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摘要 [目的]探讨八角金盘对水华蓝藻生长的抑制效果。[方法]以南太湖水华蓝藻作为试验材料，研究了不同处理方式下八角金盘对水华蓝藻生长的影响。[结果]八角金盘叶片提取液、高压灭菌叶柄和叶组织以及新鲜叶组织对水华蓝藻的生长均有不同程度的抑制作用，其中0.5%叶片提取液和0.5%高压灭菌叶柄的抑制作用最为明显，处理21 d后几乎完全抑制了蓝藻的生长；在不同的植物组织和不同处理方式中，0.5%处理浓度最能有效地抑制水华蓝藻的生长。[结论]八角金盘叶片可以有效地抑制水华蓝藻的生长。
关键词 水华蓝藻；八角金盘；他感抑制
中图分类号 S188 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）19-209-03
近年来，随着工农业迅速发展和城镇化加速，大量未经处理或有效处理的生活、工业污水随意排放，水体富营养化状况日益严峻，造成蓝藻季节性的大规模暴发，水体中含氧量减少，水生动植物大量死亡，生物链遭到严重破坏[1]。蓝藻水华暴发后期，一些产毒蓝藻向水体中释放毒素，毒素通过生物链循环累积增加，给人类日常生活带来潜在危害[2]。虽然已有研究表明一些物理化学方法可以直接清除蓝藻，但易使蓝藻细胞破碎，造成新一轮的污染[3]。为改善蓝藻暴发对各地水域的影响，越来越多的科学家提出利用植物间的相互作用来抑制藻类的生长。目前，许多陆生、水生植物已被证实能够抑制蓝藻生长[1，4-9]。笔者以水华蓝藻作为试验对象，研究八角金盘叶提取液、高压灭菌叶柄和叶组织及新鲜叶组织对水华蓝藻生长状况的影响，以期为植物他感作用抑藻的应用和水华蓝藻的生态控制提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料 水华暴发期间从浙江省湖州市太湖南岸表层水体中分离获得铜绿微囊藻，经室内扩大培养后用于试验。八角金盘于2014年8月13日取自湖州师范学院东校区，清洗后晾干待用。
1.2 试验方法
1.2.1 八角金盘叶片提取液的制备。按照Chen等[4]所描述的方法制备提取液。将50 g新鲜八角金盘叶片切割成小于5 mm×5 mm的小块，混合后随机取20 g放在200 ml蒸馏水中煮沸2 h，冷却后用玻璃纤维滤纸（Whatman GF/C）过滤，最后将滤液定容至200 ml。
1.2.2 八角金盘叶片提取液的抑藻活性试验。在装有BG-11培养基的培养瓶中，分别添加制备好的八角金盘叶片提取液，随后对培养基进行高压灭菌，待培养基冷却后每瓶接种2 ml处于对数生长期的水华蓝藻。八角金盘叶片提取液的处理浓度分别为0.01%、0.1%、0.5%、1%，以蒸馏水作为对照，每个处理设4个重复。接种后将所有培养瓶置于培养室的培养架上进行培养，培养条件为：温度（25±2）℃，光强为2 000 lux，光暗周期比为12 h∶12 h，每天摇瓶1次。培养0、1、3、5、…、29、31 d后，利用可见分光光度计在665 nm波长下测定蓝藻的OD值，再根据所测定的蓝藻OD值，得出蓝藻生长曲线，从而确定蓝藻的生长状况。
1.2.3 高压灭菌八角金盘叶柄、叶组织对水华蓝藻的抑制效应。在200 ml BG-11培养基中，直接添加0.1%、0.5%、1%小于5 mm×5 mm的新鲜八角金盘叶柄、叶组织材料小块，每个处理设4个重复。然后进行高压灭菌，冷却后向培养基中加入2 ml处于对数生长期的水华蓝藻进行培养，培养条件及测定方法同上。
