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蓝藻水华的大规模、持续性、周期性暴发不仅严重破坏水体的生态系统结构和水产资源，而且会产生大量的蓝藻毒素，给公共安全带来重大的安全隐患。据不完全统计，目前已知产毒蓝藻种类约40多种，而蓝藻毒素的种类也非常丰富，主要包括肝毒素和神经毒素等。肝毒素主要指微囊藻毒素、节球藻毒素和拟柱胞藻毒素，其中微囊藻毒素作为常见的蓝藻毒素，被国内外学者广泛研究。而神经毒素作为另一大类蓝藻毒素，其相关研究却相对较少。但是由于其毒性效应迅速且剧烈的特性，不得不引起人们的关注。鱼腥藻毒素是一类小分子量的神经毒素生物碱，由于其特殊的类似乙酰胆碱结构，且无法被真核生物所酶解，因而具有活性强、毒性大等特性。产鱼腥藻毒素的蓝藻种类多样性丰富，且分布广泛，国外许多湖泊中均有发现，而在我国水体中却未见报道研究。本文在系统的研究调查了分离自我国不同湖泊中的蓝藻藻株产毒情况的基础上，对所筛选出来的潜在产毒藻株采用生物试验及化学检测验证藻株的产毒情况，并运用染色体步移技术获得了3株依沙束丝藻的鱼腥藻毒素合成基因簇全长。主要研究内容及结果如下:
1.对分离自我国淡水湖泊的蓝藻藻株共276株，包括鱼腥藻、束丝藻、浮丝藻、颤藻等丝状蓝藻，进行了鱼腥藻毒素合成基因的PCR检测，发现4株依沙束丝藻CHABD3、CHAB475、CHAB1308、CHAB628和1株柔细束丝藻CHAB1039共5株藻株含有鱼腥藻毒素合成基因序列，具有潜在产鱼腥藻毒素的可能性。并且根据16SrDNA序列系统树分析，发现分离自日本琵琶湖的形态型鉴定为RaphidiopsismediterraneaSkuja的产鱼腥藻毒素藻株RM-6和LBRI48分子信息鉴定为依沙束丝藻。
2.根据小鼠生物试验和大型溞急性试验对待测藻株进行鱼腥藻毒素定性检测。发现所检测的藻株中，仅有柔细束丝藻藻株CHAB1039具有神经毒素急性毒性，而其他4株依沙束丝藻无法检测到急性毒性。LC-MS/MS检测结果也证明CHAB1039能够产生anatoxin-a，而其他藻株均未检测到鱼腥藻毒素。
3.运用染色体步移技术得到3株依沙束丝藻CHABD3、RM-6、LBRI48的鱼腥藻毒素基因簇全长，分别为21.08kb、22.78kb和22.78kb。将这3株藻的基因簇序列与OscillatoriaPCC6506和Anabaenasp.37的毒素合成基因序列进行单个基因序列和功能蛋白序列比较分析，发现CHABD3、RM-6和LBRI48的毒素合成基因和编码蛋白之间的相似度很高，均在95％以上，且三者与Anabaenasp.37的基因和蛋白序列的相似度高于同OscillatoriaPCC6506之间的相似度。并且发现CHABD3的anaG基因序列存在1.6kb的缺失，经CDD分析说明该缺失部位为anaG基因编码聚酮合成酶参与甲基化作用的功能域。由此说明依沙束丝藻CHABD3为鱼腥藻毒素基因缺陷型突变体，因而导致其无法正常合成鱼腥藻毒素终产物。