铜离子对2种沉水植物种植水抑藻效应的影响

为了阐明铜离子对沉水植物化感抑藻作用的影响,利用2种常见且具有明显化感抑藻效应的沉水植物：马来眼子菜和苦草种植水进行了研究,分析了协同加入铜离子的情况下,种植水对铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）脆杆藻（Fragilariasp．）和沙角衣藻（Chlamydomonas sajao）等单细胞蓝绿藻生长的抑制效应。铜离子投入量参考污水综合排放标准,综合考虑水生动物和藻类的耐铜毒性范围,在较低的范围内设置4个水平：100、150、200、250μg铜离子每升藻类培养液。研究结果表明,与不同水平铜离子混合后,种植水的抑藻效应出现4种情况,（1）被消除,100μg·L-1铜离子加入后,马来眼子菜种植水对脆杆藻、苦草种植水对铜绿微囊藻的抑制作用被消除。（2）被削弱,马来眼子菜种植水在加入100μg·L-1和150嵋·一铜离子2种情况下,对铜绿微囊藻抑制作用被削弱,加入200μg·L-1铜离子后,对脆杆藻抑制作用被削弱;苦草种植水在加入150μg·L-1铜离子后,对铜绿微囊藻的抑制被削弱。（3）无变化,马来眼子菜种植水,分别加入200μg·L-1和250μg·L-1铜离子后,对铜绿微囊藻抑制效应不受影响,分别加入150μg·L-1和250μg·L-1铜离子,对脆杆藻抑制效应不受影响;苦草种植水,加入150μg·L-1铜离子后,对铜绿微囊藻抑制效应不受影响,加入100μg·L-1和150μg·L-1铜离子后,对沙角抑藻的抑制效应不受影响。（4）被强化,苦草种植水,分别加入200μg·L-1和250μg·L-1铜离子后,对铜绿微囊藻、沙角抑藻的抑制效应均被强化。沉水植物化感抑藻物质主要是小分子的有机物,包括各种有机酸,而铜离子极易和水中的有机物发生络合反应．可能是铜离子与种植水中某些抑藻化感物质发生络合反应导致其抑藻效应受到影响．具体机制有待进一步研究。     

基于iTraq技术的加拿大一枝黄花提取物作用下铜绿微囊藻细胞差异表达蛋白

为研究加拿大一枝黄花提取物对藻类生长抑制作用的分子机理,应用iTraq技术结合LC-MS-MS,分析了铜绿微囊藻细胞蛋白质的差异表达.共鉴定出261种差异蛋白(变化倍数31.5),其中表达上调的220种,表达下调的41种. GO功能分类显示,加拿大一枝黄花提取物通过影响细胞代谢过程、蛋白质催化和结合功能等方式抑制藻细胞生长.KEGG通路分析表明,通路大类中富集程度位于前3位的均是代谢通路,包括能量代谢、碳水化合物代谢和氨基酸代谢,通路中富集程度最高的是糖酵解/糖异生通路.本研究发现了加拿大一枝黄花提取物对藻细胞生长抑制作用的分子靶点,为从分子层面阐明其抑藻作用提供参考,也为研究植物化感物质的抑藻机理提供了新方法.     

水力空化耦合电解抑藻工艺性能的初步研究

采用水力空化与电解耦合的工艺去除水体中的藻类。初步探索了包括空化管径和电解时间在内的处理工艺参数，改善了处理装置结构。试验选用天然水体优势藻种——铜绿微囊藻和水华鱼腥藻为研究对象，在优化后的水力空化条件下，水头压力0.33 MPa，电流密度为2.13 mA/cm²，处理10 L密度为3.0×106 mL^-1的铜绿微囊藻藻液。结果表明，该装置具有显著的抑藻效果，处理30 min的水样在处理后培养3 d可以达到76.9%的抑藻率，4 d后抑藻率上升到到97.5%。而对藻液分别进行单独空化30 min和单独电解30 min后培养4 d的抑藻率分别为27.7%和27.8%，表明空化耦合电解具有协同作用。通过比较该装置对不同藻种以及处于不同生长阶段的藻种的处理效果，发现装置对铜绿微囊藻的抑藻率显著优于水华鱼腥藻；对于铜绿微囊藻而言，处于对数生长期的藻细胞比稳定生长期更易被除去。     

水力空化耦合电解抑藻工艺改进及抑藻机理分析

该试验旨在改进原有的水力空化耦合电解抑藻设备并初步分析其抑藻机理。通过改变空化器位置,提高了装置的抑藻速率,在水压0.33MPa,电流密度为2.13mA/cm2条件下,处理10L藻密度为3.0×106mL-1的铜绿微囊藻藻液20min,2d后抑藻率即可达到72.5%。通过TEM电镜照片的分析,发现在受到水力空化、电解的协同作用下,铜绿微囊藻细胞受到一定程度的破坏,外部细胞壁与细胞质部分剥离,细胞内气泡体积变小。沉降柱试验对比表明在藻细胞内部细胞器受损的情况下其沉降能力提高,而随后进行的低光照培养对比试验结果说明经过处理的藻细胞在无光照的条件下死亡率高于对照样。试验结果表明:采用该装置通过破坏藻细胞结构不仅直接杀伤藻细胞,而且可使其沉降到水体底部,在光照不足的条件下来提高抑藻效果。     

