光照度对异养鞭毛虫抑制铜绿微囊藻生长的影响

研究不同光照度对异养鞭毛虫Paraphysomonas sp.摄食及抑制铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的影响,探讨鞭毛虫在不同光照条件下的生长状况.共设6个光照度,分别是0、500、1200、2500、5000、10000 lx.结果表明,不同光照度对异养鞭毛虫种群生长率、微囊藻抑制率均有显著影响(P<0.05).在光照度为0～10000 lx时,鞭毛虫均能显著抑制微囊藻种群生长,抑制率达88％～94％,每个鞭毛虫摄食率高达32～49个/d.伴随着铜绿微囊藻数量的减少,不同光照度下的鞭毛虫种群数量均呈先增加后减少的趋势,鞭毛虫种群数量高达(18～35)×104个/mL,比初始浓度增加了3.6～7倍.光照度最高组(10000 lx)的异养鞭毛虫数量增长缓慢且快速下降,在试验的第3、4天,生长率出现负增长.因此,过高的光照度会抑制异养鞭毛虫数量的增长.异养鞭毛虫可生长的光照度范围为0～10000 lx,最佳生长光照度为0～5000 lx.     

农田水样中微囊藻毒素-LR拉曼检测方法的研究

本研究建立了基于表面增强拉曼散射技术(Surface-enhanced Raman scattering,SERS)的农田水样中微囊藻毒素-LR(Microcystin-LR,MC-LR)的检测方法。采用柠檬酸钠还原法制备金种(Au nanoparticles,Au NPs),通过媒介增长法制备了刺状金纳米颗粒(Spiny gold nanoparticles,SGNPs),使用紫外-可见吸收光谱(Ultraviolet visible,UV-vis)、透射电镜(Transmission electron microscopy,TEM)和探针分子(对巯基苯甲酸,4-mercaptobenzoic acid,4-MBA)对SGNPs进行了表征及鉴定。研究以三角状金纳米颗粒作为基底,选择MC-LR在1 007 cm~(-1)和1 309 cm~(-1)处的特征峰作为定量峰,激光器激发波长为785 nm,积分时间20 s,建立检测方法。本研究建立的检测方法在1.0～100 000μg·L~(-1)的浓度范围内具有良好的线性关系,检测限(LOD)和回收率分别为1.0μg·L~(-1)和80%～102%,使用本方法对镇江市内运粮河及古运河的灌溉水样进行检测,MC-LR的检出率为40%,含量最高达1.81μg·L~(-1),检测结果与LC-MS/MS比对,相关系数为0.84。本研究建立的方法快速准确,前处理简单,能满足农田水样中MC-LR的现场快速检测的要求。     

MC与MG对尼罗罗非鱼和大口黑鲈游泳行为的影响

尼罗罗非鱼(Tilapia nilotica)和大口黑鲈(Micropterus salmoide)是中国主要的淡水经济鱼类,其养殖过程中常遇到微囊藻毒素(Microcystin,MC)与孔雀石绿(Malachite green,MG)的危害。MC和MG通过食物链在人体中富集,给人类的健康造成了严重的威胁。研究测定了人工饲养的尼罗罗非鱼和大口黑鲈在含有MC和MG的水体中的行为反应。结果表明,尼罗罗非鱼和大口黑鲈在0.2和0.5μg/L MC-LR的水体中处理60min内,其游泳行为相对于对照组无显著性差异,然而,在0.5mg/L MG的水体中处理30min后,尼罗罗非鱼胸鳍摆动频显著上升,大口黑鲈胸鳍摆动频率也在25、30、45min等3个不连续的时间点出现显著的变化。说明尼罗罗非鱼和大口黑鲈对天然毒素MC具有较强的抵抗能力,而对人工毒素MG较为敏感;胸鳍摆动频率可作为尼罗罗非鱼和大口黑鲈一个较为敏感的反映环境变化的行为指标。     

