Cu2+對銅綠微囊藻生長及葉綠素熒光主要參數(shù)的影響研究

王壽兵,徐紫然,馬小雪,樊正球,張 潔 (復旦大學環(huán)境科學與工程系,上海 200433)

Cu2+對銅綠微囊藻生長及葉綠素熒光主要參數(shù)的影響研究

王壽兵*,徐紫然,馬小雪,樊正球,張 潔 (復旦大學環(huán)境科學與工程系,上海 200433)

研究了不同Cu2+濃度(0.16,0.32,0.66,1.16,2.16,4.16μmol/L)對培養(yǎng)基中銅綠微囊藻120h內(nèi)的細胞密度、葉綠素a含量和3個主要葉綠素熒光參數(shù)的影響,并對Cu2+在滅藻時易復發(fā)的問題做出了一定解釋.實驗結果表明,當培養(yǎng)體系中Cu2+濃度在0.32～1.16 μmol/L時,可促進銅綠微囊藻生長;當Cu2+濃度低至0.16μmol/L或高于2.16μmol/L時,可抑制銅綠微囊藻生長.當培養(yǎng)體系中Cu2+濃度小于2.16μmol/L時,對Fv/Fm (光系統(tǒng)Ⅱ的最大光能轉化效率)、ΦPSⅡ(光系統(tǒng)Ⅱ的實際光能轉化效率)和ETR(電子傳遞效率)3個熒光參數(shù)指標的影響不大;當Cu2+濃度為4.16μmol/L時,Fv/Fm、ΦPSⅡ和ETR呈現(xiàn)先快速下降,后有所回升,再緩慢下降的趨勢,但整個時段均顯著低于其他各濃度處理組(P＜0.05),表現(xiàn)出明顯的受抑制現(xiàn)象.

銅綠微囊藻；硫酸銅；濃度；生長；葉綠素熒光

銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)是形成有害藻華最常見物種之一.在生長過程和死亡后均會釋放出微囊藻毒素,藻毒素可直接或間接通過食物鏈進入人體,引起肝癌等疾病,嚴重影響人體健康和安全[1-3].目前,全球為治理有害藻華進行了多種探索,包括物理、生物和化學等方式[4-6].其中,硫酸銅等二價銅系金屬鹽作為殺藻劑,由于價格較便宜,在短期應急除藻中具有較高效果,并且對人類和環(huán)境相對安全等優(yōu)點得到廣泛應用[7].

一方面,高濃度 Cu2+由于其對藻類細胞壁含硫基團具有很強的親合力,會干擾藻類正常新陳代謝過程,從而對藻類的生長產(chǎn)生抑制作用[8].另一方面,Cu2+又是銅綠微囊藻生長所必需的微量元素.在銅制劑等抑藻劑的使用過程中,由于在自然水體中含有S2-、CO32-、OH-等無機配體和腐殖質(zhì)、洗滌劑、EDTA等有機配位體,使得用于控藻的活性 Cu2+可能與配位體結合成大分子配合物沉淀, 富集于沉積物中,從而降低 Cu2+的抑藻效果,加重環(huán)境介質(zhì)中銅的負荷[9].同時在實際應用中發(fā)現(xiàn),用硫酸銅除藻易導致藍藻復發(fā)[9-10],針對此現(xiàn)象,目前仍有待解釋.

