| 纳米二氧化钛(nTiO2)对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)光合系统的影响 |
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| 引用本文： | 廖兴盛,王一翔,陈佐泓,王璞,黄静颖,朱小山.纳米二氧化钛(nTiO2)对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)光合系统的影响[J].生态环境学报,2020(4):778-785. |
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| 作者姓名： | 廖兴盛 王一翔 陈佐泓 王璞 黄静颖 朱小山 |
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| 作者单位： | 长沙学院生物与环境工程学院;清华大学深圳国际研究生院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(41877352,41573094);湖南省教育厅科研重点项目(15A018)。 |
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| 摘 要： | 随着人工纳米材料(MNMs)的大规模使用,其环境暴露风险也随之升高。MNMs中纳米二氧化钛(nTiO2)产量最大,应用广泛,其环境与健康风险备受关注。已有大量研究关注短期暴露下nTiO2的毒性效应,但对暴露过程中浮游植物的应激机制仍缺乏认识;以往的研究发现nTiO2干扰浮游植物叶绿体的正常光合作用,但与浮游植物光合作用相关的基因表达在nTiO2胁迫下如何变化尚不清楚。该研究通过分析浮游植物光合系统相关指标如叶绿素a、Fv/Fm、光合作用基因的表达等,试图探究不同浓度nTiO2(0、5、10、20、50、100 mg·L-1)对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)的毒性效应及其潜在机制。叶绿素a的测定结果表明nTiO2对三角褐指藻的抑制效应较微弱,暴露于10 mg·L^-1 nTiO248 h后,三角褐指藻叶绿素a含量约为对照组的76.35%;暴露120 h后恢复至对照组的94%。此外,Fv/Fm在暴露48 h前后具有类似的趋势,暴露组在48 h前Fv/Fm显著低于对照(P<0.05),但48 h后并没有明显变化。这些结果表明nTiO2对三角褐指藻的毒性效应随时间逐渐减弱,推测三角褐指藻可能对nTiO2存在一定的抗性。进一步的研究发现,与光合作用相关基因rbcS和LcyB在三角褐指藻暴露48 h后显著下调,但处理120 h后,显著高于对照组。这一变化可能是叶绿素a含量先下降后恢复的分子机制。该研究结果为探讨nTiO2对海洋微藻的光合毒性效应以及海洋微藻在nTiO2暴露下的响应机制提供基础。
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| 关 键 词： | 纳米二氧化钛 海洋微藻 三角褐指藻 光合系统 毒性 |
Effects of Nano-titanium Dioxide on Photosystem of Phaeodactylum tricornutum |
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| LIAO Xingsheng,WANG Yixiang,CHEN Zuohong,WANG Pu,HUANG Jingying,ZHU Xiaoshan.Effects of Nano-titanium Dioxide on Photosystem of Phaeodactylum tricornutum[J].Ecology and Environment,2020(4):778-785. |
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| Authors: | LIAO Xingsheng WANG Yixiang CHEN Zuohong WANG Pu HUANG Jingying ZHU Xiaoshan |
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| Institution: | (Department of Biological and Environmental Engineering,Changsha University,Changsha 410022,China;Tsinghua Shenzhen International Graduate School,Shenzhen 518055,China) |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | nano-titanium dioxide marine microalgae Phaeodactylum tricornutum photosystem toxicity |
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