铜绿微囊藻在光限制胁迫下的超补偿生长响应

采用铜绿微囊藻为试验材料,将其经光限制(完全黑暗)胁迫处理7d,以光照强度为3000lx、光暗周期为12h∶12h的培养组为对照。然后解除光限制胁迫,在相同接种量和相同培养条件下,将处理组和对照组均置于3000lx光照条件下培养10d。试验过程中测定铜绿微囊藻的吸光度、细胞密度、叶绿素a和细胞内蛋白质含量等指标。在光限制胁迫过程中,处理组的藻液吸光度、藻细胞密度、平均相对生长率、细胞数净增长率、叶绿素a含量及藻细胞直径较对照组均显著降低,但藻细胞蛋白质含量显著高于对照组。在恢复光照10d的培养过程中,处理组的藻液吸光度、藻细胞密度、平均相对生长率、细胞数净增长率及叶绿素a含量较对照组均显著升高,而藻细胞直径和蛋白质含量与对照组差异不显著。试验结果说明铜绿微囊藻在光限制胁迫后具有明显的超补偿生长性能。     

不同氮源对铜绿微囊藻增殖的影响

在实验室条件下,利用单细胞藻一次性培养方法,研究了硝酸氮、铵氮和尿素对铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）增殖的影响。结果表明：以硝酸氮作为氮源时,铜绿微囊藻增殖速率优于另外2种氮源条件下的,其最适增殖浓度为1.5～5.0mmol/L。低浓度铵氮（0.5mmol/L）即适宜铜绿微囊藻生长,而高浓度时会抑制铜绿微囊藻生长。尿素氮浓度0.5～1.5mmol/L时最利于铜绿微囊藻生长。试验结果提示在监测水体氮营养盐时应该包括多种无机氮和有机氮,只测总氮难于准确预测水华。     

太湖微囊藻毒素在罗非鱼体内累积及生物降解的初步研究

为了解蓝藻水华期间微囊藻毒素在罗非鱼体内的分布及累积传递过程,2008年6～8月采集了高密度蓝藻池塘及太湖网箱内的鱼样及水样,用ELISA法对鱼样和水样进行微囊藻毒素MC-LR含量的检测。结果表明,池塘水体微囊藻毒素MC-LR含量在0.123～0.514μg/L,MC-LR含量随着藻密度的下降而降低,对照组水体MC-LR浓度显著高于实验组MC-LR含量。池塘鱼体肌肉组织微囊藻毒素MC-LR累积含量在1.194～3.615ng/g,肝脏组织微囊藻毒素MC-LR累积含量显著高于肌肉组织。将池塘与网箱罗非鱼转至无微囊藻水体中暂养,跟踪检测MC-LR含量变化,池塘和网箱鱼体肌肉组织微囊藻毒素MC-LR含量均低于人体每日可耐受摄入量,而肝脏组织藻毒素MC-LR含量则分别需要经过10～20d自然生物降解后降低至安全摄入量之下。讨论了微囊藻毒素在鱼体组织分布与食物链中的累积传递。     

治理养殖水体青苔的基础药物发展历程

<正>青苔是水体中藻类过度繁殖的产物,其主要种类有绿藻中的水绵、水网藻以及蓝藻中的微囊藻、囊球藻等。其主要危害性有:一是青苔大量繁殖后消耗了水体中的无机盐类,使池水中正常的营养物质代谢遭到破坏,水质变得清瘦;二是青苔附着虾、蟹体表,影响其生长;三是青苔死亡分解后产生有毒物质,引起水质发黑、发臭,氨态氮含量超标,水体中溶解氧含量偏低;四是青苔腐烂后不仅会影响虾蟹的色泽,而且会诱发黑鳃病、水肿病等。     

加压对微囊藻的影响及其生态风险探讨

近年来,利用加压使蓝藻细胞内伪空胞破裂,藻细胞因失去浮力而下沉的原理开发了一些控藻技术,如加压控藻船、深井加压控藻等,已应用于缓解富营养化水体表面的蓝藻水华堆聚问题。但对加压后下沉蓝藻的去向及其可能导致的水质生态风险尚缺乏研究。为探讨加压后微囊藻的生长变化及其对水质的影响,本文研究了加压对微囊藻的伪空胞、细胞形态、群体粒径、光合活性、漂浮率的影响,并比较了未加压和加压微囊藻在有光和无光条件下的生长差异。结果表明,在0.7 MPa、30 s加压条件下,漂浮在水体表面的微囊藻群体在加压后迅速下沉,漂浮率由95%下降至1.99%；藻细胞内的伪空胞破裂,藻细胞变形萎缩,群体粒径变小,光合活性下降,但细胞膜未破损。未加压和加压后的藻样在有光与无光条件下培养的第3天,加压下沉的藻在光照条件下有17.91%重新上浮至水体表面,并且其光合活性逐渐恢复。透射电镜结果显示上浮藻细胞内有伪空胞重新生成；同时反转录PCR结果表明,实验第3天光照加压处理组伪空胞gvpA和gvpC基因表达较其他实验组显著上调,也表明细胞进行了伪空胞合成过程。所有处理组水体中溶解性总氮(Dissolved Total Nitrogen,DTN)含量在前3天无明显变化,但3天之后均不断上升；且加压后水体中DTN含量在无光条件下比有光条件下更高。综上所述,加压控藻技术能使水体表面的水华微囊藻迅速下沉,减少表层水华；但下沉的微囊藻在有光条件下3天内能部分重新上浮,而在无光条件下更易衰亡释放有机物导致水体DTN含量增加。建议宜及时清除加压后下沉的蓝藻,避免蓝藻再次上浮形成水华,防止水质恶化。     

