金鱼藻中抑藻化感物质研究.pdfVIP

第四届全国环境化学学术大会论文集(上册) 金鱼藻中抑藻化感物质的研究 徐洁，李小路，陈海东，鲜放鸣’，尹大强，邹惠仙 (污染控制与资源化研究国家重点实验室，南京大学环境学院，南京，210093) 摘要自然环境下沉水植物与藻类相生相克。本论文通过静态模拟实验，比较了铜绿微囊藻与金鱼藻共生 lOcells／mL) 培养下，不同藻浓度水平金鱼藻生物量的变化。研究发现，较高浓度的铜绿微囊藻(6．26X lOcells／mL^6．26X 明显抑制金鱼藻的生长，而较低浓度的铜绿微囊藻(3．13X lOPcells／mL)对金鱼藻产 生胁迫作用并促进金鱼藻抑制铜绿微囊藻的生长。采用固相萃取(SPE)的方法对种植水中的化感物质进行 富集，经甲醇洗脱，HPLC分析，发现在铜绿微囊藻生长的胁迫下，金鱼藻释放的化学物质组成和含量发生 变化，强极性物质含量下降，弱极性物质含量增加。二氯甲烷洗脱物GC-MS分析中检测出15种不同于铜绿 微囊藻释放的化合物，其中N-苯基一2-萘胺，脱氢枞酸甲酯和乙酯已被文献证明对藻类具有显著的化感作 用。 关键词金鱼藻，铜绿微囊藻，化感物质，筛选 0引言 随着工业化、城市化的发展以及农业生产化肥的大量使用，氮、磷等营养物质大量进 入水体，湖泊富营养化日益严重。水生植物不仅具有拦截外源营养、吸收富营养化湖泊中氮 磷元素的功能，而且一些植物能释放化感物质抑制有害藻类的生长和繁殖【1】。因此利用水 生植物特别是沉水植物的来控制藻类受到了国内外的广泛关注。沉水植物是淡水湖泊中重要 的组成部分，与藻类同处于初级生产者的地位，与藻类既有竞争营养、光照和生长空间等生 态资源的一面，也存在相生相克的关系。化感作用受到诸多环境因素的胁迫，而且往往在环 境胁迫下才表现的更强，尤其在共生条件下，化感作用能增强植物的竞争力【2】，因此在植 物与藻共同培养时研究沉水植物的化感作用更有意义。目前对化感作用的研究正在向分子水 平进发：筛选稳定有效的化感物质，从分子水平阐述化感现象作用途径及作用机制。由于水 是沉水植物对藻类化感作用的媒介，因而从水提取液或种植水中提取分离化感物质受到人们 的重视【3】。 1材料和方法 1．1仪器与试剂 demersum)，铜绿微囊藻(Microcystisaeruginosa)，C18固相萃 金鱼藻(Ceratophyllum SPEODS．C18 取柱(SPE，AccuBond Cartridges，lg,6mL，Supelco)，甲醇，二氯甲烷，0．22pm llOO)，HP5890-MSD5971 纤维滤膜(上海过滤材料厂)，高效液相色谱仪(HPLC，Agilent 气一质联用仪，XSP．18A光学显微镜(40×10)，血球计数板。 1．2实验部分 的金鱼藻，接种铜绿微囊藻，设4个浓度水平，藻的密度在10’一106cells／mL。另设4个不同 浓度铜绿微囊藻单独培养对照和1个金鱼藻单独培养对照。均置于生物培养室培养，连续培 养7d，每隔2．3d测藻细胞数，实验前后测定金鱼藻生物量。每组设2个平行。单独培养和 共生培养下的种植水经0．22p．m滤膜过滤后，用已活化的C18固相萃取柱连续富集种植水中 237 第四届全国环境化学学术大会论文集(上册) 的化感物质，连续富集种植水20L。SPE浓缩物用2mL甲醇溶解，采用Agilentll00高效液 相色谱仪进行分析。SPE富集后用15mL二氯甲烷洗脱，减压浓缩至小体积，进行GC．MS 分析。化合物的定性根据质谱图与Wiley7．0标准质谱数据库对照。 2结论 (1)在共生条件下，较高浓度的铜绿微囊藻(6。26x106cells／mL)会对金鱼藻产生毒害作用， 的生长受到明显的抑制。 (2)金鱼藻释放的化感物质受到共生藻类的胁迫，在铜绿微囊藻的胁迫下，能促进金鱼藻分 泌抑制藻类生长的化感物质。比较单独培养以及共生培养条件下的SPE一胛Lc分析结果，发 现在共生培养铜绿微囊藻生长的胁迫下，金鱼藻释放的化学物质