香蒲水浸提液對(duì)銅綠微囊藻及水華魚(yú)腥藻的化感作用

馮 彬，郭 明，趙 爽，夏侯佐英，金桂宏，何云核

(1.浙江農(nóng)林大學(xué)風(fēng)景園林與建筑學(xué)院，浙江臨安 311300；2.浙江農(nóng)林大學(xué)理學(xué)院，浙江臨安 311300)

近年來(lái)，隨著水體富營(yíng)養(yǎng)化程度加劇，引起藻類水華頻繁暴發(fā)，不僅導(dǎo)致水生態(tài)系統(tǒng)的失衡，破壞水域生態(tài)景觀，同時(shí)造成水質(zhì)惡化，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)蒙受巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至威脅人類健康[1-2]，藻類水華問(wèn)題是當(dāng)前許多水體面臨的重大環(huán)境問(wèn)題，因此改善水體富營(yíng)養(yǎng)化、防止水華發(fā)生，已是環(huán)境領(lǐng)域迫切須要研究解決的問(wèn)題。傳統(tǒng)的控藻技術(shù)有許多的缺點(diǎn)，水生植物化感抑藻現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)為這一問(wèn)題的解決提供了一種新的方法和思路。水生植物廣泛存在于水體，容易栽植，并且分泌的化感物質(zhì)大多為次生代謝物質(zhì)，能在自然條件下降解，生態(tài)安全性好，水生植物抑藻是一種頗有前景的控藻方式[3-4]，利用水生植物化感抑藻研究是國(guó)內(nèi)外環(huán)境領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和前沿。目前，已報(bào)道的具有化感抑藻效應(yīng)的高等水生植物有幾十種[5]，但多局限于對(duì)單一藻種的的研究，同時(shí)對(duì)化感作用的生理機(jī)制研究較少，這在一定程度上限制了水生植物在富營(yíng)養(yǎng)化水體修復(fù)和防治藻類水華中的應(yīng)用，深入開(kāi)展水生植物對(duì)不同藻類的化感抑制作用是否具有選擇性和化感作用的機(jī)制研究是極有必要的。

香蒲(Typhaorientalis)屬于香蒲科香蒲屬，多年生水生或沼生草本植物，是優(yōu)良的水生觀賞植物，具有吸收與分解污染物的作用，能夠有效去除水體中的氮和磷，明顯改善水質(zhì)[6]，因此香蒲在富營(yíng)養(yǎng)化水體修復(fù)和防治水華發(fā)生方面具有廣闊的應(yīng)用前景。銅綠微囊藻(Microcystisaeruginosa)、水華魚(yú)腥藻(Anabaenaflos-aquae)是2種常見(jiàn)的藍(lán)藻水華藻類，在適宜條件下，極易形成水華，銅綠微囊藻能合成和分泌細(xì)胞毒素，使水環(huán)境質(zhì)量惡化，水華魚(yú)腥藻在夏季極易引起水華，其適應(yīng)性強(qiáng)，發(fā)生水華的頻率快、范圍廣[7-8]。因此，本試驗(yàn)通過(guò)研究不同質(zhì)量濃度香蒲水浸提液對(duì)銅綠微囊藻、水華魚(yú)腥藻的細(xì)胞密度、葉綠素a含量、MDA含量及超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化物酶(POD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)活性變化，從生理機(jī)制方面研究不同質(zhì)量濃度的香蒲水浸提液對(duì)銅綠微囊藻、水華魚(yú)腥藻的化感效應(yīng)，分析香蒲對(duì)不同藻類的化感作用是否具有選擇性，為香蒲應(yīng)用于富營(yíng)養(yǎng)化水體水華防治提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)用香蒲(Typhaorientalis)材料采自浙江農(nóng)林大學(xué)校園植物園濕地公園，2015年8月從浙江農(nóng)林大學(xué)官塘濕地公園隨機(jī)挖取生長(zhǎng)健壯、株高1.5～1.8 m香蒲植株，將采集的香蒲葉片用自來(lái)水反復(fù)沖洗干凈，再用蒸餾水清洗3次，然后自然陰干，用于試驗(yàn)。銅綠微囊藻(編號(hào) FACHB-905)、水華魚(yú)腥藻(編號(hào) FACHB-245)均購(gòu)自中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所淡水藻種庫(kù)，用經(jīng)滅菌的BG11培養(yǎng)基于型號(hào)PGX-3503智能光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度25 ℃，光照度 2 400 lx，光暗比12 h ∶12 h，每天定時(shí)搖晃，培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期用于試驗(yàn)。

