根部直接暴露在藻毒素培养液中所致.Chen等[13]研究显示高浓度MC-LR可通过抑制根的伸长、根冠的形成而影响水稻根系的形态,而王娓敏等[21]研究发现1.0μg/L MCs处理7d时能促进水稻根系的生长,提升根系活力.淀粉酶是能水解淀粉、糖原和有关多糖中的O-葡萄糖键的酶,在水稻生长过程中起到重要作用.高浓度MC-LR纯品和高浓度裂解液对淀粉酶的抑制作用,这一现象说明藻毒素在一定程度上抑制了水稻对营养物质的吸收,从而影响了水稻的生长.在MC-LR与其他物质间的相互作用下裂解液毒性和生物效应与MC-LR纯品间会存在差异,这也使得裂解液的致毒机理更为复杂.3.2 MCs对水稻的生理生化的影响MCs对生物体致毒最直接的方式便是抑制蛋白磷酸酶,蛋白磷酸酶的抑制扰乱胞内磷酸化-去磷酸化的平衡,直接或间接的以一种不确定的方式导致ROS的产生,破坏了机体内自由基平衡,使机体内MDA含量升高,引起机体的过氧化损伤.本研究中MC-LR纯品和高浓度铜绿微囊藻裂解液在不同程度上降低了MDA含量,这可能是MCs的暴露处理使得水稻包内膜结构损伤所致,也可能是机体内ROS含量的变化导致MDA的降低[14].MC-LR纯品的暴露处理对水稻叶片碱性磷酸酶活性无影响,而高浓度裂解液对叶片碱性磷酸酶活性有明显的抑制,说明相对于MC-LR纯品来说,裂解液中除MC-LR之外的其他有毒组分也对碱性磷酸酶的活性产生影响.3.3 植物体内谷胱甘肽对MCs的解毒机制谷胱甘肽(GSH)是生物细胞内抗氧化防御系统中不可缺少的物质,具有抗氧化作用和耦合解毒作用,MC-LR在体内解毒的第一步主要是通过与GSH结合,增进其水溶性从而得到排出[1]. Pflugmacher[22]最早在金鱼藻体内检测出MC- LR-GSH,证明植物体内GSH能与MCs形成共轭产物而降低MCs对植物体的毒性.本研究表明,经铜绿微囊藻裂解液处理的水稻叶片中GSH含量出现显著下降,说明铜绿微囊藻裂解出的不同种类的藻毒素虽然毒性不尽相同,但同样需要GSH来结合进行解毒作用.铜绿微囊藻裂解液中存在的其他组分可能对其生物效应影响较大,该方面还需进一步研究.4.1 MC-LR纯品能抑制水稻株高、根长及叶片中淀粉酶活性,且在较低浓度下水稻根长即出现显著响应.在毒素含量检测结果证明裂解液中含有较高浓度MCs情况下,裂解液对水稻植株表现出刺激和促进作用,但对水稻根长有显著抑制.4.2 MC-LR纯品对叶片碱性磷酸酶活性无影响,浓度为0.1μg/L的MC-LR纯品能诱导GSH产生,而裂解液对GSH和碱性磷酸酶都表现出显著抑制,水稻叶片MDA 含量在MC-LR纯品和裂解液的处理下都显著降低.4.3 在铜绿微囊藻裂解液的暴露处理下,水稻所表现出的生物学效应与相当浓度的MC-LR纯品处理下的效应存在差异.[1] Wiegand C. Pflugmacher S. Ecotoxicological effects of selected cyanobacterial secondary metabolites a short review [J]. Toxicology and Applied Pharmacology, 2005,203(3):201-218.[2] Spoof L, Neffling M R, Meriluoto J. Fast separation of microcystins and nodularins on narrow-bore reversed-phase columns coupled to a conventional HPLC system [J]. Toxicon, 2010,55(5):954-964.[3] 詹晓静,向垒,李彦文,等.农田土壤中微囊藻毒素污染特征及风险评价 [J]. 中国环境科学, 2015,35(7):2129-2136.[4] Lahti K, Rapala J, Frdig M, et al. 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芦苇秆浸出液抑藻的最佳环境条件研究

第37卷第6期水生生物学报Vol. 37, No.6 2013年11月ACTA HYDROBIOLOGICA SINICANov., 2 0 1 3收稿日期: 2012-11-08; 修订日期: 2013-08-01基金项目: 十二五重大水专项子课题(2011ZX07101-012-008); 浙江省湖州市2011年自然科学基金(2011YZ05)资助通信作者: 于淑池(1966—)女, 河北人; 硕士, 副教授; 研究方向为环境污染与修复。

E-mail: yushuchi@126. comdoi: 10.7541/2013.141芦苇秆浸出液抑藻的最佳环境条件研究于淑池邓红英姜燕汪晓莹李晶玮童轶璇韩志萍赵明星(湖州师范学院生命科学学院, 湖州 313000)摘要: 应用全面正交设计试验方案, 研究了三种主要环境因子温度、pH 、氮磷比及其互作对芦苇秆浸出液抑制铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa )生长的影响。

结果表明: 芦苇秆浸出液使藻细胞出现聚集现象, 对铜绿微囊藻细胞密度和叶绿素a 的含量变化的影响均与这三个环境因子及其互作显著相关, 温度是影响抑藻的主效环境因子, 其次是pH 和氮磷比, 温度与pH 以及温度与氮磷比之间也存在一定的交互作用, pH 与氮磷比之间无显著差异。

