鄱阳湖铜绿微囊藻CHAB5067群体形成机理探究及其毒素分析

摘要

在富营养化的水体中，蓝藻水华的爆发给水体生态系统乃至人类生命安全带来了极大的威胁。蓝藻水华尤以微囊藻水华最为常见，微囊藻具有独特的机制适应环境和生理特性，能够快速生长并获得水体的统治地位。微囊藻在水体中常以群体形式存在，这种形态的获得以及维持是其占据水体主导地位的极有利因素。然而群体微囊藻的形成与解聚的原因还知之甚少，基于这个原因本研究了细菌在群体的形成维持与解聚的所起的作用。同时基于所获微囊藻的特殊地位（鄱阳湖蓝藻水华代表种类），对微囊藻所产的毒素进行了分离提纯与鉴定，同时试图利用课题组方面的优势寻找强效的抑藻化合物并对其效果以及后续的安全性进行了分析。主要结果如下：
　　1.DGGE分析细菌多样性发现Deinococcus属、Actinobacteridae属是特殊存在于群体形成时期的周边细菌种类，同时经过为期6月的培养后，群体解聚后该群体微囊藻周边细菌完全一致。这样的结果表明上述两类细菌与铜绿微囊藻CHAB5067的特异性作用可能是维持群体形态的不可或缺的生物因素。
　　2.通过藻细胞与细菌计数以及群体藻细胞体积测量的研究发现，细菌对群体藻类的生长产生了较强的抑制作用，随着两类细菌的群体消失，群体微囊藻细胞生长加快。经测定群体形态细胞bEPS（胞外绑定多糖）的含量，得出群体细胞形态要显著高于单细胞形态，达到2.63 pg/cell，单细胞仅有1.55 pg/cell，但是经过解聚后两者多糖含量基本一致，分别为1.52 pg/cell、1.46 pg/cell,说明在维持群体形态中多糖的分泌起着决定性作用。
　　3.经多次的毒素提取分析得到：70％的甲醇/水溶液为微囊藻毒素提取的最佳溶剂配比；70%甲醇体积与藻干重比为50:1，磁力搅拌下提取时间1h，超声震荡30 min，以8000 r/min的转速离心20min为微囊藻毒素粗提的最佳条件，可以获得杂质较少的微囊藻毒素粗品。然后粗品经过制备柱进行分析纯化：20-40%浓度的甲醇最大限度去除了杂质，70%甲醇能够对毒素进行洗脱，获得纯品。将纯品进行HPLC分析发现其出峰时间与标准品MC-LR一致。同时经纯品经LC-MS分析可知铜绿微囊藻CHAB5067毒素的离子峰与MC-LR标品一致，从而确认毒素为MC-LR。
　　4.课题组寻找到一种强有力的抑藻剂CMQ并对其抑制藻类生长的广谱性以及其对毒素产量进行了相应的研究，结果如下：CMQ能够抑制铜绿微囊藻CHAB5067单细胞生长，并且具有“浓度效应”，同时影响着藻细胞叶绿素的含量。随后进行毒素分析实验发现，10 mg/L、5mg/L能够降低毒素68%、20%的产量，可知高浓度可以抑制藻类生长的同时能够降低其毒素的产量减少其给环境带来的危害。

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第1章 绪论

1.1蓝藻及蓝藻水华

1.2 微囊藻与微囊藻毒素

1.3 微囊藻群体形态学特征及其形成原因探讨

1.4 微囊藻群体形成与细菌关系探究

1.5 微囊藻水华控制方法

1.6 喹唑啉化合物及其抑制藻类研究

1.7 本文的研究内容及研究意义

第2章 铜绿微囊藻CHAB5067群体形成、解聚与单细胞附生细菌的群落组成分析

2.1引言

2.2材料与方法

2.3结果与分析

2.4总结与讨论

第3章 细菌对铜绿微囊藻CHAB5067群体解聚作用机制的研究

3.1引言

3.2材料与方法

3.3结果与分析

3.4讨论

第4章 铜绿微囊藻CHAB5067毒素提取分离与鉴定研究

4.1引言

4.2 材料与方法

4.3结果与分析

4.4 总结与讨论

第5章 喹唑啉类衍生物（CMQ）对铜绿微囊藻CHAB5067生长与毒素产量的影响研究

5.1 引言

5.2 材料与方法

5.3结果与分析

5.4总结与讨论

结语

参考文献

附录

致谢

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