太湖水体微囊藻毒素变化及其与理化因子的关系

2009年5～10月间采集太湖3个位点的水样,分析水体理化因子和微囊藻毒素的含量及种类。在整个采样周期,3个位点的胞外微囊藻毒素含量变化范围为ND(未检出,<0.02μg/L)至0.67μg/L,只检测到MC-RR和MC-LR两种微囊藻毒素;胞内微囊藻毒素含量变化范围为ND～53.34μg/L,MC-RR和MC-LR是主要的微囊藻毒素种类,在2009年10月的2号位点水体检测到多达6种微囊藻毒素。CODMn和叶绿素a与水体中胞内微囊藻毒素含量呈现显著正相关。在不同采样位点,胞内、胞外微囊藻毒素与理化因子的关系不完全相同,应根据不同区域开展环境条件对太湖水体中胞内、胞外微囊藻毒素含量影响的评估。     

氮磷比对两种蓝藻生长及竞争的影响

通过室内实验研究了不同氮磷比条件下主要水华藻类——铜绿微囊藻(Microcystis aeruginisa)和巨颤藻(Oscillatoria princeps)的生长和种间竞争。结果表明,无论在纯培养体系还是混合培养体系中,微囊藻在中氮磷比(N/P=4.5)下生长最好,颤藻在低氮磷比(N/P=0.45)下生长最好;氮磷比对藻类的种间竞争抑制参数能够产生明显影响,中氮磷比时微囊藻对颤藻的竞争抑制参数最大,分别是高氮磷比(N/P=45)和低氮磷比时的1.38倍和1.35倍;而颤藻对微囊藻的竞争抑制参数则是在低氮磷比时最大,分别是高氮磷比和中氮磷比时的2.22倍和4.02倍。中、高氮磷比时微囊藻对颤藻的竞争抑制参数(α)大于颤藻对微囊藻的竞争抑制参数(β),而低氮磷比时则相反。根据Lotka-Volterra竞争模型中两物种的竞争结局可初步判断,中、高氮磷比时,微囊藻在竞争中占优势,低氮磷比时,微囊藻和颤藻不稳定共存。     

5种微藻及其密度对铜绿微囊藻生长的影响

以同周期单独培养的微藻生长密度为对照,采用等重复两因素完全随机试验设计开展淡水养殖池塘中5种常见微藻即淡水小球藻(C.vulgaris)、四尾栅藻-FACHB-1297(S.quadricauda)、蹄形藻(K.lunaris)、鱼腥藻-FACHB-1299(Anabaena Broy sp.)、颤藻-FACHB-1120(Oscillatoria sp.)及其密度对铜绿微囊藻(M.aeruginosa)生长影响的研究。结果表明:5种微藻的初始密度对铜绿微囊藻的生长有显著影响,当铜绿微囊藻初始密度最小为4.5×105个/mL时,呈现5种微藻密度增加对铜绿微囊藻生长抑制效果越明显的规律,而当铜绿微囊藻的初始密度较高时,则5种微藻密度的增加对铜绿微囊藻生长抑制效果不明显,同时铜绿微囊藻的初始密度不同也显著影响微囊藻的生长。t检验结果也表明:铜绿微囊藻在分别与淡水小球藻、鱼腥藻、颤藻混合培养时,生长速度均显著受到抑制,而与四尾栅藻混合培养时,生长速度受到抑制不显著。因此试验用5种微藻中,淡水小球藻、鱼腥藻、颤藻均对铜绿微囊藻生长有抑制作用,且淡水小球藻对微囊藻生长抑制效果最明显,蹄形藻对微囊藻的生长促进作用明显。通过竞争参数计算几种微藻对铜绿微囊藻的竞争抑制强度从大到小依次为淡水小球藻、鱼腥藻、颤藻、四尾栅藻、蹄形藻。     

水库微囊藻毒素3种异构体的年变化过程研究

应用高效液相色谱,对华北地区某水库5个采样点水体中微囊藻毒素（MC-LR、RR和YR）3种异构体进行了为期1a的监测,研究3种异构体随时间的变化规律及相互关系。结果表明,水体中3种异构体（-LR、YR和RR）含量分别为0.941±1.338、0.365±0.647和（2.893±5.387）μg·L-1;3种异构体出现时间不一样,LR异构体出现时间最早,在4月下旬即可检测到,而RR和YR异构体则需到5月中旬才能检测到;3种异构体峰值出现时间也不一致,LR和YR异构体峰值出现在8—9月,而RR异构体出现时间较晚,到10—11月才达到全年最高值;LR和RR异构体的含量比较高,是主要毒素,5—11月,其比值由2.20降到0.04,这与水体中的N/P比值有关,它随N/P比值的减少而减少。     

