无机碳碱度和共存绿藻对焦酚与铜绿微囊藻相互作用的影响

论文摘要

由富营养化引起的有害蓝藻水华发生的频率越来越高,范围越来越广,对水生态系统的结构和功能构成了威胁。相对于真核藻类,蓝藻更易受到沉水植物的化感抑制,这对富营养化水体生物管理具有重要价值。为进一步探究沉水植物化感物质应用于实际水体藻华控制的影响因素,本论文选取沉水植物穗花狐尾藻（Myriophyllum spicatum）释放的典型化感抑藻物质焦酚,以水华蓝藻铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）为受试藻,研究无机碳碱度和共存绿藻对焦酚抑藻过程的影响,并建立了固相萃取-硅烷化-气相色谱方法用于抑藻过程中焦酚含量变化动态的检测。主要研究结果如下:（1）通过改进硅烷化方法,比较不同洗脱溶剂、洗脱体积和富集前水样p H值对萃取效果的影响,建立固相萃取-硅烷化-气相色谱方法,用于水中焦酚含量的快速测定。该方法还可用于壬酸含量的同步检测。根据标准物质的保留时间,实现壬酸和焦酚混合物的定性分析;根据特征峰面积实现壬酸和焦酚的定量分析。结果表明:采用Oasis HLB固相萃取小柱（10 mg,1 cc）富集样品,1 m L丙酮洗脱,丙酮和BSTFA等量配比硅烷化,可实现水中壬酸和焦酚同步快速检测,回收率高于80%。该方法可用于脂肪酸、酚酸类化感物质环境行为动态研究,为水生植物化感作用研究提供技术支撑。（2）无机碳碱度的高低不仅影响藻类对无机碳的利用,而且会影响水中多种化学成分的环境行为。采用预先适应特定碱度和未预先适应碱度的铜绿微囊藻细胞,探讨碱度是否影响焦酚对铜绿微囊藻的抑制效果。结果显示,铜绿微囊藻细胞预先适应特定碱度,5.0 mg/L焦酚暴露3 d后,对铜绿微囊藻的抑制作用随碱度从0.09 mmol/L增加到1.51 mmol/L而逐渐增强;未经不同碱度适应的铜绿微囊藻,5.0 mg/L焦酚暴露12 d后,对铜绿微囊藻的抑制作用随碱度从0.05 mmol/L增加到6.04 mmol/L而增强。高无机碳碱度增强焦酚毒性的原因可能是高无机碳碱度加速了焦酚自氧化过程,从而产生更多具有更强抑藻活性的醌和氧自由基。因此,应用焦酚等多酚类化感物质控藻,应考虑目标水体的无机碳碱度水平。（3）为模拟自然水体中多种藻类共存的状态,探讨共存藻类是否对焦酚抑藻效果产生影响,选择经济绿藻雨生红球藻（Haematococcus pluvialis）与铜绿微囊藻共存,比较混合共培养体系和纯培养体系中焦酚对两株藻的影响。结果显示,焦酚对铜绿微囊藻的抑制作用均显著强于其对雨生红球藻的影响。与纯培养相比,共培养体系中焦酚对铜绿微囊藻生长的抑制作用减弱,微囊藻毒素释放量显著降低（p<0.05）,而对雨生红球藻生长的抑制作用增强（p<0.05）,单个细胞内虾青素积累量增大（p<0.05）,表明两者共存减弱了焦酚对铜绿微囊藻的抑制效应,却增强了焦酚对雨生红球藻的影响。这些结果初步说明共存藻类会影响化感物质对目标藻株的抑制效应,在后续化感抑藻作用研究中,充分考虑藻类所处生物和非生物环境,将有助于深入揭示水生植物化感抑藻作用生态机制,明确化感作用和化感物质的生态学价值。

论文目录

摘要

ABSTRACT

第一章文献综述

1.1 研究背景

1.1.1 水体富营养化和淡水蓝藻水华

1.1.2 蓝藻水华的治理方法

1.2 植物化感抑藻效应

1.2.1 植物化感作用的定义

1.2.2 陆生植物化感抑藻效应

1.2.3 水生植物化感抑藻效应

1.3 沉水植物化感抑藻作用

1.3.1 具有化感抑藻作用的沉水植物

1.3.2 沉水植物的化感物质

1.3.3 化感物质抑藻作用机理

1.3.4 影响化感作用的因素

1.4 研究思路

第二章水中焦酚定量分析方法的建立

2.1 前言

2.2 材料和方法

2.2.1 主要仪器和试剂

2.2.2 硅烷化方法优化

2.2.3 固相萃取条件优化

2.2.4 水样pH调节

2.2.5 气相色谱检测条件

2.2.6 标准曲线制作

2.2.7 数据分析

2.3 结果和分析

2.3.1 硅烷化条件优化

2.3.2 固相萃取条件优化

2.3.3 样品pH的选择

2.3.4 方法的回收率、精密度和准确度

2.3.5 实际样品分析

2.3.6 样品中无机物质对壬酸和焦酚回收率的影响

2.4 讨论

2.5 小结

第三章无机碳碱度对焦酚抑藻过程的影响

3.1 前言

3.2 材料和方法

3.2.1 实验材料

3.2.2 实验设计

3.2.3 铜绿微囊藻生长参数和光合色素含量的测定

3.2.4 焦酚和总酚含量的测定

3.2.5 碱度和pH的测定

3.2.6 数据分析

3.3 结果和分析

3.3.1 无机碳碱度对铜绿微囊藻的影响

3.3.2 不同碱度下焦酚对碱度适应后铜绿微囊藻的抑制作用

3.3.3 不同碱度下焦酚对未碱度适应的铜绿微囊藻的抑制作用

3.4 讨论

3.5 小结

第四章焦酚对共存铜绿微囊藻和雨生红球藻的影响

4.1 前言

4.2 材料与方法

4.2.1 材料和试剂

4.2.2 实验设计

4.2.3 测试指标及方法

4.2.4 数据处理

4.3 结果和分析

4.3.1 共培养条件下铜绿微囊藻和雨生红球藻的生长

4.3.2 共培养条件下焦酚对铜绿微囊藻和雨生红球藻生长的影响

4.3.3 共培养条件下铜绿微囊藻和雨生红球藻在代谢水平上对焦酚的响应

4.3.4 培养体系中总酚含量变化

4.4 讨论

4.5 小结

第五章结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 付琴琴

导师: 高云霓

关键词: 固相萃取,无机碳碱度,焦酚,铜绿微囊藻,共存藻类,化感作用

来源: 河南师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 河南师范大学

基金: 国家自然科学基金(31700405)

分类号: Q945

DOI: 10.27118/d.cnki.ghesu.2019.000630

总页数: 72

文件大小: 2653K

下载量: 12

无机碳碱度和共存绿藻对焦酚与铜绿微囊藻相互作用的影响

论文摘要

论文目录

文章来源

相关论文文献

猜你喜欢