1.2 方法

1.2.1 香蒲水浸提液的制備 參照王志強(qiáng)等的制備方法[9]，將陰干后的香蒲葉片剪碎，經(jīng)植物粉碎機(jī)粉碎后，精確稱量香蒲葉片粉末150.00 g 于3 000 mL燒杯中，加入 1 500 mL 蒸餾水浸提48 h，每隔6 h攪拌5 min，粗提液經(jīng)2層紗布過(guò)濾3次，再用定性濾紙過(guò)濾，得到的濾液試驗(yàn)前經(jīng)0.22 m微孔濾膜減壓抽濾，以消除其他微生物的影響，用植物質(zhì)量變化表示化感物質(zhì)的相當(dāng)量(g/L)，則最后得到質(zhì)量濃度為100 g/L的香蒲葉浸提液，4 ℃儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 香蒲葉浸提液對(duì)2種藻類的化感作用 分別將0.0、12.5 、25.0、62.5、125.0 mL的香蒲葉浸提液置于500 mL的三角燒瓶中，分別接種處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的銅綠微囊藻40 mL和水華魚(yú)腥藻30 mL，再依次加入滅菌的BG11培養(yǎng)基使培養(yǎng)液總體積為250 mL，相應(yīng)的質(zhì)量濃度梯度為0(對(duì)照組)、5、10、25、50 g/L，以未加浸提液的處理組為對(duì)照，每組設(shè)置3次重復(fù)。2種藻類的初始密度為1×106個(gè)/mL。三角燒瓶置于型號(hào)PGX-3503智能光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，每天定時(shí)搖晃3次，并隨機(jī)放置三角燒瓶。每3 d取樣1次，測(cè)定銅綠微囊藻、水華魚(yú)腥藻的密度、葉綠素a含量、SOD活性、POD活性、CAT活性、MDA含量。

1.3 測(cè)定方法

銅綠微囊藻、水華魚(yú)腥藻的藻細(xì)胞數(shù)量采用血球計(jì)數(shù)板法[10]；葉綠素a含量采用熱乙醇法測(cè)定[11]。

1.3.1 酶液的制備 取50 mL藻液4 000 r/min 離心15 min 收集藻細(xì)胞。加入5 mL預(yù)冷后的0.05 mol/L pH值=7.2磷酸緩沖液(內(nèi)含1% PVP)，在冰浴條件下，用超聲波細(xì)胞破碎機(jī)破碎，超聲5 s，間隔5 s，功率300 W，總時(shí)間12 min，4 ℃下 4 000 r/min 離心15 min，所得的上清液即為酶液，用于測(cè)定。可溶性蛋白含量的測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)法；丙二醛(MDA)含量的測(cè)定采用硫代巴比妥酸(TBA)法；超氧化物歧化酶(SOD)活性的測(cè)定采用羥胺法；過(guò)氧化氫酶(CAT)活性的測(cè)定采用可見(jiàn)光法；過(guò)氧化物酶(POD)活性的測(cè)定采用愈創(chuàng)木酚氧化法。測(cè)定時(shí)均采用南京建成生物工程研究所相應(yīng)的測(cè)定試劑盒進(jìn)行。

