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凤眼莲对铜绿微囊藻的抑制作用及其机理研究

陈丁立  
【摘要】:凤眼莲是一类淡水水生杂草。近年来很多研究表明,凤眼莲[Eichhornia crassipes (Mart.) Solms]对富营养水体中的绿藻类具有较好的化感抑制作用。但凤眼莲对淡水水华的主要藻种铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)是否具有化感抑制作用却鲜有报道。本文以凤眼莲为实验材料,以铜绿微囊藻单胞藻PCC7806为受试藻种,通过共培养、种植水培养和根系粉末培养等方法研究了凤眼莲对铜绿微囊藻生长的抑制作用及其机制,其主要结果如下: (1)共培养实验表明,凤眼莲全株对不同起始藻液密度的铜绿微囊藻生长的影响不同,当藻液起始密度较高(OD650=0.20)时,凤眼莲全株不能抑制该藻的生长,当藻液起始密度较低(OD650=0.10和OD650=0.05)时,凤眼莲全株抑制藻的生长,实验第7天时,抑制率分别达到95.6%和97.3%。凤眼莲根系与藻共培养实验结果表明,凤眼莲抑制铜绿微囊藻生长的主要作用部位为根部。 (2)凤眼莲种植水培养实验显示,无论是室内培养液培养还是室外自然培养凤眼莲的种植水均能抑制铜绿微囊藻的生长,但室外种植水的抑藻效果弱于实验室条件培养的凤眼莲种植水。在实验的种植水浓度范围内,随着种植水浓度的提高,其抑藻效果增强,100%种植水可完全抑制藻的生长。105℃高温处理种植水对藻的抑制效果不明显。对种植水进行过滤处理实验表明,普通定性滤纸过滤和微孔滤膜过滤的凤眼莲种植水都能抑制铜绿微囊藻生长,表明种植水中的抑藻效果与种植水中微生物无关。 (3)凤眼莲根系鲜样粉末对铜绿微囊藻的生长表现为低促高抑现象。浓度0.8g/L和4g/L处理对铜绿微囊藻的生长有促进作用,而20g/L浓度处理能抑制藻的生长。与对照样比,三个实验组的凤眼莲根系干样粉末对铜绿微囊藻的生长均具有一定的抑制作用,且其抑藻作用随着干样浓度的增加而增大。 (4)生理生化测定结果表明,在实验周期内,凤眼莲种植水使铜绿微囊藻的叶绿素a含量下降,丙二醛(MDA)含量、超氧化物岐化酶(SOD)比活力和过氧化物酶(POD)比活力均呈现出先升后降的趋势,即凤眼莲对铜绿微囊藻的抑制作用可能是通过影响铜绿微囊藻的光合作用系统及抗氧化酶的活性。


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