本文综述了藻类对重金属的耐性与解毒机理,在此基础上研究了铜绿微囊藻生长和光合作用对Cd浓度增加的响应。重金属是一类对生物具有潜在危害的重要污染物,藻类在响应重金属胁迫过程中,通过控制重金属的吸收、富集、转运与解毒,使不同细胞组分中的重金属维持在正常浓度范围内。这些保护机制主要包括:藻细胞的某些胞外组分与重金属结合,从而减少重金属进入胞内;在重金属诱导下藻细胞可合成金属结合蛋白或多肽;重金属诱导藻细胞合成一些代谢物使其免受伤害或修复由重金属胁迫造成的损伤;藻细胞通过液泡区室化作用使重金属远离代谢;藻细胞对重金属具有排斥与排出作用。 镉是植物非必需的元素,被认为是对植物毒性最大的重金属污染物之一。由于工业活动和农业应用使得它在空气、土壤和水体中的浓度持续增加。Cd对浮游植物包括蓝藻产生的毒性效应已引起广泛的关注。铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa Kutz.)被认为是最常见的一种水华蓝藻,在淡水和海水中都可以发现它的存在。本文研究了铜绿微囊藻生长和光合作用对Cd浓度增加的响应,以期阐明Cd对铜绿微囊藻的毒性机制。Cd处理铜绿微囊藻条件下,测定了铜绿微囊藻生长、色素含量、叶绿素荧光、光合放氧、暗呼吸、电子传递活性以及细胞内Cd含量的变化。当用4μM Cd处理时,铜绿微囊藻的生长显著受到抑制,然而在长期低浓度Cd处理条件下,铜绿微囊藻的生物量不受影响。低浓度Cd处理条件下,叶绿素较藻胆蛋白对Cd毒性更敏感,但在高浓度Cd处理时,藻胆蛋白下降的程度大于叶绿素。当Cd浓度≤2μM时,F_v/F_m有显著增加;4μM Cd处理早期F_v/F_m显著增加但在48 h明显下降。在初始期,随着Cd浓度的增加铜绿微囊藻真正光合作用逐渐下降,然而,在随后的处理过程中有一个恢复。在最高Cd浓度,光合放氧显著受到抑制,但暗呼吸在48 h时较对照显著增加了67%。随着Cd处理浓度的增加,细胞内Cd含量增加。PSⅡ和PSⅠ不是Cd作用的位点,Cd作用的位点可能位于电子传递全链的末端。PSⅠ活性增加表明围绕PSⅠ的循环电子传递增加。围绕PSⅠ的循