1.3.2 藻類抑制率的計(jì)算IR=(N0-NS)/N0×100%。式中：IR為抑制率，N0為對(duì)照組藻細(xì)胞密度，NS為處理組藻細(xì)胞密度[12]。

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)

運(yùn)用SPSS 16.0 軟件及Origin 8.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和計(jì)算。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同質(zhì)量濃度香蒲水浸提液對(duì)銅綠微囊藻、水華魚(yú)腥藻生長(zhǎng)的影響

不同質(zhì)量濃度香蒲水浸提液對(duì)銅綠微囊藻、水華魚(yú)腥藻的生長(zhǎng)影響見(jiàn)圖1、圖2。從圖1、圖2可以看出，對(duì)照組銅綠微囊藻在試驗(yàn)期間生長(zhǎng)良好，質(zhì)量濃度為5 g/L時(shí)，對(duì)銅綠微囊藻的生長(zhǎng)具有一定促進(jìn)作用，但表現(xiàn)出“低促”的現(xiàn)象。質(zhì)量濃度為10 g/L時(shí)，銅綠微囊藻細(xì)胞密度在培養(yǎng)后3 d略高于對(duì)照，隨后生長(zhǎng)減緩，表現(xiàn)為較強(qiáng)的抑制作用；在培養(yǎng)后 12 d 時(shí)的抑制率為76.61%。在高濃度浸提液(≥25 g/L)作用下，銅綠微囊藻的生長(zhǎng)受到強(qiáng)烈的抑制作用，藻細(xì)胞密度逐漸降低，在培養(yǎng)后12 d達(dá)到最大抑制率，質(zhì)量濃度為25、50 g/L 時(shí)的抑制率分別為89.48%、91.37%，此時(shí)藻液變清，表明藻細(xì)胞大量死亡。浸提液質(zhì)量濃度為5 g/L時(shí)，對(duì)水華魚(yú)腥藻的生長(zhǎng)也具有一定的促進(jìn)作用，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，藻細(xì)胞密度略高于對(duì)照組，質(zhì)量濃度 10 g/L時(shí)，隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加藻細(xì)胞生物量逐漸增加，但低于對(duì)照，生長(zhǎng)受到抑制，培養(yǎng)后12 d時(shí)的抑制率為25.41%，浸提液濃度25 g/L時(shí)，前6 d水華魚(yú)腥藻的生物量逐漸增加，但小于對(duì)照，隨后生長(zhǎng)減緩，培養(yǎng)后9 d生物量下降，培養(yǎng)后12 d達(dá)到最大抑制率，抑制率為58.96%，質(zhì)量濃度50 g/L，試驗(yàn)前6 d生物量逐漸增加，隨后生物量開(kāi)始下降，培養(yǎng)后12 d到達(dá)最大抑制率，抑制率為65.64%。

本研究結(jié)果表明，香蒲對(duì)銅綠微囊藻、水華魚(yú)腥藻的化感作用表現(xiàn)出“低促高抑”現(xiàn)象，其原因可能為低濃度的浸提液使細(xì)胞酶活性升高，能改變?cè)寮?xì)胞膜的通透性，使藻細(xì)胞更易吸收溶液中營(yíng)養(yǎng)成分，同時(shí)浸提液中本身也可能含有一些營(yíng)養(yǎng)成分，從而對(duì)藻類生長(zhǎng)起到促進(jìn)作用。浸提液濃度大于 10 g/L 時(shí)，對(duì)2種藻類都具有化感抑制作用，隨著浸提液濃度的增加，抑藻能力增強(qiáng)，且對(duì)銅綠微囊藻的生長(zhǎng)抑制作用明顯大于水華魚(yú)腥藻，表明香蒲對(duì)藻類的生長(zhǎng)抑制具有一定的選擇性，今后應(yīng)注意其在防治藻類水華中的選擇應(yīng)用。已有研究表明，水生植物對(duì)藻類化感作用與植物的種類和生物量有關(guān)，表現(xiàn)出“低促高抑”的現(xiàn)象[13]，宰學(xué)明等研究表明，當(dāng)水芹浸提液濃度為10 g/L時(shí)對(duì)斜生柵藻的增加具有明顯的促進(jìn)作用，在高濃度浸提液(≥20 g/L)下，具有顯著的抑制效應(yīng)[14]。王志強(qiáng)等研究不同質(zhì)量濃度的蘆葦浸提液對(duì)水華微囊藻的化感作用，研究結(jié)果表明，低濃度的蘆葦浸提液對(duì)水華微囊藻生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用，高濃度具有強(qiáng)烈的抑制作用，濃度為30、40 g/L 時(shí)，培養(yǎng)后4 d藻細(xì)胞全部解體死亡[9]，本研究結(jié)果與之相符。