不同溶剂对化感物质抑藻效果的影响

以铜绿微囊藻作为生物材料,邻苯二甲酸二丁酯和没食子酸作为化感物质,研究了这两种化感物质在不同浓度下对铜绿微囊藻生长的影响,对比了不同溶剂中两种化感物质的抑藻效果.结果表明,低浓度的邻苯二甲酸二丁酯对铜绿微囊藻的生长具有一定促进作用.但高浓度时抑制其生长;没食子酸对铜绿微囊藻的生长具有一定的抑制作用,但浓度的影响规律性并不明显;对邻苯二甲酸二丁酯来说,乙醇溶剂可以增强其对铜绿微囊藻生长的抑制作用,而对没食子酸来说,甲醇溶剂可以减弱其对铜绿微囊藻生长的抑制作用.可见,在化感物质发生作用时,化感物质用量和溶剂种类起着极其重要的作用.     

利用植物化感作用抑藻的研究进展

利用植物化感作用抑制藻类具有生态安全和灵敏高效等优点,对水体富营养化的生态控制具有极其重要的意义。本文研究了利用植物化感作用抑藻的进展,从化感物质对藻细胞光合作用、酶活性、细胞膜、细胞超微结构、基因表达的影响方面探究了植物化感抑藻作用的机理。并分别就水生植物和陆生植物中提取的各类化感抑藻物质的抑藻效果进行分析比较,尤其探讨了木本植物抑藻的潜在价值,为开发新的抑藻剂提供理论指导。本文还针对目前的研究现状,提出植物抑藻领域存在的问题及前景展望。     

大麦秆提取液对铜绿微囊藻生长的影响研究

大麦秆提取液是无害、高效的抑藻剂.未过滤大麦秆提取液对铜绿微囊藻的生长有显著的抑制效果,投加比例在10mL·L-1以上时,抑制效果与大麦秆提取液投加浓度之间无明显相关关系,6d后的抑制率均在95%以上,且培养液澄清透明;而通过0.22μm滤膜过滤后的大麦秆提取液对铜绿微囊藻的抑制效果不显著.在投加未过滤大麦秆提取液的培养液中发现大量原生动物,推测原生动物的吞食作用是大麦秆提取液抑制铜绿微囊藻生长的主要原因之一.     

烷基糖苷季铵盐选择性抑藻活性研究

以甲藻门的东海原甲藻、塔玛亚历山大藻、裸甲藻,黄藻门的赤潮异弯藻,硅藻门的中肋骨条藻等典型的赤潮生物以及绿藻门的青岛大扁藻和亚心形扁藻两种非赤潮生物为目标生物,探讨了烷基糖苷季铵盐(APG-131)类表面活性剂的抑藻活性。结果表明,该表面活性剂在较低的浓度范围内(0.5 mg/L),对东海原甲藻、塔玛亚历山大藻和赤潮异弯藻等赤潮生物的生长有明显的抑制作用。当该季铵盐的浓度增加至1.0 mg/L以上时,可完全抑制中肋骨条藻的生长,而在相同的浓度范围内,对裸甲藻和所选2种非赤潮生物生长影响不明显,表现出了抑藻作用的种属特异性。结合各海洋微藻的脂肪酸组成分析,证实了该表面活性剂选择性抑藻作用与不同海洋微藻的多不饱和脂肪酸的含量明显相关。     

不同遮光方式的抑藻效果比较研究

藻类的生长繁殖与其自身通过光照进行光合作用有着密不可分的关系。研究了遮光面积、遮光周期、遮光率与水体叶绿素a含量和藻类密度之间的关系，探讨不同遮光方式对藻类生长的抑制作用；以及不同遮光方式下水体中氮磷浓度的变化情况。实验结果显示：遮光50%以上的实验桶内的叶绿素a含量和藻类密度相对于不遮光减少50%以上；从上午9：00至下午3：00遮光，12 d可以使绿素a浓度和藻类数量相对于不遮光减少70%以上；遮光率达到67%以上时，抑藻效果才较为明显，第12 d时，叶绿素a含量和藻类密度相对于不遮光减少50%以上。遮光是抑制藻类暴发的有效措施之一，不同水体可以根据具体情况选择不同的遮光方式。     

化感效应及其对藻类光合作用影响的研究进展

蓝藻"水华"问题的频繁发生,严重影响着水生态系统及人类生活。如何有效控制藻类生长、改善富营养化水体水质、恢复和维持水生态系统健康是亟需解决的水环境问题之一。利用植物之间的化感效应抑制藻类生长具有安全、高效和快速等优点,为控制藻类蔓延和水体富营养化治理提供了新的途径。文章以水生及陆生植物中所含抑藻物质展开分析,并阐述了化感效应的作用模式,认为化感效应作用时不仅具有协同与拮抗作用,而且具有专一性和累积性,为利用化感效应控制藻类生长提供了理论基础。同时,从捕光系统、电子传递两方面对化感效应影响藻细胞光合作用的机理进行了总结和分析,发现藻细胞光系统Ⅱ(PSⅡ)和光系统Ⅰ(PSⅠ)均会受到化感效应的破坏,并初步总结了化感效应破坏藻细胞光合系统的分子机制,以期为化感效应控制藻类生长的机制研究和有效改善水生态系统等提供借鉴。