凤眼莲对铜绿微囊藻的抑制作用及其机理研究

论文摘要

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。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 文献综述
• 1 水华的形成原因
• 1.1 氮磷营养盐的作用
• 1.2 环境因子的作用
• 2 铜绿微囊藻是形成淡水水华的优势藻种
• 2.1 铜绿微囊藻的生物学特征
• 2.2 我国湖泊水体中铜绿微囊藻水华状况
• 2.3 铜绿微囊藻成为水华优势藻种的原因分析
• 3 高等水生植物的抑藻作用
• 3.1 水生植物抑藻作用研究
• 3.2 凤眼莲的抑藻作用研究
• 3.3 水生植物的化感抑藻机理
• 3.4 水生化感植物抑藻的运用方式
• 4 本实验研究目的与意义
• 第二章 凤眼莲与铜绿微囊藻共培养研究
• 1 材料和方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验方法
• 1.2.1 凤眼莲植株共培养
• 1.2.2 凤眼莲根系共培养
• 1.2.3 根系水生动物共培养
• 1.3 测定指标及测定方法
• 1.4 数据分析与处理
• 2 结果与分析
• 2.1 凤眼莲全株与藻共培养
• 2.2 凤眼莲根系与藻共培养
• 2.3 水蜗牛与藻共培养对藻液光密度值的影响
• 3 讨论
• 第三章 凤眼莲对铜绿微囊藻的化感抑制作用
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验方法
• 1.2.1 实验室条件下凤眼莲种植水过滤处理及抑藻实验
• 1.2.2 实验室条件下凤眼莲种植水的高温处理及抑藻实验
• 1.2.3 不同起始pH值的凤眼莲种植水抑藻实验
• 1.2.4 室外培养凤眼莲种植水的抑藻实验
• 1.2.5 凤眼莲根系粉末对铜绿微囊藻的化感抑制作用
• 1.3 数据分析与处理
• 2 结果与分析
• 2.1 实验室培养条件下的凤眼莲种植水对铜绿微囊藻生长的影响
• 2.2 不同起始pH值的培养液与凤眼莲种植水对铜绿微囊藻生长的影响
• 2.3 室外培养凤眼莲的种植水对铜绿微囊藻生长的影响
• 2.4 高温处理凤眼莲种植水对铜绿微囊藻生长的影响
• 2.5 凤眼莲根的鲜样和干样处理对铜绿微囊藻生长的影响
• 2.6 凤眼莲根烘干处理对铜绿微囊藻生长的影响
• 3 讨论
• 第四章 凤眼莲化感抑藻机理的初步研究
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 抑藻实验
• 1.3 测定方法
• 1.4 数据分析与处理
• 2 结果与分析
• 2.1 凤眼莲种植水处理对铜绿微囊藻生长及叶绿素a含量的影响
• 2.2 凤眼莲种植水对铜绿微囊藻可溶性蛋白含量的影响
• 2.3 藻细胞超氧化物歧化酶、丙二醛及过氧化物酶含量的影响
• 3 讨论
• 参考文献
• 致谢