2.2 不同質(zhì)量濃度的香蒲水浸提液對(duì)銅綠微囊藻和水華魚(yú)腥藻葉綠素a含量的影響

藻類和浮游植物是依靠光合作用進(jìn)行生長(zhǎng)，而葉綠素a是藍(lán)藻主要的光捕色素[15]，可以作為反映光合作用的重要指標(biāo)，通過(guò)測(cè)定其葉綠素a含量，可以從生理角度檢驗(yàn)植物浸提液對(duì)藻類的化感效應(yīng)程度。從圖3可以看出，在質(zhì)量濃度為5 g/L作用下銅綠微囊藻葉綠素a 總量較對(duì)照略高，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)葉綠素a總含量為4.475 6 mg/L，對(duì)照為4.296 6 mg/L，質(zhì)量濃度為10 g/L時(shí)，銅綠微囊藻葉綠素a總量前9 d緩慢增加，幾乎持平，培養(yǎng)后9 d開(kāi)始下降，培養(yǎng)后12 d降至 0.858 0 mg/L，在浸提液濃度大于25 g/L作用下，銅綠微囊藻葉綠素a含量，試驗(yàn)前6 d小幅度增加，隨后下降，質(zhì)量濃度25、50 g/L時(shí)，培養(yǎng)后12 d葉綠素a總量分別為0.370 6、0.299 9 mg/L，此時(shí)藻液變清。浸提液濃度為5 g/L時(shí)，水華魚(yú)腥藻的葉綠素a總量比對(duì)照也略有增加，在質(zhì)量濃度 10 g/L 作用下，水華魚(yú)腥藻葉綠素a含量逐漸上升，但培養(yǎng)后6 d后上升速率明顯小于對(duì)照，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，葉綠素a含量為5.467 4 mg/L，在質(zhì)量濃度大于25 g/L作用下，水華魚(yú)腥藻葉綠素a總量前6 d為上升階段，質(zhì)量濃度25 g/L時(shí)，葉綠素a含量培養(yǎng)后9 d開(kāi)始下降，培養(yǎng)后12 d下降為2.803 4 mg/L，當(dāng)質(zhì)量濃度為50 g/L時(shí)，葉綠素a總量培養(yǎng)后6 d開(kāi)始降低，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)葉綠素a含量降至2.281 1 mg/L。