具体表现为, 低温组(10)℃抑藻效果显著, 随着温度升高抑藻效果逐渐减弱, pH 和氮磷比对抑藻效果的影响都与温度水平密切相关, 所有的低温组(10)℃及大部分中温组(18)℃的温度、pH 、氮磷比各水平均与高温组(25)℃之间存在显著差异(P <0.05)。

经过方差综合分析, 芦苇秆浸出液抑藻的最佳环境条件为: 温度为10, pH ℃为9, 氮磷比为2, 在此条件下连续培养7d 后, 藻细胞密度下降到原来的40.48%, 叶绿素a 下降到原来的51.26%, 故推测芦苇秆应用于控制水华的发生及水体蓝藻污染的恢复具有良好应用前景。

稻秸蓝藻沼气发酵过程中微生物群落结构解析

稻秸蓝藻沼气发酵过程中微生物群落结构解析刘爱民;曹圆圆;刘宇;董德武;卢存龙【摘要】采用自行设计的可控恒温厌氧发酵装置,以水稻秸秆和铜绿微囊藻为发酵原料,分别对稻秸进行生物(平菇发酵液、沼渣)和化学(6%NaOH)方法预处理,在(35±1)℃的条件下进行厌氧发酵.每隔5 d,采取不同处理组的发酵液,提取DNA,进行PCR扩增,通过高通量测序技术分析不同处理组样品的微生物群落组成、丰度和多样性.结果显示,各处理组的微生物群落结构有所差异,在门水平上,以变形菌门、拟杆菌门和厚壁菌门为主,但仅平菇处理组的沼液中含有梭杆菌门.此外,平菇处理组的Shannon指数亦高于其他2组,具有较高的菌群丰度和多样性.平菇处理组的稻秸产气性能最稳定,可能与其微生物群落多样性丰度最高有很大关系.【期刊名称】《浙江农业科学》【年(卷),期】2017(058)009【总页数】6页(P1644-1649)【关键词】稻秸;预处理;厌氧发酵;微生物群落结构;16SrRNA;高通量测序【作者】刘爱民;曹圆圆;刘宇;董德武;卢存龙【作者单位】安徽师范大学生命科学学院生态环境与生态安全安徽省高校重点实验室安徽省皖江城市带退化生态系统的恢复与重建协同创新中心, 安徽芜湖 241000;安徽师范大学生命科学学院生态环境与生态安全安徽省高校重点实验室安徽省皖江城市带退化生态系统的恢复与重建协同创新中心, 安徽芜湖 241000;安徽师范大学生命科学学院生态环境与生态安全安徽省高校重点实验室安徽省皖江城市带退化生态系统的恢复与重建协同创新中心, 安徽芜湖 241000;安徽师范大学生命科学学院生态环境与生态安全安徽省高校重点实验室安徽省皖江城市带退化生态系统的恢复与重建协同创新中心, 安徽芜湖 241000;安徽师范大学生命科学学院生态环境与生态安全安徽省高校重点实验室安徽省皖江城市带退化生态系统的恢复与重建协同创新中心, 安徽芜湖 241000【正文语种】中文【中图分类】S19我国是农业大国，每年农作物秸秆的产量约7亿t[1]，主要为粮食作物秸秆、油料作物秸秆、棉花秸秆和麻类作物秸秆等。

微囊藻毒素对水稻产生毒性影响因素研究

微囊藻毒素对水稻产生毒性影响因素研究徐景景;易秀;魏茅【摘要】以水稻种子为实验材料,研究单纯的微囊藻毒素溶液及加入不同浓度、不同营养盐的微囊藻毒素溶液对水稻早期阶段生长的影响,试图找到有效抑制或降解微囊藻毒素毒性的营养盐种类及其浓度.选定MC-RR浓度为1 000μg/L,营养盐分别为K2COM3、NH4CL、NaHCO3(NH4)2SO4、NH4 H2 PO4 NH4 NO3及腐植酸钠,营养盐溶液均有3.0 g/L、6.0 g/L、9.0 g/L及12.0 g/L四种浓度.试验条件下,用上述各种溶液对水稻种子进行分组灌溉,室温培养14天后测量各组水稻苗的株高和鲜重.实验结果表明:①1000 μg/L的微囊藻毒素显著抑制水稻生长;②营养盐存在条件下,水稻的生长受抑制程度增强,盐浓度越高抑制作用越强,其中氯化铵抑制作用最强,腐植酸钠抑制作用最弱.【期刊名称】《地下水》【年(卷),期】2013(035)005【总页数】3页(P58-60)【关键词】微囊藻毒素;营养盐;水稻;抑制【作者】徐景景;易秀;魏茅【作者单位】长安大学环境科学与工程学院,陕西西安710054;长安大学环境科学与工程学院,陕西西安710054;长安大学环境科学与工程学院,陕西西安710054【正文语种】中文【中图分类】S511蓝藻是一种广泛生长在水体中的有害藻类，世界上25%～70%的蓝藻水华污染可产生藻毒素。

其中，微囊藻通常是蓝藻水华中的优势藻株，而对应的微囊藻毒素(microcystins，MCs)则是一种在蓝藻水华中出现频率最高、产生量最大的、产生危害最严重的藻毒素种类。

我国目前已经成为世界上蓝藻水华最严重、分布最广泛的国家之一，所以，我国受微囊藻毒素危害的程度较大、范围较广。

微囊藻毒素(Microcystins，MCs)是结构为环状七肽的小分子肝毒素，具有60多种变体，毒性较大、含量较多的是MC－LR，MC－RR和MC－YR，其中L，R和Y分别为亮氨酸、精氨酸和酪氨酸。