应用彗星试验研究产毒微囊藻喂食暴露对铜锈环棱螺肝细胞DNA的损伤

把铜锈环棱螺（Bellamya aeruginosa）暴露于3组不同成分的微藻悬浮液中[蓝藻组：只投喂产毒铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）;混合藻组：50%四尾柵藻（Scenedesmus quadricanda）＋50%产毒铜绿微囊藻;对照组：只投喂四尾柵藻],用酶联免疫检测法（Enzyme-linked immuno sorbent assay,ELISA）检测藻液和螺肝组织中的藻毒素浓度。结果表明,藻液中包括藻相和水相的总微囊藻毒素（MCs）浓度分别为：蓝藻组（36.34±4.12）μg·L-1;混合藻组（18.69±2.12）μg·L-1;对照组未检出。在喂食暴露的前6h内,混合藻组和蓝藻组螺肝组织中微囊藻毒素含量持续增长,而后出现下降趋势;第12h更换藻液并将微藻浓度调整至初始值后,肝组织中MCs含量又迅速回升。同期螺肝细胞DNA损伤指标彗星尾长（TL）、彗星尾距（TM）和彗星尾部DNA百分含量（Tail DNA%）也随螺肝组织中MCs含量发生相应变化,各项DNA损伤指标均在产毒微囊藻喂食暴露6h时达到最大值,之后,各项指标值有所回落,但第12h更换藻液后,DNA损伤再次加剧。整个实验期间（24h）,混合藻组和蓝藻组的DNA损伤指标均显著高于对照组,混合藻组均显著高于蓝藻组。说明铜锈环棱螺经产毒微囊藻喂食暴露后,其肝组织细胞的DNA受到损伤,且螺肝组织MCs积累越多,DNA损伤越严重。     

稀土元素钕对铜绿微囊藻生长和生理特性的影响

通过模拟培养试验,研究了不同Nd3＋初始浓度条件下铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）的生长及生理变化。结果表明,相对BG11培养基（Nd3＋初始浓度为0 mg.L-1）,低初始Nd3＋浓度（0.01、0.05、0.1、0.5、1 mg.L-1）条件下,随着Nd3＋浓度的增加,藻细胞中叶绿素a含量、可溶性蛋白含量和过氧化氢酶（CAT）活性均呈增加趋势,促进了铜绿微囊藻生长;在Nd3＋初始浓度为5 mg.L-1和10mg.L-1时,藻细胞丙二醛（MDA）含量急剧增加,CAT活性下降,藻细胞清除活性氧（ROS）能力下降,抗氧化防御体系被破坏,膜脂过氧化严重,严重抑制藻细胞生长,在初始Nd3＋浓度50 mg.L-1胁迫下,铜绿微囊藻无法生长。藻细胞超微结构表明,过量的Nd3＋破坏了藻细胞内的类囊体结构,胞内脂质体含量增加,细胞膜变粗糙甚至变形破碎,对藻细胞造成不可逆伤害。     

微囊藻毒素MC-LR对罗非鱼（Oreochromis niloticus）肝脏谷胱甘肽含量及其相关酶活性的影响

采用腹腔注射的方式研究了微囊藻毒素MC-LR（注射剂量为500μg.kg-1 BW）胁迫下罗非鱼（Oreochromis niloticus）肝脏谷胱甘肽（GSH）含量及其相关酶γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶（γ-GCS）、谷胱甘肽硫转移酶（GST）、谷胱甘肽还原酶（GR）和谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）活性的动态变化。结果表明,MC-LR能够对罗非鱼肝脏GSH含量及其相关酶活性产生明显影响。在MC-LR胁迫下,与对照组相比,GSH含量呈现先下降后上升趋势,总体上被诱导;罗非鱼肝脏γ-GCS和GST在试验过程中出现两次显著升高现象,在GST作用下,GSH与MC-LR结合会造成GSH的消耗,γ-GCS和GR的活性增强能够使GSH含量升高,从而使罗非鱼肝脏GSH能够维持一定水平;GR和GPx的活性均表现为先上升后下降,它们能有效调节罗非鱼肝脏GSH-GSSG缓冲系统,从而在减轻或消除由MC-LR侵入而造成的肝细胞氧化胁迫中发挥重要作用。     

基于均匀设计的铜绿微囊藻最适增殖条件研究

铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）是中国乃至世界最易爆发水华的蓝藻之一,对水产养殖生物和人类生活产生了极坏的影响。探索其发生条件,预测和治理水华成为人们研究的重点内容。由于水华发生的原因复杂,要更好地了解铜绿微囊藻的增殖情况,预测和防治其水华暴发,必须考虑到多方面因素的综合影响。单凭一个因子就预报、评论水华是片面的。目前关于多因素的实验报道极少,本研究利用均匀设计的优势,开展5因素多水平的研究。