论文部分内容阅读
微囊藻是形成水华的常见藻类，存在群体和单细胞两种形态。微囊藻的胞外聚合物(EPS)通常包含两部分:释放到周边环境中的胞外聚合物(RPS)以及与细胞表明相结合的胞外聚合物(CPS)。对微囊藻EPS的研究有助于对微囊藻的生长和繁殖有更深入的了解。本文对群体和单细胞微囊藻的胞外聚合物的三维荧光光谱进行了分析，并探讨了不同光照强度对它们的影响，通过比较群体和单细胞微囊藻胞外聚合物的特性，研究胞外聚合物对微囊藻群体形成的影响，对研究蓝藻水华暴发机理以及水华防控有参考意义。 对单细胞和群体微囊藻的生长分析表明，当光照强度从低光照强度(30μmol/m2/s)升高到中光照强度(50μmol/m2/s)，再提高到高光照强度(70μmol/m2/s)过程中，光照强度的增加抑制单细胞微囊藻生长，促进群体微囊藻的生长。随着光照强度的增加，微囊藻细胞也会分泌更多的碳水化合物和蛋白质到胞外的RPS和CPS部分，同时群体微囊藻的RPS和CPS的碳水化合物和蛋白质的产率要多于单细胞微囊藻。 三维荧光扫描结果表明单细胞RPS含有四个特征峰，峰T1Excitation/Emission(Ex/Em)=(280/340)，峰T2(Ex/Em)=(220/340)，峰A(Ex/Em)=(340/430)，峰C(Ex/Em)=(270/430);CPS含有两个特征峰，峰T1和峰T2。群体RPS和CPS都含有两个特征峰，峰T1和峰T2。PARAFAC平行因子(Parallel factor，PARAFAC)分析表明，单细胞微囊藻的EPS可以分解成五个组分，组分1(Cd1)(Ex/Em)=(230，270)/336nm，组分2(Cd2)Ex/Em=(200,220,280)/336nm，组分3(Cd3)Ex/Em=(270，350)/440，组分4(Cd4)Ex/Em=(220，270)/298nm，组分5(Cd5)Ex/Em=(250，340)/(420-450)，其中Cd1，Cd2，Cd4属于蛋白质类似物，Cd3和Cd5属于腐殖质类似物;群体微囊藻的EPS可以分解成四个组分，组分1(Cq1)Ex/Em=(230,270)/336nm，组分2(Cq2)Ex/Em=(220,280)/336nm，组分3(Cq3)Ex/Em=(240-280)/420，组分4(Cq4)Ex/Em=(220，270)/298nm，其中Cq1，Cq2和Cq4属于蛋白质类似物，Cq3属于腐殖质类似物。单细胞藻比群体藻多一个腐殖质类似物组分Cd3，在细胞生长超过11天之后，腐殖质类似物Cd3的含量有明显的升高。 皮尔逊相关性分析表明，随着光照强度的增加，单细胞微囊藻的CPS部分的色氨酸类似物Cd1和Cd2的荧光强度的变化与藻生长的相关性下降，群体微囊藻的色氨酸类似物Cq1则相反，随着光照强度的增加，群体微囊藻CPS中的色氨酸类似物Cq1的荧光强度的变化与藻生长的相关性增加。由于色氨酸类似物可能有利于藻细胞抗UV辐射，说明群体藻的CPS中色氨酸类似物含量的升高可能有利于抵御高光照辐射，而单细胞藻可能缺乏类似的机制来抵御高光照辐射，这是群体微囊藻比单细胞藻更适应高光照强度的一个可能原因。 我们的研究表明，单细胞和群体微囊藻EPS的组成有差异，单细胞和群体微囊藻生长和EPS分泌对于光照强度的升高有不同的响应。