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水体富营养化及其引发的藻类水华已经成为世界关注的环境问题。水华的大面积爆发会导致水质下降,破坏水体生态系统,对水生生物和人体健康都造成严重威胁。铜绿微囊藻是淡水水华中的典型藻种,利用水生植物的化感作用及其提取物来抑制铜绿微囊藻的生长,是一种相对经济且环境友好的方法。已有不少研究证明,水生植物除了与藻类竞争光照和营养,还能通过化感作用来抑制藻类生长。水葱(Scirpus validus Vahl)和慈姑(Sagittaria trifolia Linn)是中国水体环境中常见的两种挺水植物,且对水体中的氮、磷有一定的吸收能力。本研究选择这两种水生植物,通过制备植物种植水和茎提取液,分析了二者对铜绿微囊藻的生长抑制作用,并进一步探讨了慈姑球茎浸提液对铜绿微囊藻生长的抑制机理。实验结果表明,水葱和慈姑对铜绿微囊藻的生长均有不同程度的抑制作用。处理组中铜绿微囊藻的抑制率随处理液浓度的升高而增大,水葱种植水、水葱茎浸提液、慈姑种植水、慈姑茎浸提液对微藻的最高抑制率分别达25.32%、67.39%、53.54%、90.99%。总体而言,慈姑对铜绿微囊藻的抑制作用强于水葱,植物茎浸提液的抑藻作用强于种植水。研究还测定了当铜绿微囊藻细胞受浓度为50%的慈姑茎浸提液处理时,藻细胞的叶绿素a含量变化,并通过测定藻细胞的丙二醛(MDA)含量和抗氧化体系的代表性指标,探讨了铜绿微囊藻生长受到抑制的可能机理。结果表明,处理组中藻细胞叶绿素a含量由0h的343.14μg/L降到了120h的314.16μg/L;MDA含量持续上升,至第48h达到最高,为5.88μmol/g protein,是同时间对照组MDA含量的2.7倍。这表明细胞中产生了大量的ROS,引起了脂质过氧化,机体受到严重损伤。SOD活性、POD活性以及GSH含量均呈现先升高后降低的趋势,这是由于在实验前期阶段,藻细胞抗氧化体系被激活并在一定程度上发挥作用,但随着环境胁迫引起的氧化损伤加剧,抗氧化剂的功能逐渐丧失,藻细胞逐渐死亡。通过以上研究分析可以推断,慈姑球茎浸提液引起的铜绿微囊藻细胞脂质过氧化及其导致的氧化损伤是藻细胞生长受到抑制的重要机理。