傳統(tǒng)測定重金屬銅對微藻毒性的方法是將微藻培養(yǎng)于含有不同Cu2+濃度的培養(yǎng)基中,通過測定細胞密度、葉綠素a濃度等參數(shù)的變化來反映藻類的生長狀況[10-11].但由于藻類的活細胞和死細胞常常難以區(qū)分,難以保證傳統(tǒng)方法測定結果的準確性.因此,也急需尋找一種快速、靈敏、并且對樣品無干擾的方法.藍藻作為一種自養(yǎng)生物,其生長依賴于光合系統(tǒng)的能量轉化.研究發(fā)現(xiàn)光系統(tǒng) I(PSI)、光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)和藻膽體(PBS)在藍藻光合反應中起著關鍵的作用[12].近年來,隨著“脈沖-振幅-調(diào)制(Pulse-Amplitude-Modulation, PAM)葉綠素熒光技術”(國內(nèi)簡稱調(diào)制葉綠素熒光,其測量儀器稱為調(diào)制熒光儀,或叫PAM)的發(fā)展,植物的生理狀態(tài),尤其是 PSⅡ的生理活性可以直接被量化,這一技術的出現(xiàn)為解決上述問題提供了有益的參考[13].國外不少研究報道了重金屬對藻類葉綠素熒光特性及生長的影響[14].國內(nèi)也有學者研究重金屬對微藻的葉綠素熒光特性及生長的影響,但研究對象主要集中在硅藻門和綠藻門的一些種類[15],而有關Cu2+對藍藻葉綠素熒光特性影響的研究相對較少,主要集中于短時間內(nèi)高濃度 Cu2+對藍藻葉綠素熒光的急性毒性作用影響[16-17].基于此,本文選取銅綠微囊藻為研究對象,綜合探討不同Cu2+濃度對銅綠微囊藻生長(藻細胞密度及葉綠素 a)及葉綠素主要熒光特性參數(shù)(Fv/Fm、ΦPSⅡ和ETR)的影響,既可為制定最佳的硫酸銅控藻劑量提供科學依據(jù),又可為實驗室培育銅綠微囊藻時確定培養(yǎng)基銅含量提供參考,同時對硫酸銅除藻易導致藍藻復發(fā)現(xiàn)象做出一定解釋.

1 材料與方法

1.1 藻種及其培養(yǎng)

實驗所采用的銅綠微囊藻種購自中國科學院水生生物研究所淡水藻種庫,銅綠微囊藻培養(yǎng)基選用 BG11培養(yǎng)基,將銅綠微囊藻藻種接入到無菌的BG11培養(yǎng)基中,靜置培養(yǎng).培養(yǎng)條件為:溫度25℃,光照強度3000lx,光:暗時間比為12h:12h.

1.2 實驗處理方法

先配制含 Cu2+濃度分別為 0, 1.0, 2.0, 4.0, 8.0μmol/改良的 BG11培養(yǎng)基,121℃高壓滅菌30min,冷卻后各取 150mL加入滅菌的組織培養(yǎng)瓶中.然后向組織培養(yǎng)瓶中加入 150mL用常規(guī)BG11培養(yǎng)基培養(yǎng)的已處于指數(shù)生長期(OD680值約 0.2)的銅綠微囊藻溶液(其中含銅離子濃度按BG11培養(yǎng)基的0.32μmol/L計),混合均勻后各培養(yǎng)體系中Cu2+實際濃度分別為0.16, 0.66, 1.16, 2.16, 4.16μmol/L.另將150mL處于指數(shù)生長期的銅綠微囊藻藻液加入 150mL新配置的常規(guī)BG11培養(yǎng)基中作為常規(guī)培養(yǎng)對照組,其 Cu2+實際濃度為0.32μmol/L.每個處理組各設置3個平行樣,培養(yǎng)條件同 1.1,分別在 6,12,24,48,72,96, 120h時取藻液測定OD680,葉綠素a含量和葉綠素熒光參數(shù).

1.3 藻細胞密度和葉綠素a含量的測定方法

銅綠微囊藻的細胞密度變化通過紫外可見分光光度計(上海棱光752N)測定680nm波長處的光密度(OD680)值及其變化得到[18].

葉綠素a(chlorophyll a, Chl a)的測定采用冰凍丙酮法.取5mL藻液經(jīng)孔徑0.45μm乙酸纖維濾膜抽濾,取出帶有銅綠微囊藻的濾膜,在 4℃冰箱內(nèi)低溫干燥 6h后用剪刀剪碎加入離心管中,向離心管中加入3mL 90%丙酮,放入4℃冰箱中提取24h后,用離心機在3000r/min離心10min,將上清液加入1cm比色皿中分別讀取750nm、663nm、645nm和630nm波長處的吸光度,以90%丙酮做空白參比. Chla含量按文獻[19]提供方法進行計算.

