沉水植物輪葉狐尾藻與微生物聯(lián)合抑藻效應(yīng)及機(jī)理研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)全球化的蓬勃發(fā)展，世界各地的工業(yè)化進(jìn)程不斷加快，由此帶來的環(huán)境問題日益突出。其中由于水體中營養(yǎng)鹽含量嚴(yán)重超標(biāo)，富營養(yǎng)化程度加劇，導(dǎo)致藍(lán)藻水華頻發(fā)。在預(yù)防和治理水華的各種研究方法中，高等水生植物的化感抑藻作用以及微生物的溶藻作用成為目前研究的熱點(diǎn)課題。
　　輪葉狐尾藻（Myriophyllum verticillatum L.）是常見的水生沉水植物，在全球廣泛分布。大量研究表明其同屬的穗花狐尾藻(Myriophyllum s

2、picatum L.)具有良好的化感抑藻作用，那么輪葉狐尾藻是否也可以抑制藍(lán)藻的生長？而且，輪葉狐尾藻生長在復(fù)雜的水體環(huán)境中，它的化感作用與水體中大量存在的微生物是否存在關(guān)聯(lián)？為此，本研究創(chuàng)新性地首次探討了輪葉狐尾藻與水體微生物聯(lián)合對水華藍(lán)藻銅綠微囊藻（Microcystis aeruginosa）的抑制效應(yīng)，取得以下結(jié)果：
　　1.輪葉狐尾藻與微生物聯(lián)合抑藻效應(yīng)輪葉狐尾藻（無菌）根、莖浸提液的抑藻效果較差，明顯低于輪葉狐尾藻（含

3、菌）根、莖浸提液的抑藻效能，p<0.05。從輪葉狐尾藻根、周際分離出兩種微生物經(jīng)16SrRNA基因分析鑒定分別為假單胞菌屬（Pseudomonas）和不動(dòng)桿菌屬（Acinetobacter）。有趣的是，兩種微生物單獨(dú)抑藻作用效果也不佳，但與輪葉狐尾藻共培養(yǎng)后的種植水對銅綠微囊藻抑制作用明顯增強(qiáng)，尤其是假單胞菌屬與輪葉狐尾藻具有非常顯著的協(xié)同抑藻作用。
　　2.輪葉狐尾藻與微生物聯(lián)合抑藻的數(shù)學(xué)模型分析根據(jù)抑藻效果，建立了藍(lán)藻生長的差

4、分—微分方程以及藻密度關(guān)于時(shí)間的泛函偏微分方程，該方程組可以較好地預(yù)測和計(jì)算不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)上、不同環(huán)境條件下的藻密度和半抑制濃度。
　　3.輪葉狐尾藻與微生物共培后化感物質(zhì)的分離鑒定輪葉狐尾藻分別與兩種微生物共培養(yǎng)，然后分別以有機(jī)溶劑萃取其化感抑藻物質(zhì)，經(jīng)大孔樹脂純化以及GC-MS分析表明，輪葉狐尾藻與微生物聯(lián)合釋放的化感物質(zhì)主要有雙丙酮醇、2-硝基丙烷、二乙二醇、碳酸二烯丙酯、1，2-二甲基乙酸丙酯等。
　　4.輪葉狐尾藻與

5、假單胞菌屬聯(lián)合抑藻的機(jī)理研究輪葉狐尾藻與假單胞菌屬共培后，其浸提液作用于銅綠微囊藻，可使藻細(xì)胞外液中可溶性蛋白（OD280）、可溶性核酸（OD260）和電導(dǎo)率增加，氧自由基（O2-.）和丙二醛（MDA）產(chǎn)生量增多，超氧化物歧化酶（SOD）活性逐漸降低，與同期對照組相比，變化均極顯著，P<0.01。
　　從OLYMPUS熒光顯微鏡對藻細(xì)胞形態(tài)觀察結(jié)果看，植物浸提液對藻細(xì)胞表現(xiàn)出明顯地破壞作用；掃描電鏡觀察表明，隨著浸提液濃度的增加，