1.2.4 新鲜八角金盘叶组织的抑藻活性试验。新鲜八角金盘叶片用0.5%次氯酸钠溶液消毒灭菌30 min后，无菌水冲洗5次。在无菌条件下，将灭菌过的新鲜叶组织切割成小于5 mm×5 mm的小块，随即加入已高压灭菌过的200 ml BG-11培养基中，处理浓度为0.1%、0.5%和1%，最后接种2 ml处于对数生长期的水华蓝藻进行培养，培养条件及测定方法同上。
1.3 数据处理 应用Excel软件进行数据处理和作图。
2 结果与分析
2.1 八角金盘叶片提取液对水华蓝藻生长的影响 由图1可知，0.5%、1%八角金盘叶片提取液分别处理11、13 d后即开始呈现一定的抑藻效应，处理21 d后蓝藻的生长量处于最低水平，处理31 d后蓝藻的生长量分别为对照的16.65%和27.44%；0.01%和0.1%叶片提取液对水华蓝藻的生长无明显抑制作用。分析表明，八角金盘叶片提取液中含有抑制蓝藻生长的化学成分，较高浓度的八角金盘叶片提取液中含有较高浓度的抑藻成分，因此较高浓度的八角金盘叶片提取液具有很好的抑藻效应。与此相类似，0.5%芦竹组织提取液的抑藻效果优于0.01%、0.05%和0.1%的芦竹组织提取液[7]。
2.2 高压灭菌八角金盘叶柄对水华蓝藻生长的影响 Chen等[4，9]认为，高压灭菌预处理后的植物组织具有更强的抑藻活性，可能是由于高压灭菌预处理有利于植物组织中抑藻物质的释放。由图2可知，0.5%、1%高压灭菌叶柄分别处理9、13 d后即表现出对蓝藻的抑制作用，处理31 d后水华蓝藻的生长量分别为对照的11.31%和20.66%；0.1%高压灭菌八角金盘叶柄组织对水华蓝藻的生长无明显影响。研究表明，高压灭菌的八角金盘叶柄组织中同样含有抑制蓝藻生长的成分，较高浓度（0.5%～1%）的高压灭菌八角金盘叶柄具有显著的抑藻效果。
2.3 高压灭菌八角金盘叶组织对水华蓝藻生长的影响 由图3可知，处理5、13 d后0.1%、0.5%高压灭菌叶组织分别表现出对蓝藻的抑制效应，处理15 d后蓝藻的生长量分别为对照的20.21%和62.96%，处理31 d后蓝藻的生长量分别为对照的56.76%和28.44%；1%高压灭菌叶组织处理19～25 d后，蓝藻的生长量低于对照，表现出一定的抑制作用。分析表明，高压灭菌八角金盘叶组织中既含有抑制蓝藻生长的成分，还可能含有促进蓝藻生长的营养成分，高压灭菌八角金盘叶组织对水华蓝藻生长的影响是其抑藻成分和营养成分共同作用的结果。 图2和图3表明，不同的植物组织经高压灭菌预处理后具有不同的抑藻效果，如果植物组织预处理后释放的抑藻物质占优势，则具有明显的抑藻作用；如果预处理后也同时释放出较多的营养物质，抑藻效应则会显著下降，有时甚至促进蓝藻的生长，如1%高压灭菌鸢尾（Iris wilsonii）叶处理9 d后，蓝藻的生长量极显著（P<0.01）高于对照[9]。
2.4 新鲜八角金盘叶组织对水华蓝藻生长的影响 为了寻求更为简便、廉价和有效的生态控制水华蓝藻生长的方法，探讨了新鲜八角金盘叶组织对水华蓝藻生长的影响。研究结果（图4）表明，处理17 d后0.1%和0.5%新鲜八角金盘叶组织开始抑制蓝藻的生长，此后两种浓度处理之间的蓝藻生长量差异不大，处理31 d后水华蓝藻的生长量分别为对照的44.76%和35.16%；1%新鲜叶组织处理21～23 d后表现出短暂的抑藻作用，其他时间均促进蓝藻的生长。这是由于新鲜八角金盘叶组织中含有抑制蓝藻生长成分的同时，也含有促进蓝藻生长的营养物质，1%新鲜八角金盘叶组织中促进蓝藻生长的营养物质发挥了主导作用。该研究结果与Chen等[9]的研究结果基本一致，0.1%的新鲜鸢尾叶处理9 d后可显著（P<0.05）抑制铜绿微囊藻的生长，而0.5%和1%的新鲜鸢尾叶对铜绿微囊藻的生长无显著影响[9]。