湖南镇水库浮游生物及其影响因子的典范对应分析

2006年至2007年间调查了蓝藻(Cyanophyta)暴发水体——湖南镇水库的浮游生物群落结构及其变化,研究了其与环境参数之间的关系。调查期间,共鉴定出浮游植物96种(属),浮游动物73种(属)。单位水体浮游植物平均细胞数量变化于0.49×106～16.71×106L-1之间,浮游动物则变化于8～3548L-1之间。春、夏季螺旋鱼腥藻(Anabaena sporoides)水华持续数月,水体表层细胞密度高达2.28×108L-1,进入秋季后其优势逐渐被颤藻属(Oscillatoria)蓝藻取代。典范对应分析显示,浮游植物的季节演替规律与螺旋鱼腥藻数量、总溶解固形物(TDS)和透明度(SD)存在较高的相关性,浮游动物演替主要与溶解在水中的微囊藻(Microcystis)毒素(EMC)、营养盐和螺旋鱼腥藻数量相关。由于高水平营养盐的存在,上行效应无法有效限制蓝藻的发生,水华蓝藻以其数量优势改变了水体理化条件,成为影响浮游植物群落的潜在因素,而营养盐可能通过主导可食藻类的生长,间接影响浮游动物的动态。将水华蓝藻数量及藻毒素浓度作为环境因子进行多元分析,分别提高了对浮游植物、动物群落的解释15.6%和25.8%,说明水华蓝藻和藻毒素的存在对浮游生物群落的组成和结构具有较大的影响。     

微囊藻毒素-LR对生菜非结构性碳水化合物代谢的影响

【目的】研究低质量浓度微囊藻毒素-LR（MC-LR）慢性暴露对生菜（Lactuca sativa）叶片及根系非结构性碳水化合物代谢的影响，为富营养化水体在生菜灌溉中的应用提供理论指导。【方法】以散叶生菜为试验材料，采用土培试验方法，设置不同质量浓度（0（对照组），1，5，10，30 μg/L）MC-LR的水溶液灌溉生菜30 d，通过分析生菜叶片及根系中可溶性糖（葡萄糖、果糖和蔗糖）及淀粉含量、蔗糖和淀粉代谢相关酶活性的变化，探讨生菜非结构性碳水化合物代谢对MC-LR慢性暴露的响应。【结果】10和30 μg/L MC-LR组生菜对MC-LR的富集系数较5 μg/L MC-LR组分别显著上升10.85%和17.83%（P＜0.05），而对MC-LR的转运系数分别显著下降17.46%和13.85%（P＜0.05）。与对照组相比，1 μg/L MC-LR组生菜净光合速率显著提高了9.17%（P＜0.05），叶片中果糖含量及根系中葡萄糖含量和淀粉酶（AMS）活性分别显著增加了52.71%，19.13%和37.01%（P＜0.05）；5，10和30 μg/L MC-LR组生菜净光合速率提高，但差异不显著（P＞0.05），叶片和根系中葡萄糖、果糖和蔗糖含量均显著增加（P＜0.05），叶片中性转化酶（NI）活性分别显著降低了27.10%，38.01%和37.29%（P＜0.05），淀粉合成酶活性分别显著增加20.92%，24.57%和30.28%（P＜0.05），根系蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶（SPS）和AMS活性均显著增加（P＜0.05）。【结论】1 μg/L MC-LR水溶液灌溉对生菜叶片和根系中非结构性碳水化合物的分布和代谢影响较弱；而5～30 μg/L MC-LR水溶液灌溉通过促进生菜根系淀粉分解和蔗糖代谢活性，维持体内较高浓度的可溶性糖，从而提高生菜的抗逆性。