藻細(xì)胞密度與藻類葉綠素a總量呈線性關(guān)系，可以作為表征藻細(xì)胞密度的指標(biāo)[16]，這與本研究結(jié)果相符。2種藻類的生長(zhǎng)曲線與葉綠素a含量變化曲線相一致，從圖3、圖4可以看出，在浸提液濃度大于10 g/L時(shí)，2種藻類的葉綠素a總量均低于對(duì)照，一方面是由于在浸提液的作用下，藻類的生長(zhǎng)受到抑制甚至死亡，另一方面是由于在濃度大于10 g/L時(shí)，2種藻類細(xì)胞內(nèi)的葉綠素a含量逐漸下降，且濃度越高，下降程度越高，表明香蒲浸提液可能抑制藻類葉綠素a的合成，或促進(jìn)葉綠素a的降解，從而影響2種藻類正常的光合作用，這可能是香蒲對(duì)2種藻類具有化感抑制作用的原因之一。研究結(jié)果表明，植物的化感物質(zhì)對(duì)藻細(xì)胞的光系統(tǒng)Ⅱ產(chǎn)生影響，低濃度下可能有利于葉綠素的合成，從而促進(jìn)光合作用和藻類的生長(zhǎng)，高濃度作用下可能通過(guò)破壞藻類的葉綠素，減少同化產(chǎn)物，從而抑制藻類的生長(zhǎng)[17-18]，其他水生植物對(duì)藻類葉綠素a的影響也屢見(jiàn)報(bào)道，周慶等研究鳳眼蓮對(duì)銅綠微囊藻生長(zhǎng)影響時(shí)，發(fā)現(xiàn)在鳳眼蓮影響下，藻細(xì)胞葉綠素a 總含量迅速下降，與銅綠微囊藻的細(xì)胞密度呈極顯著正相關(guān)，藻細(xì)胞中的葉綠素a含量到第8天時(shí)顯著低于的對(duì)照[19]。袁亞光等研究發(fā)現(xiàn)，40 g/L水芹浸提液作用下，小球藻細(xì)胞壁斷裂消失，葉綠體片層腫脹甚至解體[20]。朱俊英等發(fā)現(xiàn)，在共培條件下，銅綠微囊藻葉綠素含量和葉綠素?zé)晒鈪?shù)都受到顯著的抑制[21]，表明穗花狐尾藻通過(guò)破環(huán)正常的光合作用抑制銅綠微囊藻的生長(zhǎng)。

2.3 不同質(zhì)量濃度的香蒲水浸提液對(duì)銅綠微囊藻、水華魚(yú)腥藻SOD、POD、CAT活性的影響

植物在正常的生長(zhǎng)情況下，ROS的產(chǎn)生與清除處于動(dòng)態(tài)平衡，在逆境條件下，這種平衡被打破，從而造成ROS的大量積累，同時(shí)ROS具有超強(qiáng)的反應(yīng)活性，阻礙葉綠素的合成，引發(fā)并加劇脂質(zhì)過(guò)氧化作用，導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)膜系統(tǒng)受損，影響細(xì)胞內(nèi)多種反應(yīng)的進(jìn)行，干擾植物的代謝過(guò)程，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致細(xì)胞死亡[22-24]。而植物自身具有清除ROS產(chǎn)生的抗氧化酶系統(tǒng)，SOD、POD、CAT是抗氧化酶系統(tǒng)中重要的清除酶，能夠清除多余的ROS，從而起到保護(hù)細(xì)胞的作用。藻細(xì)胞受到嚴(yán)重脅迫時(shí)，體內(nèi)ROS的增加超過(guò)了正常的歧化能力，導(dǎo)致大量的ROS積累，過(guò)量的ROS會(huì)抑制SOD、POD和CAT活性[25-26]。從圖5、圖6、圖7可知，對(duì)照SOD、POD、CAT活性在試驗(yàn)過(guò)程中相對(duì)平穩(wěn)，表明對(duì)照藻細(xì)胞生長(zhǎng)良好，在低濃度5 g/L條件下，2種藻類的SOD、POD、CAT活性均有不同程度的升高，在質(zhì)量濃度大于10 g/L作用下，SOD、POD、CAT活性均出現(xiàn)先升高后下降的現(xiàn)象，但不同質(zhì)量濃度下銅綠微囊藻、水華魚(yú)腥藻SOD、POD、CAT活性變化規(guī)律有差異。質(zhì)量濃度為 10 g/L 時(shí)，銅綠微囊藻的SOD、POD、CAT活性在培養(yǎng)后6 d時(shí)達(dá)到最大值，隨后急劇下降；水華魚(yú)腥藻的SOD、CAT活性，在培養(yǎng)后6 d達(dá)到最大值，隨后顯著下降；POD活性在培養(yǎng)后9 d后也開(kāi)始下降；質(zhì)量濃度為25 g/L時(shí)，銅綠微囊藻的SOD、CAT活性在培養(yǎng)后3 d后顯著減少；POD活性在培養(yǎng)后6 d后也急劇下降；質(zhì)量濃度為50 g/L時(shí)，銅綠微囊藻SOD、POD、CAT活性均在培養(yǎng)后3 d達(dá)到最大值后顯著減少；質(zhì)量濃度大于25 g/L時(shí)，水華魚(yú)腥藻SOD、POD、CAT活性試驗(yàn)前6 d逐漸上升，達(dá)到最大值，隨后急劇下降。