2.5 不同处理方式下八角金盘组织对水华蓝藻生长影响的比较 图5显示了相同浓度但不同处理下八角金盘组织对水华蓝藻生长的影响。0.5%高压灭菌八角金盘叶柄组织在处理9 d后率先表现出对蓝藻的抑制作用，随后0.5%叶片提取液在11 d后开始抑制蓝藻的生长，0.5%高压灭菌叶组织处理13 d后表现出抑藻作用，而0.5%新鲜叶组织15 d后才开始抑制蓝藻生长；处理31 d后，0.5%八角金盘叶片提取液、0.5%高压灭菌叶柄、0.5%高压灭菌叶组织、0.5%新鲜叶组织处理的水华蓝藻生长量分别为对照的16.64%、11.31%、28.44%、35.16%（图5）。研究结果表明，不同处理方式下八角金盘组织对水华蓝藻的抑制作用不同，0.5%高压灭菌八角金盘叶柄组织对水华蓝藻的抑制作用最为有效。
3 结论
日益严峻的蓝藻水华现象，给水生动植物的生命活动造成危害。如果用含有蓝藻毒素的水灌溉农田，不仅会使农作
物的生长发育受到影响，人类若是误食此类食物，也会危害到人类健康。以南太湖水华蓝藻作为研究对象，研究分析了八角金盘对水华蓝藻的抑制作用。结果表明，八角金盘叶片提取液、高压灭菌叶柄和叶组织以及新鲜叶组织对水华蓝藻的生长均有一定的抑制作用，而在不同的植物组织和不同处理方式中，0.5%处理浓度对蓝藻生长的抑制效果最佳。
参考文献
[1] IRENE R，JOHN W，MIKE S.Algal growth control by terrestrial leaf litter：A realistic tool[J].Toxicon，1999，395（396）：173-180.
[2] 胡传林，万成炎，吴生桂，等.蓝藻水华的成因及其生态控制进展[J].长江流域资源与环境，2010，19（12）：1472-1477.
[3] 孔繁翔，马荣华，高俊峰，等.太湖蓝藻水华的预防、预测和预警的理论与实践[J].湖泊科学，2009，21（3）：314-328.
[4] CHEN J Z，LIU Z L，REN G J，et al.Control of Microcystis aeruginosa TH01109 by batangas mandarin skin and dwarf banana peel[J].Water SA，2004，30（2）：279-282.
[5] 施丽丽，刘昕雁，刘瑶，等.黄花水龙克藻效应的研究及其野外应用[J].南京大学学报，2006，42（5）：500-505.
[6] 门玉洁，胡洪营，李锋民.芦苇化感组分对斜生栅藻Scenedesmus obliquus生长特性的影响[J].生态环境，2006，15（5）：925-929.
[7] 陈建中，李利芳，张海洋，等.芦竹和睡莲对铜绿微囊藻的生长抑制效应[J].环境科学与技术，2011，34（7）：36-37.
[8] 俞子文，孙文浩，郭克勤，等.几种高等水生植物的克藻效应[J].水生生物学报，1992，16（1）：2-7.
[9] CHEN J Z，ZHANG H Y，HAN Z P，et al.The influence of aquatic macrophytes on Microcystis aeruginosa growth[J].Ecological Engineering，2012，42：130-133.