1.4 葉綠素熒光參數(shù)的測定

各濃度處理組分別取3mL培養(yǎng)藻液作為樣品,用 Water-PAM(Waltz, Germany)測定各葉綠素熒光參數(shù).本文主要選取以下3個葉綠素熒光參數(shù)(數(shù)據(jù)可從儀器上直接讀取)進行測試分析:

1.4.1 Fv/Fm 該參數(shù)被稱為“PSII的光化學最大量子產(chǎn)量”,是暗適應環(huán)境下PSII最大光化學效率(也稱為最大光能轉換效率,內(nèi)稟光能轉換效率)[20-22],或稱為潛在量子效率[23-24]或 PSII光化學最大量子效率[25],反映植物潛在最大光合能力.

1.4.2 ΦPSⅡ 該參數(shù)被稱為“有效或穩(wěn)定狀態(tài)的葉綠素熒光量子產(chǎn)量”.表征的是光適應狀態(tài)下 PSII的光化學效率[23-25,26]或光化學運行效率[25].由于該參數(shù)量化了與PSII有關的葉綠素吸收的光中用于光化學過程的比例,同時也量化了線性電子傳遞的速率并顯示了總的光合作用,可揭示植物的生理狀態(tài),再加上測量簡單,因此,該指標被認為是最有用和最常用的參數(shù)之一[25-26].

1.4.3 ETR 該參數(shù)被稱為PSII的光合電子傳遞速率.該值的下降表明電子傳遞效率下降.

1.5 數(shù)據(jù)分析方法

應用 SPSS19.0對實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析.相同培養(yǎng)時間下,不同Cu2+濃度對銅綠微囊藻細胞密度、Chl a和葉綠素熒光參數(shù)的影響采用單因子方差分析(ANOVA)進行比較.不同處理組之間的顯著差異采用Scheffe方法進行多重比較.

2 實驗結果

2.1 Cu2+對銅綠微囊藻細胞密度的影響

從圖1可以看到,含不同Cu2+濃度的各組培養(yǎng)液,在接種后的120h內(nèi),其OD值均隨時間發(fā)生了變化,其中對照組、0.66μmol/L組和1.16μmol/L組變化趨勢較為接近,即在接種后的前24h內(nèi)經(jīng)緩慢下降,之后均呈快速增長趨勢,表明該3個濃度組對銅綠微囊藻的生長都是相對比較適合的.從具體數(shù)據(jù)看,3個濃度組在120h時其OD值分別分別比接種后 6h時增長了 92.2%,90.1%和94.4%.

其他 3個濃度組則表現(xiàn)出了各不相同的變化趨勢,其中僅含Cu2+0.16μmol/L的組呈現(xiàn)出先下降后緩慢上升趨勢,但總體變化不大,到 120h時僅

為0.166,比接種后6h時僅增加了5.7%,僅占對照組的 56.1%,說明含銅低的培養(yǎng)基雖然銅綠微囊藻有一定生長,但增殖速率明顯減慢(能維持一部份生長,其銅來源應是靠接種藻細胞衰亡后提供的,所以盡管有部分藻類存活,但總量增長很小).

含Cu2+濃度為2.16 μmol/L的組,雖也呈現(xiàn)出先下降后上升的趨勢,但與上述4個組不同的是,前期下降幅度相對較大,時間相對較長,而后增長幅度也較小.從OD值的實際表現(xiàn)看,該濃度對銅綠微囊藻的增殖已產(chǎn)生了一些抑制作用,使其增殖速率明顯降低.