本研究結(jié)果表明，在質(zhì)量濃度大于≥10 g/L作用下，2種藻類的SOD、POD、CAT活性均先有不同程度的升高，說(shuō)明香蒲浸提液對(duì)銅綠微囊藻、水華魚(yú)腥藻具有脅迫效應(yīng)，導(dǎo)致藻細(xì)胞內(nèi)的ROS產(chǎn)生增加，從而促進(jìn)2種藻類的SOD、POD、CAT活性的升高，隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，2種藻類的SOD、POD、CAT活性出現(xiàn)急劇下降的現(xiàn)象，表明隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)及ROS的大量增加，香蒲水浸提液對(duì)2種藻類細(xì)胞產(chǎn)生了嚴(yán)重的脅迫效應(yīng)，當(dāng)ROS的大量積累超過(guò)了一定范圍，不能被及時(shí)清除，藻細(xì)胞抗氧化酶系統(tǒng)遭到破壞，失去平衡，進(jìn)而抑制SOD、POD、CAT活性，同時(shí)造成細(xì)胞膜脂過(guò)氧化加劇，細(xì)胞質(zhì)膜的嚴(yán)重受損，藻細(xì)胞開(kāi)始死亡。在質(zhì)量濃度5 g/L時(shí)，2種藻類的SOD、POD、CAT活性均比對(duì)照略有上升，藻細(xì)胞也逐漸上升，表明低濃度的浸提液對(duì)2種藻類的細(xì)胞也具有一定的脅迫，導(dǎo)致ROS水平的上升，但多余ROS可以由POD、POD、CAT清除掉，從而避免藻細(xì)胞受到損害。

已有研究表明，水生植物可引起藻細(xì)胞的抗氧化酶系統(tǒng)損傷，吳曉輝等研究發(fā)現(xiàn)，在馬來(lái)眼子菜和斜生柵藻共生培養(yǎng)條件下，處理組的POD酶帶總數(shù)保持穩(wěn)定，酶譜組成發(fā)生變化，SOD酶帶數(shù)量減少、CAT酶帶數(shù)量增多，推斷藻體通過(guò)改變酶活性、調(diào)整同工酶的組成來(lái)抵御活性氧的傷害[27]。張維昊等研究結(jié)果顯示，菖蒲對(duì)銅綠微囊藻具有化感作用，菖蒲會(huì)引起銅綠微囊藻SOD、CAT等抗氧化系統(tǒng)酶的活性增強(qiáng)，推測(cè)化感物質(zhì)造成活性氧的增加是藻體死亡的原因之一[28]。傅海燕等研究發(fā)現(xiàn)，在濃度大于20 g/L水網(wǎng)藻種植水作用下，銅綠微囊藻的SOD、POD、CAT活性在第2天達(dá)到極限，均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)[23]，本研究結(jié)果與之相一致。

