鈣對(duì)微囊藻生長(zhǎng)及細(xì)胞壁特征的影響.pdf

1、微囊藻水華在我國(guó)已普遍發(fā)生，對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)和人類生活用水的安全產(chǎn)生十分嚴(yán)重的影響。我國(guó)目前在藍(lán)藻水華形成的預(yù)測(cè)預(yù)警和控制方面取得的成效十分有限，其重要原因之一是，對(duì)微囊藻水華爆發(fā)的細(xì)胞學(xué)機(jī)制了解的仍不透徹。本論文以群體狀態(tài)微囊藻更易獲得生態(tài)優(yōu)勢(shì)為立足點(diǎn)，以單細(xì)胞藻株Microcystis aeruginosa PCC7806和群體藻株Microcystis aeruginosa XW01兩種不同狀態(tài)微囊藻為材料，從微囊藻細(xì)胞壁對(duì)Ca2+的

2、結(jié)合能力、Ca2+對(duì)多糖合成和群體形成的影響、以及Ca2+對(duì)微囊藻細(xì)胞生長(zhǎng)的影響三個(gè)方面探尋Ca2+與微囊藻群體形成之間的關(guān)系。具體研究?jī)?nèi)容及結(jié)果包括:
　　1、運(yùn)用X-射線能譜儀分析了細(xì)胞表面元素組成，采用激光共聚焦掃描顯微鏡結(jié)合Ca2+熒光染料分析細(xì)胞Ca2+濃度，結(jié)果顯示:群體狀態(tài)的微囊藻細(xì)胞以及細(xì)胞壁對(duì)Ca2+的結(jié)合能力要遠(yuǎn)高于單細(xì)胞狀態(tài)下的微囊藻。經(jīng)過(guò)透析去Ca2+，發(fā)現(xiàn)群體微囊藻有著更強(qiáng)的Ca2+結(jié)合能力。
　　

3、2、測(cè)定了Ca2+專一性螯合劑EGTA(乙二醇雙(2-氨基乙基醚)四乙酸）對(duì)兩株微囊藻的半效抑制濃度，確定了缺鈣培養(yǎng)的條件。測(cè)定結(jié)果為:EGTA對(duì)PCC7806與XW01生長(zhǎng)的半效抑制濃度分別為24.5μmol/L，42.0μmol/L。在缺Ca2+的條件下，微囊藻的群體狀態(tài)開(kāi)始變的松散，群體變小。而在一定濃度范圍內(nèi)，伴隨著Ca2+濃度的增加，微囊藻的結(jié)團(tuán)率也會(huì)隨之增加。
　　3、運(yùn)用掃面電鏡技術(shù)觀察群體微囊藻細(xì)胞壁，其表面多糖含

4、量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單細(xì)胞微囊藻。以缺鈣（添加EGTA半效抑制濃度）、低鈣(5 mg/L)、高鈣（60 mg/L）3種不同Ca2+濃度的BG11培養(yǎng)基對(duì)兩種微囊藻進(jìn)行培養(yǎng)，通過(guò)測(cè)定胞外多糖、細(xì)胞壁多糖、細(xì)胞內(nèi)多糖含量，探索Ca2+濃度與細(xì)胞壁多糖合成的關(guān)系，結(jié)果顯示當(dāng)Ca2+濃度增加時(shí)，藻細(xì)胞合成多糖的能力也會(huì)增加，其中分泌多糖增加最顯著。
　　4、為了全面了解Ca2+對(duì)微囊藻細(xì)胞生長(zhǎng)的影響，在3種不同Ca2+濃度培養(yǎng)條件下測(cè)定了兩株藻一系

5、列生理指標(biāo)。從結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)Ca2+濃度大于60 mg/L，對(duì)微囊藻的生長(zhǎng)與蛋白質(zhì)的合成產(chǎn)生了一定的抑制作用，相比于單細(xì)胞微囊藻，對(duì)群體微囊藻來(lái)說(shuō)Ca2+的抑制濃度更高一些。但此時(shí)的Ca2+濃度對(duì)光合色素（Chla和類胡蘿卜素）的合成、硝酸還原酶活性有促進(jìn)作用，這種促進(jìn)作用對(duì)群體藻更為明顯。微囊藻在高鈣條件下會(huì)提高堿性磷酸酶活性，而且群體微囊藻的堿性磷酸酶活性遠(yuǎn)高于單細(xì)胞微囊藻，對(duì)缺鈣環(huán)境具有更高的應(yīng)對(duì)能力。
　　本研究的結(jié)果顯示，