圖1 Cu2+濃度對銅綠微囊藻OD680值的影響Fig.1 Effects of different Cu2+concentrations on the OD680 of Microcystis aeruginosa

含Cu2+濃度為4.16 μmol/L的組,其OD值變化則明顯不同于其他各組,接種后一直呈下降趨勢,下降速度表現(xiàn)為先快后慢的特點(說明后面有一定的適應了),從接種后6h時的0.127快速下降到24h的0.036,之后再繼續(xù)緩慢下降直到120h的 0.016,整個過程增長幅度為-87.4%,銅綠微囊藻數(shù)量越來越少,表明受到嚴重抑制和毒害作用.

單因子方差分析結果表明,在處理后的6h內(nèi),各濃度處理組間 OD680值尚無顯著差異(P＞0.05),但從12h開始,一直到120h后實驗結束,各處理組間的 OD680值均表現(xiàn)出顯著差異(P＜0.05).多重結果表明,從12h之后到實驗結束,濃度為4.0μmol/L的處理組OD680值均顯著低于其他各組(P＜0.05).從48h開始,濃度為0.66和1.16μmol/L的處理組OD680值顯著高于其他各組(P＜0.05).不含銅離子的處理組和濃度為2.16μmol/L的處理組 OD680值雖然顯著高于4.16μmol/L處理組,但顯著低于 0.66μmol/L, 1.16μmol/L處理組和對照組(P＜0.05).

綜上可見,0.32～1.16μmol/L的Cu2+可較好的維持銅綠微囊藻的生長,0.16μmol/LCu2+或濃度在2.16μmol/L時可有效地抑制其增殖;而濃度達到4.16μmol/L時,則可很好的抑制和殺滅銅綠微囊藻,使其逐漸滅亡.

2.2 Cu2+對銅綠微囊藻Chl a含量的影響

從圖2可以看到,各濃度處理組Chl a含量隨時間的變化規(guī)律各有特點,其中增長最多的是對照組和0.66μmol/L的處理組.兩個組都是前期經(jīng)一個短暫的小幅下降,然后隨即快速上升,到120h實驗停止時,比 6h時的含量分別增加了281.3%和 249.6%(幅度比 OD值要大許多,說明該指標更為靈敏).增長率排在第三的是濃度為1.16μmol/L的處理組,其Chl a含量在接種后幾乎一路增加,從 6h的 190.82μg/L增加到 120h的665.94μg/L,但增長率為 249.0%,比前兩組略低;而濃度為0.16μmol/L和2.16μmol/L的2個處理組最終增長率較為接近,且均明顯低于前述各組.具體而言,含Cu2+僅為0.16μmol/L的處理組呈現(xiàn)先下降,后上升并保持基本穩(wěn)定,到120h時,比6h時的含量僅增加了49.3%.濃度為2.16μmol/L的處理組前期有一個相對較長時間的下降期,之后才有所上升,表明其已明顯受到抑制作用.

圖2 Cu2+對銅綠微囊藻葉綠素a含量的影響Fig.2 Effects of different Cu2+concentrations on the chlorophyll-a content of Microcystis aeruginosa

Cu2+濃度最高的4.16μmol/L處理組Chl a濃度變化規(guī)律則明顯不同,總體呈現(xiàn)單邊下降趨勢,在前面24h內(nèi)迅速下降,之后趨于平穩(wěn)并始終保持在最低的水平.單因子方差分析結果表明,在測定的各時間段內(nèi),Cu2+濃度對銅綠微囊藻Chl a含量的影響均表現(xiàn)出顯著差異(P＜0.05).多重比較結果顯示,在整個實驗過程中,濃度為4.16μmol/L的處理組 Chl a含量均顯著低于其他各組(P＜0.05).而從 48h后直到實驗結束,濃度為0.66μmol/L和1.16μmol/L的處理組Chl a含量均顯著高于其他各組(P＜0.05),與OD680值表現(xiàn)出類似的規(guī)律.

綜上所述,從Chl a含量指標看, Cu2+濃度為0.32μmol/L和0.66μmol/L是其中最適合銅綠微囊藻生長的,1.16μmol/L組雖然也較為適合,但不如前兩者好.而含Cu2+0.16μmol/L和2.16μmol/L的組已表現(xiàn)出一定的抑制作用,濃度為4.16μmol/L時則已具有明顯的滅藻抑藻作用.

