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国内外对蓝藻异常生长和水华形成机理的研究,主要集中在野外特定水体中藻类群落结构变化、环境因素的相关分析及生化特性等方面。在藻类生态行为方面,集中在藻类在湖底的越冬条件以及藻类水下分布与光辐射强度的关系。在藻类的生化特性方面,集中于藻类生长与可溶性有机磷及碱性磷酸酶的相互作用等内容。但是,迄今为止,藻类水华的爆发机理远没有弄清楚,也没有找出越冬时期微囊藻以何种形态存在于底泥中。
本研究从分子生物学的微观角度,试图用FITC标记的铜绿微囊藻的寡核苷酸引物(16SrRNA)为探针,依据FITC标记的分子探针16SrRNA的荧光,用显微镜辅助流式细胞术荧光原位杂交检测分析太湖铜绿微囊藻,为进一步从基因角度探测太湖微囊藻冬眠期在低泥中的存在形态建立基础。检测结果表明,FITC标记的铜绿微囊藻16SrRNA探针1与探针2能粗犷地检测出太湖混合藻中的蓝藻和绿藻。显微镜法的FISH辅助检测验证了流式细胞仪对太湖铜绿微囊藻FISH分析的准确性,说明了流式细胞仪在分子探针检测研究中的可行性。
并且,本文应用流式细胞仪(FCM)从藻的生态毒理学方面,依据藻的自发荧光和染料PI、FDA的荧光,研究了重金属铜对太湖水华的主要藻种——铜绿微囊藻的细胞膜、脂酶活性的生态毒理效应,更好的说明了污染物的生物利用率和毒性。流式细胞技术在环境毒理学上的应用,可以在单细胞水平上,使环境水质和沉积物毒理实验能得到进一步的发展。
应用流式细胞技术(FCM)及PI/FDA染色方法,在不同Cu2+质量浓度处理后,从细胞膜完整性、脂酶活性两方面同时研究了Cu2+处理对微囊藻细胞的急性毒性作用。检测结果表明,在不同质量浓度Cu2+处理M.aeruginousa1h时,PI荧光检测显示藻细胞膜的完整性几乎没有受到影响,而FDA荧光检测表明藻细胞的脂酶活性在一定浓度受到刺激。在Cu2+处理24h时,随着Cu2+质量浓度的增高,PI和FDA荧光强度变化的概率均呈明显的浓度抑制型变化,说明在此时Cu2+作用下FDA荧光的下降,不仅与细胞内脂酶活性受到了抑制有关,而且也是高浓度Cu2+作用下细胞膜受损,导致细胞内含物外流的结果。