斜生柵藻對(duì)重金屬鉛、鉻脅迫的生理生化響應(yīng)及其解毒效應(yīng).pdf

1、重金屬污染已經(jīng)成為目前全球關(guān)注的環(huán)境問題,微藻對(duì)重金屬的脅迫較為敏感,同時(shí)微藻能夠吸收轉(zhuǎn)運(yùn)一定數(shù)量的重金屬,它已成為水體環(huán)境監(jiān)測(cè)和重金屬污染防治的重要生物材料。本文以BG-11為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,以斜生柵藻為研究材料,從以下方面研究了斜生柵藻對(duì)重金屬鉛和鉻脅迫的生理生化響應(yīng)及解毒效應(yīng):
　　1.以斜生柵藻為研究對(duì)象,以干重法、液相氧電極、XE-PAM及酶活測(cè)定試劑盒等為研究手段,研究了重金屬 Pb2+、Cr3+和Cr6+對(duì)斜生柵藻生物量

2、積累、光合性能及抗氧化系統(tǒng)的影響。結(jié)果表明:Pb2+、Cr3+和Cr6+對(duì)斜生柵藻的半抑制濃度分別為82.94μmol·L-1、121.15μmol·L-1、23.65μmol·L-1。半抑制濃度脅迫下,斜生柵藻的放氧速率分別在2-8天(Pb2+脅迫)、1-3天(Cr3+、Cr6+脅迫)受到明顯抑制,而呼吸速率無明顯變化;Pb2+脅迫下,斜生柵藻光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)的原初光能轉(zhuǎn)化效率(Fv/Fm)、實(shí)際光能轉(zhuǎn)化效率(Yield)、相對(duì)電子

3、傳遞速率(rETR)均明顯低于對(duì)照,光化學(xué)淬滅(qP)從第1天到第5天高于對(duì)照,而6-8天則顯著低于對(duì)照;Cr3+和Cr6+脅迫對(duì)斜生柵藻光合性能的影響不如 Pb2+脅迫明顯。斜生柵藻丙二醛細(xì)胞(MDA)含量在重金屬脅迫下升高,以第3、4天尤為明顯;超氧化物歧化酶(SOD)活性增加,于第3、4天較為明顯;過氧化氫酶(CAT)活性、總抗氧化活性(T-AOC)在重金屬脅迫下均有小幅度提升。通過本研究發(fā)現(xiàn),斜生柵藻的生物量、光合速率、葉綠素?zé)?/p>

4、光參數(shù)和SOD活性等指標(biāo)對(duì)重金屬的脅迫的響應(yīng)均較為靈敏,可作為評(píng)估重金屬脅迫對(duì)微藻傷害的指標(biāo)。
　　2.以斜生柵藻為研究對(duì)象,通過ICP-MS、qPCR和HPLC的分析,研究了在重金屬離子Pb2+、Cr3+、Cr6+的半抑制濃度脅迫下,斜生柵藻對(duì)這三種重金屬離子的去除效果變化、斜生柵藻植物絡(luò)合素合成酶基因(PCS)的表達(dá)及植物絡(luò)合素含量的變化情況。結(jié)果表明:在培養(yǎng)96 h后,斜生柵藻對(duì)培養(yǎng)基中 Pb2+、Cr3+和Cr6+的去除率

5、分別達(dá)到Pb(51.52％)、Cr3+(69.64%)、Cr6+(70.86%),去除率順序?yàn)镻b2+Cr3+>Pb2+;而在培養(yǎng)后2天, PCS基因的表達(dá)量增加順序?yàn)?Pb2+>Cr3+> Cr6+。斜生柵藻的PCs總含量也因不同重金屬脅迫而呈現(xiàn)出差異性,其中增加量順序

6、為 Cr3+> Cr6+> Pb2+,且均于第24 h達(dá)到最大值298.05 nmol·g-1、2203.26 nmol·g-1、473.97 nmol·g-1,且達(dá)到最大值時(shí)的含量分別是對(duì)照組158.31 nmol·g-1的1.88、13.91、2.99倍。此外,三聚體 PC3不能穩(wěn)定的存在于斜生柵藻中。
　　由以上研究表明,斜生柵藻對(duì)不同重金屬離子Pb2+、Cr3+和Cr6+的解毒效果不同,其中對(duì)Cr3+、Cr6+的解毒效果優(yōu)