2.3 Cu2+對銅綠微囊藻葉綠素熒光參數(shù)影響

2.3.1 PSII光化學最大量子產(chǎn)量(Fν/Fm)從圖3可以看到,0.16μmol/L Cu2+處理組,Fν/Fm值介于0.458～0.548之間,總體上呈現(xiàn)波動上升趨勢; Cu2+濃度為 0.32μmol/L的對照組,從 6h時的0.486一直上升到120h的0.562,整體呈現(xiàn)持續(xù)上升趨勢;濃度為0.66μmol/L處理組雖然整體出現(xiàn)波動上升趨勢,但到96h和120h后基本保持穩(wěn)定,總體范圍為 0.480～0.557;1.16 μmol/L組整體表現(xiàn)為持續(xù)上升趨勢,但在72h后增加不大,總體范圍為0.471～0.565;2.16μmol/L組整體表現(xiàn)為持續(xù)上升趨勢.從6h時的0.481一直上升到120h的0.581,平均值為 0.541,成為各組中最大的值; 4.16μmol/L組則表現(xiàn)出與其他組明顯不同的規(guī)律,先快速下降,后迅速上升,在培養(yǎng)96h后又開始下降,總體范圍為0.188～0.507,平均值僅為0.369,各時間段都明顯低于其他各組.但前面72h差別更為顯著,之后差距有所縮小.

從總體上看,除4.16 μmol/L組外,其余各組間Fv/Fm總體變化趨勢差別不大,而且最后得到的最大值間無顯著差別,說明銅綠微囊藻受其脅迫效應均不大,而 4.16μmol/L組則受到了明顯的脅迫作用.4.16μmol/L組呈現(xiàn)出先急劇下降后又快速上升,最后又略有下降的趨勢,表明在早期確實受到了嚴重的脅迫作用,但這種脅迫作用可能對一些藻體還未從根本上破壞 PSII結構,只是使其短期內(nèi)受到了抑制,之后又得到了一定程度的恢復.若按2.16μmol/L組最大值0.581作為理想值, 4.16μmol/L組最終比理想值下降了13.9%.按整個時段內(nèi)的平均值計算,則下降了 31.8%.由此可見,4.16μmol/L組對銅綠微囊藻確實有明顯影響.

圖3 Cu2+濃度對銅綠微囊藻PSII光化學最大量子產(chǎn)量(Fν/Fm)的影響Fig.3 Effects of different Cu2+concentrations on the Fν/Fm of Microcystis aeruginosa

圖4 Cu2+濃度對銅綠微囊藻有效量子產(chǎn)量(Φ PSII)的影響Fig.4 Effects of different Cu2+concentrations on the Φ PSII of Microcystis aeruginosa

2.3.2 有效量子產(chǎn)量(Φ PSII) 從圖4可以看到, Φ PSII與Fν/Fm表現(xiàn)出了類似的變化趨勢.對照組、濃度為 0.16μmol/L、0.66μmol/L 和1.16μmol/L的處理組,其ΦPSII值總體上均呈現(xiàn)出先逐漸上升,然后又略微下降的趨勢.而濃度為2.16μmol/L組從開始到72h呈現(xiàn)持續(xù)上升趨勢,之后保持基本穩(wěn)定狀態(tài).濃度為4.16μmol/L組則表現(xiàn)出與其他各組明顯不同的變化規(guī)律,與Fν/Fm類似,呈現(xiàn)出先快速下降,而后逐漸上升再下降的趨勢,且各時段的ΦPSII值均明顯低于其他各組.

2.3.3 PSII光合電子傳遞速率(ETR) 從圖5可知,各濃度處理組中ETR值隨時間的變化趨勢總體上與ΦPSII和Fν/Fm相類似.添加Cu2+濃度為0.16μmol/L,0.32μmol/L,0.66μmol/L,1.16 μmol/L的處理組,電子傳遞速率總體均呈現(xiàn)先升高后緩慢下降趨勢.

