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蓝藻水华是水体富营养化的表征之一，大量的水华蓝藻不仅影响水体的正常使用，而且产生各种次级代谢产物，如藻毒素和异味物质。束丝藻(Aphanizomenon)因其对环境的高度适应性广泛分布于世界水体，因此常常成为蓝藻水华的优势种。但有关产异味束丝藻的分布及生理生态学研究甚少，本文对存在异味的水体进行了初步的生态学调查分析，分离鉴定了一株产异味物质的柔细束丝藻(Aph.gracile) WH-1。利用顶空固相微萃取(HS-SPME-GC)技术对该株蓝藻的异味物质进行分析发现可产三种异味物质土臭素(Geosmin)、β-环柠檬醛(β-Cyclocitral)和β-紫罗兰酮(β-Ionone)，并成功克隆其土臭素合成的相关基因，研究了环境因素（温度、光照）对该株蓝藻异味物质产量及土臭素合成酶基因(geo)表达的影响。同时探究了β-环柠檬醛对产毒与非产毒铜绿微囊藻(Microcystisaeruginosa)生长及相关基因表达的影响。主要研究内容及结果如下: 1.2013年3月从武汉喷泉公园的人工湖分离一株丝状蓝藻，HS-SPME-GC检测结果显示该株蓝藻可产土臭素、β-环柠檬醛和β-紫罗兰酮三种异味物质。通过实验室培养条件下藻丝形态学的观察，并结合16S rRNA基因序列分析技术的分子鉴定，确定该株蓝藻为柔细束丝藻(Aph.gracile)，编号为WH-1。 2.对WH-1生长特性及产异味能力与环境因素之间（温度、光照）的相关性进行初步分析。发现在最适生长条件[15℃、35μmol/(m2.s)]下，土臭素产量可达最大值，Geosmin产量与藻株生长状况之间存在一定的正相关性;不利的生长条件[25～35℃、15～25mol/(m2.s)]有利于β-环柠檬醛和β-紫罗兰酮的积累。虽然藻细胞生长过程中产生大量土臭素，但大部分保留在细胞内部，不利的生长条件会促进其释放。溶解态β-环柠檬醛和β-紫罗兰酮含量一直在检测限附近波动，表明这三种异味物质主要积累于藻细胞内部，在藻细胞生长过程中仅少量释放出来。 3.利用hiTAIL-PCR技术，本研究成功克隆WH-1土臭素合成酶基因，基因geo全长2262 bp，编码753个氨基酸。核酸比对结果显示同鱼腥藻(HQ404996)、席藻(EF619621)、颤藻(JX962775)相似度分别为88％、84％、83％。氨基酸序列比对发现，geo在N-末端发现典型的保守元件DDHFLE(Aspartate-rich motif)及其下游的 NDLFSYQRE(NSE traid)。同样，C-末端也存在两个保守元件DDYFP(Aspartate-richmotif)和NDIFSYQKE(NSE traid)。原核表达结果显示该蛋白大小约90 kDa，与预测大小86.3 kDa基本吻合。同时利用RT-PCR分析了温度、光照对该藻株土臭素合成酶基因表达的影响，结果表明低温(15℃)、强光(35μmol m-2 s-1)以及不间断光照处理均有利于土臭素合成酶基因的表达。 4.非产毒铜绿微囊藻的色素含量随着β-环柠檬醛的升高而下降，4d时高浓度处理组色素含量显著低于对照处理组。然而不同浓度β-Cyclocitral对产毒铜绿微囊藻的色素含量并未出现显著影响。5d后，fabZ, fisZ, rbcL这三个基因在不同微囊藻中转录水平均显著低于对照组且随着处理浓度的增加抑制作用不断增强。psbA、recA基因的转录水平在不同铜绿微囊藻中随着处理浓度的升高而升高而呈现增加的趋势。同时，产毒微囊藻的mcyB随着处理浓度的增加显著上调。