2.4 不同質(zhì)量濃度的香蒲水浸提液對(duì)銅綠微囊藻、水華魚(yú)腥藻MDA含量的影響

MDA是細(xì)胞膜脂過(guò)氧化作用的產(chǎn)物之一，MDA的含量可指示細(xì)胞內(nèi)反映氧簇的數(shù)量和細(xì)胞膜脂過(guò)氧化的程度，其形成和積累量可作為細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)損傷，藻體受脅迫程度的一種標(biāo)志[29-32]。從圖8可以看出，對(duì)照組銅綠微囊藻、水華魚(yú)腥藻MDA含量在試驗(yàn)期間相對(duì)穩(wěn)定，在質(zhì)量濃度為5 g/L時(shí)，2種藻類的MDA含量較對(duì)照均略有上升，在質(zhì)量濃度為10 g/L時(shí)，銅綠微囊藻MDA含量在培養(yǎng)后6 d達(dá)到最大值，隨后急劇下降，水華魚(yú)腥藻MDA含量在試驗(yàn)期間則一直呈上升趨勢(shì)，在質(zhì)量濃度大于25 g/L時(shí)，2種藻類MDA含量均表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢(shì)，銅綠微囊藻MDA含量在培養(yǎng)后6 d后急劇下降，水華魚(yú)腥藻MDA含量的培養(yǎng)后9 d后也急劇下降。已有研究表明，在苦草、菹草、紅掌[33-35]脅迫下會(huì)引起銅綠微囊藻的MDA積累，藻細(xì)胞的膜脂過(guò)氧化加劇。張庭堅(jiān)研究發(fā)現(xiàn)，酚酸類物質(zhì)阿魏酸和對(duì)羥基苯甲酸會(huì)使水華魚(yú)腥藻和小球藻MDA含量呈先上升后下降的趨勢(shì)變化[36]，推測(cè)酚酸類物質(zhì)對(duì)藻類的化感抑制作用可能與自由基的產(chǎn)生和膜脂過(guò)氧化有關(guān)。在試驗(yàn)過(guò)程中，在質(zhì)量濃度大于10 g/L時(shí)，2種藻類的MDA含量均有1個(gè)上升階段，是由于藻細(xì)胞膜脂過(guò)氧化加劇，藻細(xì)胞膜受到損傷，引起MDA含量的積累，隨后急劇下降，表明此時(shí)藻細(xì)胞質(zhì)膜損傷嚴(yán)重，藻細(xì)胞已經(jīng)開(kāi)始裂解。

3 結(jié)論

香蒲浸提液對(duì)銅綠微囊藻和水華魚(yú)腥藻的化感作用表現(xiàn)為“低促高抑”的現(xiàn)象，在浸提液質(zhì)量濃度大于10 g/L時(shí)，對(duì)2種藻類具有抑制作用，隨著浸提液濃度的增加，抑藻能力增強(qiáng)，且香蒲對(duì)2種藻類的生長(zhǎng)具有一定的選擇性，對(duì)銅綠微囊藻的抑制作用明顯大于水華魚(yú)腥藻，今后應(yīng)在防治藻類水華中選擇應(yīng)用時(shí)重視香蒲對(duì)銅綠微囊藻的化感抑制作用。

在試驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)浸提液質(zhì)量濃度大于10 g/L時(shí)，降低銅綠微囊藻、水華魚(yú)腥藻的葉綠素a總量，表明香蒲通過(guò)促進(jìn)葉綠素a的分解或阻礙葉綠素a的合成，從而影響藻細(xì)胞的光合作用。

在浸提液質(zhì)量濃度大于10 g/L作用下，銅綠微囊藻、水華魚(yú)腥藻受到脅迫，細(xì)胞內(nèi)ROS含量增加，促進(jìn)SOD、CAT、POD活性的升高，MDA含量的增加，ROS的大量積累，超過(guò)一定范圍，多余的ROS不能及時(shí)被抗氧化酶系統(tǒng)清除，則會(huì)抑制SOD、CAT、POD活性，導(dǎo)致細(xì)胞膜脂過(guò)氧化加劇，細(xì)胞結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞，藻細(xì)胞的生長(zhǎng)受到抑制，細(xì)胞開(kāi)始大量死亡。

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