圖5 Cu2+濃度對銅綠微囊藻電子傳遞效率(ETR)的影響Fig.5 Effects of different Cu2+concentrations on the ETR of Microcystis aeruginosa

而添加濃度為2.16μmol/L的處理組則表現(xiàn)出與前面各組略有不同的規(guī)律,在72h前持續(xù)上升的基礎上,之后則未見下降,而是保持繼續(xù)緩慢上升;添加濃度為4.16μmol/L的處理組則表現(xiàn)出與其他各組明顯不同的變化規(guī)律,在前面24h內(nèi)快速下降,之后又快速上升,在培養(yǎng)96h后又快速下降.總的來看,添加濃度為 4.16 μmol/L的處理組電子傳遞效率受到了明顯的抑制作用,整個實驗期都顯著低于其他濃度組.而其他各組差異不大,電子傳遞速率并未受明顯影響.

3 討論

Fv/Fm常作為表達植物光合性能是否受損的敏感性指標[23-24].在正常生理狀態(tài)下,它是一個相對穩(wěn)定的值,高等植物和大型海藻一般為0.81～0.83,而微藻類約為 0.65[24-25,27-28]. Fv/Fm值變小被認為是光合作用受抑制的顯著特征.任何導致 PSII活性受損(常指光抑制現(xiàn)象)或誘發(fā)持續(xù)猝滅的脅迫都會導致Fv/Fm值的下降[21,25].當植物暴露在環(huán)境壓力下時,Fv/Fm值往往低于正常值,即表明有光抑制現(xiàn)象[24]或環(huán)境壓力使PSⅡ反應中心部分或全部受損,抑制了光合作用的原初反應,阻礙了光合電子傳遞過程[22].在本文中,各濃度處理組 Fv/Fm的最大值分別僅為0.486、0.562、0.557、0.581和0.369,均小于微藻類的 0.65,說明整個實驗過程中銅綠微囊藻均未達到其最佳的生長狀況.尤其當培養(yǎng)體系中 Cu2+濃度達到4.16 μmol/L,在24h內(nèi)Fv/Fm急劇下降,表明 PSII中心受損嚴重,阻礙了電子傳遞過程.而24h后Fv/Fm又逐漸升高,這可能是因為培養(yǎng)基中一部分微囊藻在逐漸適應脅迫環(huán)境后繼續(xù)繁殖生長的結果.

ΦPSII代表了開放的 PSⅡ反應中心在環(huán)境脅迫中有部分關閉情況下對激發(fā)能(實際原初光能)的捕獲效率,也量化了由于熱耗散的競爭作用而導致PSⅡ的光化學被限制的程度[20,29-30].對藻類而言,其值降低,說明環(huán)境脅迫在阻止藻細胞同化力(NADPH,ATP)的形成,從而影響對碳的固定與同化[22].由于有效量子產(chǎn)量的變化反映的是PSII光化學性能的可逆性下降,而不是對光合結構的不可逆損害,因此,它被看作是一個評價藻類如何對環(huán)境脅迫進行響應的很好的生態(tài)生理學指標[23].Juneau特別指出,在穩(wěn)定的電子傳輸狀態(tài)下得到的PSII量子產(chǎn)量將成為一個敏銳反映藻類對有毒物敏感性的指標[31].在本文研究中,濃度為4.16 μmol/L處理組ΦPSII值雖然存在一個先下降后上升的情況,但整個實驗過程都大大低于其他濃度處理組,說明在該濃度下,其實際光化學性能的確受到了一定程度的抑制.

