【中國科學(xué)報】研究闡明銅綠微囊藻對堿性鹽脅迫的響應(yīng)機制
近年來，中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所(以下簡稱東北地理所)科研人員開展了鹽堿脅迫對銅綠微囊藻生長和產(chǎn)毒影響及機制的系統(tǒng)性研究，為鹽堿化環(huán)境下有害藍(lán)藻水華發(fā)生和微囊藻毒素LR(MC-LR)污染風(fēng)險評價提供了理論依據(jù)。日前相關(guān)研究成果發(fā)表于《環(huán)境污染》(Environmental Pollution)。
據(jù)悉，銅綠微囊藻是引起藍(lán)藻水華的優(yōu)勢藻種之一，其產(chǎn)生的微囊藻毒素嚴(yán)重威脅水生生物和人體健康。隨著鹽堿化地區(qū)土地資源的大規(guī)模開發(fā)利用，大量農(nóng)田退水和水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的排放將導(dǎo)致地表水體堿性鹽含量升高，對水體中銅綠微囊藻的生長和產(chǎn)毒過程可能會產(chǎn)生影響。
科研人員發(fā)現(xiàn)，目前這方面的定量化研究還鮮有報道，其內(nèi)在的影響機制也不清楚。為此他們開展研究以期揭示不同強度堿性鹽脅迫對銅綠微囊藻生長、生理和細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的影響，量化胞內(nèi)外MC-LR的含量變化，闡明銅綠微囊藻對堿性鹽脅迫的響應(yīng)機制。
相關(guān)研究結(jié)果表明，低濃度堿性鹽脅迫提高了銅綠微囊藻光合色素和蛋白質(zhì)含量，促進了藻細(xì)胞的生長;中濃度堿性鹽脅迫進一步提高了銅綠微囊藻光合色素含量，激活了細(xì)胞的保護機制來抵抗堿性鹽脅迫，使銅綠微囊藻的抗氧化防御系統(tǒng)和細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)未受到影響;高濃度堿性鹽脅迫誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生氧化應(yīng)激，對銅綠微囊藻產(chǎn)生細(xì)胞毒性，顯著抑制了藻細(xì)胞的生長。
研究還發(fā)現(xiàn)，堿性鹽脅迫可促進銅綠微囊藻胞內(nèi)外MC-LR的合成，低濃度堿性鹽脅迫條件下胞內(nèi)MC-LR含量最高，而高濃度堿性鹽脅迫條件下胞外MC-LR含量最高，上調(diào)的mcyH基因通過促進胞內(nèi)主動運輸加劇了胞內(nèi)MC-LR向胞外的釋放。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.envpol.2022.118971
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