论文部分内容阅读
双壳贻贝物种沼蛤(Limnopernafortunei)是全世界淡水生态环境中最具破坏力的入侵物种之一。沼蛤入侵后迅速大量繁殖造成生物污损现象,引起管道堵塞,输水效率降低,能耗增加,影响构筑物的正常运行,给生态环境带来严重威胁。但目前仍然没有有效可行的方法消除沼蛤生物污损现象,特别是在饮用水处理系统中。本文基于我国南方水利工程中沼蛤造成的生物损物问题,通过总结现有的国内外沼蛤防治手段,利用超声波的穿透性和杀伤力,选定沼蛤灭杀方法,建立一个超声反应装置开展超声波灭杀试验,并用单因素分析和响应面法确定沼蛤致死的最佳条件;通过对比经处理前后的沼蛤的闭壳肌,腮组织对超声处理的响应,并结合分子生物学技术,利用叠氮碘化丙锭(PMAxxTM)与荧光定量PCR相结合的方法,量化组织损伤程度;对比成年贝壳与幼年贝壳的SEM,EDS,XRD,FT-IR和抗压强度的差异,以此探讨超声灭杀沼蛤的效果,研究影响沼蛤致死的因素。研究结果表明:(1)通过单因素法及响应面法研究超声功率、超声时间和作用距离对于沼蛤死亡率的影响,最终优选出最佳工艺条件,作用距离在8.5cm,超声功率达到600w,超声时间68min,成年沼蛤死亡率可以达到100%,对于幼年沼蛤死亡率达到100%。(2)建立沼蛤线粒体COI基因拷贝数与CT值之间相对定量关系,得到标准曲线为y=-3.25x+35.67,测定系数(R2)0.9965,扩增效率E值102%,可以实现对组织样品的基因拷贝数的快速相对定量。(3)建立了 PMAxxTM-qPCR定量检测沼蛤COI线粒体基因失活细胞数量的技术,可以去除失活细胞的存在对活组织细胞检测的干扰,降低假阳性检测结果出现的可能性,可以实现对样品中失活组织细胞的准确、快速定量。结合病理组织切片观察,利用PMAxxTM-qPCR方法研究不同超声波灭杀条件下,沼蛤组织损伤程度可以较为明确的显示出来。成年沼蛤在超声功率为600w,超声30min时,腮组织和肌肉组织损伤程度最大,经过PMAxxTM处理的组织样品与未经过PMAxxTM处理的闭壳肌肉组织log10基因拷贝数差值为分别为2.19和2.13,且在相同灭杀条件下,腮组织比肌肉组织损伤程度大。(4)经过超声试验,发现在同样超声条件下,通过探究沼蛤贝壳的SEM、EDS、XRD、FT-IR和抗压强度测试,成年沼蛤贝壳壳体颗粒粒径和孔隙率较小,分子更加有序化,结晶度较强,渗透能力较差,有机质含量较多,韧性较强,因此相对于幼年沼蛤壳体的抵抗外界环境能力也较强,由此解释了成年沼蛤死亡需要时间比幼年沼蛤死亡需要时间长的原因。本论文开展超声波灭活沼蛤的效果及影响因素研究,灭杀成年沼蛤的同时,幼年沼蛤和幼虫也可以达到100%的去除,为控制沼蛤大量入侵和繁殖提供重要的科学依据,对防治沼蛤有一定的参考价值。