关键词 水华蓝藻；八角金盘；他感抑制
中图分类号 S188 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）19-209-03
近年来，随着工农业迅速发展和城镇化加速，大量未经处理或有效处理的生活、工业污水随意排放，水体富营养化状况日益严峻，造成蓝藻季节性的大规模暴发，水体中含氧量减少，水生动植物大量死亡，生物链遭到严重破坏[1]。蓝藻水华暴发后期，一些产毒蓝藻向水体中释放毒素，毒素通过生物链循环累积增加，给人类日常生活带来潜在危害[2]。虽然已有研究表明一些物理化学方法可以直接清除蓝藻，但易使蓝藻细胞破碎，造成新一轮的污染[3]。为改善蓝藻暴发对各地水域的影响，越来越多的科学家提出利用植物间的相互作用来抑制藻类的生长。目前，许多陆生、水生植物已被证实能够抑制蓝藻生长[1，4-9]。笔者以水华蓝藻作为试验对象，研究八角金盘叶提取液、高压灭菌叶柄和叶组织及新鲜叶组织对水华蓝藻生长状况的影响，以期为植物他感作用抑藻的应用和水华蓝藻的生态控制提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料 水华暴发期间从浙江省湖州市太湖南岸表层水体中分离获得铜绿微囊藻，经室内扩大培养后用于试验。八角金盘于2014年8月13日取自湖州师范学院东校区，清洗后晾干待用。
1.2 试验方法
1.2.1 八角金盘叶片提取液的制备。按照Chen等[4]所描述的方法制备提取液。将50 g新鲜八角金盘叶片切割成小于5 mm×5 mm的小块，混合后随机取20 g放在200 ml蒸馏水中煮沸2 h，冷却后用玻璃纤维滤纸（Whatman GF/C）过滤，最后将滤液定容至200 ml。
1.2.2 八角金盘叶片提取液的抑藻活性试验。在装有BG-11培养基的培养瓶中，分别添加制备好的八角金盘叶片提取液，随后对培养基进行高压灭菌，待培养基冷却后每瓶接种2 ml处于对数生长期的水华蓝藻。八角金盘叶片提取液的处理浓度分别为0.01%、0.1%、0.5%、1%，以蒸馏水作为对照，每个处理设4个重复。接种后将所有培养瓶置于培养室的培养架上进行培养，培养条件为：温度（25±2）℃，光强为2 000 lux，光暗周期比为12 h∶12 h，每天摇瓶1次。培养0、1、3、5、…、29、31 d后，利用可见分光光度计在665 nm波长下测定蓝藻的OD值，再根据所测定的蓝藻OD值，得出蓝藻生长曲线，从而确定蓝藻的生长状况。
1.2.3 高压灭菌八角金盘叶柄、叶组织对水华蓝藻的抑制效应。在200 ml BG-11培养基中，直接添加0.1%、0.5%、1%小于5 mm×5 mm的新鲜八角金盘叶柄、叶组织材料小块，每个处理设4个重复。然后进行高压灭菌，冷却后向培养基中加入2 ml处于对数生长期的水华蓝藻进行培养，培养条件及测定方法同上。
1.2.4 新鲜八角金盘叶组织的抑藻活性试验。新鲜八角金盘叶片用0.5%次氯酸钠溶液消毒灭菌30 min后，无菌水冲洗5次。在无菌条件下，将灭菌过的新鲜叶组织切割成小于5 mm×5 mm的小块，随即加入已高压灭菌过的200 ml BG-11培养基中，处理浓度为0.1%、0.5%和1%，最后接种2 ml处于对数生长期的水华蓝藻进行培养，培养条件及测定方法同上。
1.3 数据处理 应用Excel软件进行数据处理和作图。
2 结果与分析
2.1 八角金盘叶片提取液对水华蓝藻生长的影响 由图1可知，0.5%、1%八角金盘叶片提取液分别处理11、13 d后即开始呈现一定的抑藻效应，处理21 d后蓝藻的生长量处于最低水平，处理31 d后蓝藻的生长量分别为对照的16.65%和27.44%；0.01%和0.1%叶片提取液对水华蓝藻的生长无明显抑制作用。分析表明，八角金盘叶片提取液中含有抑制蓝藻生长的化学成分，较高浓度的八角金盘叶片提取液中含有较高浓度的抑藻成分，因此较高浓度的八角金盘叶片提取液具有很好的抑藻效应。与此相类似，0.5%芦竹组织提取液的抑藻效果优于0.01%、0.05%和0.1%的芦竹组织提取液[7]。
