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微囊藻毒素对高等植物的生态生理学效应研究

尹黎燕  
【摘要】:蓝藻水华的频繁暴发已经成为一个世界性的生态灾难,蓝藻水华污染所带来的主要危害之一是产生蓝藻毒素并造成生态影响,包括损害人体健康和伤害其它生物。在已发现的各种蓝藻毒素中,微囊藻毒素的毒性较大,危害最严重,研究最广泛。但是,有关微囊藻毒素的毒性研究大多数集中在动物上。高等植物作为生态系统的主要初级生产者,其种类的多样性和初级生产量直接影响生态系统的结构和功能。本文选择大型沉水植物苦草(Vallisneria natans)以及模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana L.)和烟草(Nicotiana. tabacum L.)的悬浮细胞为材料,研究微囊藻毒素对高等植物的影响及其作用机理。主要研究结果如下: 1. 以天然藻类水华生物质提取纯化微囊藻毒素。 以滇池微囊藻干粉为材料,采用改进的提取、制备方法,大量制备并获得一定纯度的粗毒素。经HPLC 分析,粗毒素的主要成分为MC-RR。粗毒素经制备型HPLC 进一步纯化,检测,MC-RR 的含量可达90%以上,可用于常规的毒理学实验。 2. MC-RR 可被苦草吸收并在植物体内积累。 研究了MC-RR 在沉水植物苦草根、叶组织中的积累。通过ELISA 方法检测发现,苦草可以吸收MC-RR,其吸收具有时间和剂量效应, 根的吸收作用强于叶。苦草对MC-RR 的生物浓缩系数较低,该系数随着MC-RR 浓度的降低而上升。 3. MC-RR 影响了苦草的生长和发育。 通过不同浓度的MC-RR(10-4、10-3、10-2、10-1、1 和10 mg/L)处理苦草后发现,苦草种子的发芽、子叶生长、真叶的形成和生长、不定根的形成和生长以及根毛的生长都受到了一定的抑制作用。当MC-RR 处理浓度为10-4-10-2 mg/L时,抑制作用不显著。当MC-RR 浓度≥0.1 mg/L 时,处理30 d 后,MC-RR 对


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