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水华鱼腥藻的超弱发光研究及甲磺隆抑制水华鱼腥藻生长的作用机理初探

张新萍  
【摘要】: 利用BPCL微弱发光测量仪首次系统地研究了蓝藻门中的水华鱼腥藻发射的自然超弱发光和延迟光谱,探讨了水华鱼腥藻的超弱发光的测量条件、水华鱼腥藻的发光特征,并研究了甲磺隆对水华鱼腥藻的超弱发光和延迟光谱的影响,这对深入探讨利用超弱发光现象进行环境监控有重要的理论和实际意义。同时,以水华鱼腥藻的乙酰乳酸合成酶(Acetolactate synthase,EC4,1,3,18简称ALS)比活力作为研究对象,通过在离体和活体条件下比较其对甲磺隆的敏感性,初步探讨了甲磺隆对水华鱼腥藻的作用机理。取得的主要结果和进展有: 1.对水华鱼腥藻超弱发光的研究中显示:1)用BPCL微弱发光测量仪检出属蓝藻门的水华鱼腥藻发射的超弱光,首次证明了作为细菌与绿色植物之间的连接者的蓝藻也具有发射超弱光的能力。这也清楚说明不同生物进化水平的物种中普遍地存在超弱光子辐射的现象。2)水华鱼腥藻的光子计数率——时间的曲线遵循双曲线衰减规律,这一点说明生物光子是具有一定相干性的;3)水华鱼腥藻的超弱发光的强度与其所处的生长发育阶段密切相关。且在对数生长期时,藻类浓度(个/ml)与超弱光光子计数率呈显著正相关(r=0.9344)。 2.对水华鱼腥藻的延迟发光的研究表明:1)水华鱼腥藻的延迟发光光谱分布比较简单,仅在440nm左右有一明显的峰,在575nm处有较小的峰出现,这是因为它的生物等级比较低。2)水华鱼腥藻的延迟超弱发光与叶绿素a有着密切关系,即与光合作用密切相关。 3.在甲磺隆对水华鱼腥藻的超弱发光的影响的研究中,发现:1)甲磺隆的加入能改变水华鱼腥藻的发光强度和延迟光谱的谱线分布。2)在低温下使用甲磺隆的效果可能会更好。 4.在探讨甲磺隆抑制水华鱼腥藻生长的作用机理的研究中表明:离体条件下,甲磺隆对水华鱼腥藻ALS抑制强烈,且浓度越高抑制作用越强,其IC_(50)=0.026mg/L;活体条件下,当甲磺隆的浓度为0.001mg/L时,甲磺隆对水华鱼腥藻ALS几乎没有抑制作用,这可能是甲磺隆的浓度太低,不足以抑制水华鱼腥藻的生长。当甲磺隆的浓度为0.01~10mg/L时甲磺隆对水华鱼腥藻ALS抑制与离体条件下的抑制作用基本一样,其IC_(50)=0.714mg/L。


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