2.2 高压灭菌八角金盘叶柄对水华蓝藻生长的影响 Chen等[4，9]认为，高压灭菌预处理后的植物组织具有更强的抑藻活性，可能是由于高压灭菌预处理有利于植物组织中抑藻物质的释放。由图2可知，0.5%、1%高压灭菌叶柄分别处理9、13 d后即表现出对蓝藻的抑制作用，处理31 d后水华蓝藻的生长量分别为对照的11.31%和20.66%；0.1%高压灭菌八角金盘叶柄组织对水华蓝藻的生长无明显影响。研究表明，高压灭菌的八角金盘叶柄组织中同样含有抑制蓝藻生长的成分，较高浓度（0.5%～1%）的高压灭菌八角金盘叶柄具有显著的抑藻效果。
2.3 高压灭菌八角金盘叶组织对水华蓝藻生长的影响 由图3可知，处理5、13 d后0.1%、0.5%高压灭菌叶组织分别表现出对蓝藻的抑制效应，处理15 d后蓝藻的生长量分别为对照的20.21%和62.96%，处理31 d后蓝藻的生长量分别为对照的56.76%和28.44%；1%高压灭菌叶组织处理19～25 d后，蓝藻的生长量低于对照，表现出一定的抑制作用。分析表明，高压灭菌八角金盘叶组织中既含有抑制蓝藻生长的成分，还可能含有促进蓝藻生长的营养成分，高压灭菌八角金盘叶组织对水华蓝藻生长的影响是其抑藻成分和营养成分共同作用的结果。 图2和图3表明，不同的植物组织经高压灭菌预处理后具有不同的抑藻效果，如果植物组织预处理后释放的抑藻物质占优势，则具有明显的抑藻作用；如果预处理后也同时释放出较多的营养物质，抑藻效应则会显著下降，有时甚至促进蓝藻的生长，如1%高压灭菌鸢尾（Iris wilsonii）叶处理9 d后，蓝藻的生长量极显著（P<0.01）高于对照[9]。
2.4 新鲜八角金盘叶组织对水华蓝藻生长的影响 为了寻求更为简便、廉价和有效的生态控制水华蓝藻生长的方法，探讨了新鲜八角金盘叶组织对水华蓝藻生长的影响。研究结果（图4）表明，处理17 d后0.1%和0.5%新鲜八角金盘叶组织开始抑制蓝藻的生长，此后两种浓度处理之间的蓝藻生长量差异不大，处理31 d后水华蓝藻的生长量分别为对照的44.76%和35.16%；1%新鲜叶组织处理21～23 d后表现出短暂的抑藻作用，其他时间均促进蓝藻的生长。这是由于新鲜八角金盘叶组织中含有抑制蓝藻生长成分的同时，也含有促进蓝藻生长的营养物质，1%新鲜八角金盘叶组织中促进蓝藻生长的营养物质发挥了主导作用。该研究结果与Chen等[9]的研究结果基本一致，0.1%的新鲜鸢尾叶处理9 d后可显著（P<0.05）抑制铜绿微囊藻的生长，而0.5%和1%的新鲜鸢尾叶对铜绿微囊藻的生长无显著影响[9]。
2.5 不同处理方式下八角金盘组织对水华蓝藻生长影响的比较 图5显示了相同浓度但不同处理下八角金盘组织对水华蓝藻生长的影响。0.5%高压灭菌八角金盘叶柄组织在处理9 d后率先表现出对蓝藻的抑制作用，随后0.5%叶片提取液在11 d后开始抑制蓝藻的生长，0.5%高压灭菌叶组织处理13 d后表现出抑藻作用，而0.5%新鲜叶组织15 d后才开始抑制蓝藻生长；处理31 d后，0.5%八角金盘叶片提取液、0.5%高压灭菌叶柄、0.5%高压灭菌叶组织、0.5%新鲜叶组织处理的水华蓝藻生长量分别为对照的16.64%、11.31%、28.44%、35.16%（图5）。研究结果表明，不同处理方式下八角金盘组织对水华蓝藻的抑制作用不同，0.5%高压灭菌八角金盘叶柄组织对水华蓝藻的抑制作用最为有效。
3 结论
日益严峻的蓝藻水华现象，给水生动植物的生命活动造成危害。如果用含有蓝藻毒素的水灌溉农田，不仅会使农作
物的生长发育受到影响，人类若是误食此类食物，也会危害到人类健康。以南太湖水华蓝藻作为研究对象，研究分析了八角金盘对水华蓝藻的抑制作用。结果表明，八角金盘叶片提取液、高压灭菌叶柄和叶组织以及新鲜叶组织对水华蓝藻的生长均有一定的抑制作用，而在不同的植物组织和不同处理方式中，0.5%处理浓度对蓝藻生长的抑制效果最佳。
参考文献
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[8] 俞子文，孙文浩，郭克勤，等.几种高等水生植物的克藻效应[J].水生生物学报，1992，16（1）：2-7.
[9] CHEN J Z，ZHANG H Y，HAN Z P，et al.The influence of aquatic macrophytes on Microcystis aeruginosa growth[J].Ecological Engineering，2012，42：130-133.