氮磷對(duì)水華束絲藻生長(zhǎng)及生理特性的影響

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1、維普資訊http://www.cqvip.com第31卷第6期水生生物學(xué)報(bào)Vo1．31．No．62007年11月ACTAHYDROBIOLOGICASINICANOV．，2007氮磷對(duì)水華束絲藻生長(zhǎng)及生理特性的影響劉永梅，2劉永定李敦海沈銀武(1．中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所淡水生態(tài)與生物技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢430072；2．武漢大學(xué)藥學(xué)院，武漢430072)摘要：從滇池分離得到水華束絲藻藻株，以BG11為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，在(25±1)oC，光照強(qiáng)度20／m·s，光／暗周期為16h：8h的培養(yǎng)條件下，水華束絲藻的生長(zhǎng)周期約為28d，以光密

2、度(OD66)為指標(biāo)的生長(zhǎng)曲線符合典型的“s”型；在實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，N、P的濃度變化均對(duì)水華束絲藻的生長(zhǎng)產(chǎn)生影響，在一定范圍內(nèi)([NOr—N]：1．6—245．1mg／L；[P0i一一P]：0．3—1．4mg／L)，高濃度的N、P有利于水華束絲藻的生長(zhǎng)，但濃度過(guò)高([NOr—N]>245．1mg／L；[POi一一P]>6．9mg／L)時(shí)，則對(duì)其生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用；N、P在缺乏和濃度很低時(shí)可對(duì)水華束絲藻光系統(tǒng)Ⅱ活性(Fv／Fm)產(chǎn)生顯著影響(P<0．01)；本實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明，N、P濃度的改變可影響水華束絲藻硝酸還原酶、酸性磷酸酶和堿性磷酸

3、酶的活性；在低N、P濃度下，水華束絲藻的硝酸還原酶和酸性磷酸酶活性升高，顯著高于正常BG11培養(yǎng)時(shí)的活性(P<0．05)。這一結(jié)果表明，在低N、P營(yíng)養(yǎng)環(huán)境中，水華束絲藻可通過(guò)調(diào)節(jié)自身的酶系統(tǒng)來(lái)提高對(duì)營(yíng)養(yǎng)的吸收和利用，從而滿足自身生長(zhǎng)和細(xì)胞增殖的需要。關(guān)鍵詞：藍(lán)藻水華；水華束絲藻；氮；磷；硝酸還原酶；酸性／堿性磷酸酶；光合效能中圖分類號(hào)：Q935文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000—3207(2007)06—0774—06隨著工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展和人口劇增，大量的工重的湖泊富營(yíng)養(yǎng)化和藍(lán)藻水華的暴發(fā)，對(duì)水華藍(lán)藻，業(yè)廢水和生活污水過(guò)度排放，導(dǎo)致我國(guó)

4、淡水水體富尤其是產(chǎn)毒藍(lán)藻的生物學(xué)特性研究也成為急需，以營(yíng)養(yǎng)化程度日益加劇，隨之而來(lái)的藍(lán)藻水華的污染期為藍(lán)藻水華的預(yù)警和控制提供科學(xué)依據(jù)。也成為我國(guó)淡水水體中存在的嚴(yán)重問(wèn)題_】_-3j，尤其研究者所在的課題組近年來(lái)對(duì)我國(guó)藍(lán)藻水華發(fā)是有毒藍(lán)藻水華對(duì)水環(huán)境的危害和生物安全性問(wèn)題生嚴(yán)重的富營(yíng)養(yǎng)化湖泊滇池的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，水華日益引起更為廣泛的關(guān)注。因此，對(duì)水華藍(lán)藻，尤其束絲藻在每年的秋冬至次年的早春季節(jié)大量繁殖，是產(chǎn)毒水華藍(lán)藻生物學(xué)特性的研究也成為防治藍(lán)藻形成水華。筆者曾對(duì)2003年3月滇池發(fā)生的束絲水華，減少其危害的基礎(chǔ)研究。藻水華毒性進(jìn)行檢

5、測(cè)，發(fā)現(xiàn)滇池束絲藻水華粗提物水華束絲藻是淡水水華藍(lán)藻中常見(jiàn)的優(yōu)勢(shì)種，對(duì)小白鼠具急性毒性作用，可在幾分鐘內(nèi)使小白鼠某些地區(qū)發(fā)現(xiàn)的束絲藻水華可產(chǎn)生生物堿類神經(jīng)毒致死_6j，低劑量暴露實(shí)驗(yàn)中對(duì)小白鼠表現(xiàn)出肝、肺組素，專一性地阻斷細(xì)胞膜上的Na通道，從而阻斷神織細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的損傷，并對(duì)小鼠抗氧化系統(tǒng)造成經(jīng)信號(hào)的傳導(dǎo)，造成肌肉麻痹，呼吸困難而導(dǎo)致動(dòng)物損傷。本工作通過(guò)對(duì)滇池分離得到的一株水華束絲死亡_4j。這類毒素毒性大、作用時(shí)間短，且一般中毒藻在不同氮磷濃度培養(yǎng)時(shí)的生長(zhǎng)狀況及硝酸還原后無(wú)對(duì)癥的治療藥物和方法，因此被稱為“快速致死酶(Nitrat

6、ereduetase，NR)、酸性磷酸酶(Acidphos—因子”_5j。國(guó)外對(duì)該藻類的毒素的明確報(bào)道出現(xiàn)在phatase，ACP)、堿性磷酸酶(Alkalinephosphatase，20世紀(jì)90年代，其研究重點(diǎn)曾一度集中在束絲藻ALP)和光系統(tǒng)Ⅱ活性(以葉綠素?zé)晒庑鼙硎?，毒素的化學(xué)結(jié)構(gòu)及分析上，而對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育和生理Fv／Fm)的研究，初步揭示了水華束絲藻生理生化生態(tài)研究則相對(duì)較少；在國(guó)內(nèi)，由于各種條件的限特征。制，對(duì)束絲藻的研究開(kāi)展得較少。因此，針對(duì)日益嚴(yán)收稿日期：2006-01—09；修訂日期：2007—12—27基金項(xiàng)目：國(guó)

7、家973計(jì)劃[2002CB412300]；國(guó)家重大科技專項(xiàng)(2002AA601011)資助作者簡(jiǎn)介：劉永梅(1979一)，女，河南唐河縣人；博士；主要從事藻類毒素及生物活性多糖研究。E-mail：liuymei@ihb．a(chǎn)c．cn通訊作者：劉永定，E-mail：liuyd@ihb．a(chǎn)c．cn維普資訊http://www.cqvip.com6期劉永梅等：氮磷對(duì)水華束絲藻生長(zhǎng)及生理特性的影響7751材料與方法Ltd．，England)上直接測(cè)定培養(yǎng)物在665nm的吸光度值，以此表示水華束絲藻的生長(zhǎng)J。比生長(zhǎng)速1．1藻種分離與培養(yǎng)從云南滇池

8、采集水華樣品，率計(jì)算：=(AAt2)／At；式中：一比生長(zhǎng)速率；用毛細(xì)管分離法得到單克隆藻株，并采用涂平板和A一培養(yǎng)物在tl時(shí)刻的吸光度值；A一培養(yǎng)物在溶菌酶處理的方法獲得無(wú)菌培養(yǎng)物，以BG11培養(yǎng)t2時(shí)刻的吸光度值；△