結合各濃度處理組銅綠微囊藻的 OD680值、Chl a含量和3個熒光參數(shù)指標具體數(shù)據(jù)看,銅綠微囊藻的OD680值和Chl a含量值,與3個主要熒光參數(shù)值之間并未呈現(xiàn)簡單的線性關系.而從具體數(shù)值的差異看,OD680值和Chl a含量值在各濃度處理組之間的差異,要明顯大于3個主要熒光參數(shù)在各濃度處理組之間的差異,因此,用OD680值和Chl a含量值可能更容易在早期區(qū)分環(huán)境對浮游藻類的脅迫效應.另外,從它們之間的數(shù)據(jù)差異,也可能恰好解釋了用硫酸銅殺藻時出現(xiàn)的藍藻易復發(fā)現(xiàn)象,因為高濃度培養(yǎng)液中,3個熒光參數(shù)在早期雖然下降很多,但最后又得到了一定恢復,并保持在一定水平,這為藍藻的再次增殖爆發(fā)提供了一種可能.

4 結論

4.1 從藻密度值變化看,濃度為 0.32～1.16μmol/ L的 Cu2+可較好的維持銅綠微囊藻的生長,Cu2+濃度在低至0.16μmol/L或高達2.16μmol/L時可有效地抑制其增殖;而濃度高達 4.16μmol/L時,則可較好的抑制和殺滅部分銅綠微囊藻,防止其大量增殖.

4.2 從葉綠素a含量指標的變化看,Cu2+濃度為0.32μmol/L和0.66μmol/L最適合銅綠微囊藻的生長,1.16μmol/L 稍差,而 Cu2+濃度低至0.16μmol/L或高達2.16μmol/L時已表現(xiàn)出一定抑制作用,濃度為4.16μmol/L時則具有明顯滅藻和抑藻效果.

4.3 當培養(yǎng)體系中Cu2+濃度小于2.16μmol/L時,各葉綠素熒光參數(shù)變化幅度不大,總體上呈現(xiàn)先上升后趨穩(wěn)或略有下降趨勢.而當培養(yǎng)體系中Cu2+濃度為 4.16 μmol/L時, Fv/Fm、ΦPSⅡ和ETR總體上呈現(xiàn)先下降后有所回升的趨勢,但各時段值均顯著低于其他濃度處理組(P＜0.05),表明其光合功能受到了一定影響.

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Effects of Cu2+on the growth and main parameters of chlorophyll fluorescence of Microcystis aeruginosa.

WANG Shou-bing, XU Zi-ran, MA Xiao-xue, FAN Zheng-qiu, ZHANG Jie (Department of Environmental Science and Engineering, Fudan University, Shanghai 200433, China). China Environmental Science, 2016,36(12)：3759～3765

The effects of different Cu2+concentrations (0.16, 0.32, 0.66, 1.16, 2.16, 4.16μmol/L) in culture media on the cell density, chlorophyll-a content and chlorophyll fluorescence parameters (CFP) of Microcystis aeruginosa within the first 120h were investigated. It shows that Cu2+concentration had significant effects on the growth and chlorophyll-a content of Microcystis aeruginosa (P＜0.05) from 12h to 120h by One-way ANOVA. The growth of Microcystis aeruginosa could be promoted as the Cu2+concentration was between 0.32～1.16μmol/L and can be inhibited as that is below 0.16μmol/L or above 2.16μmol/L. The obvious effects on the CFPs of Fv/Fm, ΦPSⅡ and ETR were not observed when the Cu2+concentration is below 2.16μmol/L. But the serious bad influences were found when the Cu2+concentration was 4.16μmol/L. Its values of Fv/Fm, ΦPSⅡ and ETR were much less than that of other Cu2+concentration (P＜0.05), while shows the following changing trends: rapidly decreasing within the first 24h, then rapidly increasing within 24h～96h and finally slowly decreasing within 96h～120h.

Microcystis aeruginosa；copper；concentration；growth；chlorophyll fluorescence

X171

A

1000-6923(2016)12-3759-07

王壽兵(1970-)男,四川富順人,教授,博士,主要研究方向為產(chǎn)業(yè)生態(tài)學和湖泊生態(tài)修復.發(fā)表論文70余篇.

2016-04-15

國家水體污染控制與治理科技重大專項(2012ZX07102-004)

* 責任作者, 教授, sbwang@fudan.edu.cn