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有害藻类所引起的水污染已成为国内外普遍关注的环境问题,其中微囊藻引起的水华现象是淡水水体中危害最严重的一类。本试验的目的是从引起水华爆发的优势藻种微囊藻中提取藻胆蛋白,根据其物理化学及生物性质将其用作光敏剂进行杀虫实验。这样不仅将微囊藻能够进行有效的利用,而且能克服传统有机农药带来的农药残留问题、生物耐药性问题以及环境问题。本文通过模式生物果蝇(Drosophila melanogaster)和秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)以及CF1038(daf-16缺失)突变体秀丽隐杆线虫,探讨了微囊藻藻胆蛋白对果蝇(Drosophila melanogaster)和秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)的光活化作用。通过测果蝇(Drosophila 和秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)的死亡率,我们得知微囊藻藻胆蛋白对果蝇(Drosophila melanogaster)和秀丽隐杆线虫(Caenorhabditiselegans)的半数致死浓度和致死剂量。藻毒素是微囊藻代谢产生的有毒物质。本实验研究发现,一定量的微囊藻藻胆蛋白能够使藻毒素降解。通过研究微囊藻藻胆蛋白对草地夜蛾卵巢细胞Spodoptea Frugiperda 21(SF21)的增殖抑制率、细胞内丙二醛(malondialdehyde,MDA)的生成量以及细胞内还原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)水平变化的影响,并通过荧光显微镜观察微囊藻藻胆蛋白对秀丽隐杆线虫光活化作用的作用部位,研究微囊藻藻胆蛋白光敏杀虫剂的作用和机理。通过试验,我们得出的结果为:1、微囊藻藻胆蛋白对果蝇和秀丽隐杆线虫的LC5o分别为750μg/mL、80μg/mL,致死剂量分别为4000μg/mL、400μg/mL,而对照组光敏杀虫剂血卟啉甲醚对果蝇和秀丽隐杆线虫的LC50分别为1000μg/mL、400μg/mL。由此可见,在相同的浓度下微囊藻藻胆蛋白的光活化杀虫效果比血卟啉甲醚的杀虫效果更好。2、50μg/mL的微囊藻藻胆蛋白在太阳光下足以使2μg/mL的微囊藻毒素降解,这说明即使在提取藻胆蛋白过程中有少量的微囊藻毒素存在,在使用过程中也不会造成藻毒素的残留,而且微囊藻藻胆蛋白在太阳光下能降解微囊藻毒素,也间接提升了微囊藻藻胆蛋白的生态价值。3、微囊藻藻胆蛋白对草地夜蛾卵巢细胞Spodoptea Frugiperda 21(SF21)的光活化作用。我们从微囊藻藻胆蛋白对草地夜蛾卵巢细胞Spodoptea Frugiperda 21(SF21)的增殖抑制率的影响、对草地夜蛾卵巢细胞Spodoptea Frugiperda 21(SF21)细胞内丙二醛(malondialdehyde,MDA)生成量的变化以及草地夜蛾卵巢细胞Spodoptea Frugiperda 21(SF21)细胞内还原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)含量的变化三个方面进行研究。结果发现:(1)光照处理后24h,40μg/mL的微囊藻藻胆蛋白对草地夜蛾卵巢细胞的抑制作用达到45%;48h之后,400μg/mL的微囊藻藻胆蛋白对草地夜蛾卵巢细胞的抑制作用达到65%。(2)硫代巴比妥酸(TBA)法测定表明,微囊藻藻胆蛋白光活化后能导致草地夜蛾卵巢细胞内丙二醛(MDA)含量明显升高,且草地夜蛾卵巢细胞内丙二醛(MDA)的生成量与其浓度呈正相关。光照24h之后,微囊藻藻胆蛋白浓度在400μg/mL时,草地夜蛾卵巢细胞内细胞内丙二醛(MDA)含量为86.79 nmol/L,光照48h之后,微囊藻藻胆蛋白浓度在400μg/mL时,草地夜蛾卵巢细胞内丙二醛(MDA)含量达到137 nmol/L。(3)5,5’-二硫代双-(2-硝基)苯甲酸(DTNB)法对处理后草地夜蛾卵巢细胞内GSH水平测定结果表明,光活化后的微囊藻藻胆蛋白能导致草地夜蛾卵巢细胞内还原型GSH相对含量随微囊藻藻胆蛋白浓度升高而显著降低。光照24h之后,微囊藻藻胆蛋白浓度在400μg/ml时,草地夜蛾卵巢细胞内GSH相对含量降低42%,光照48h之后,草地夜蛾卵巢细胞内GSH相对含量则降低53%。这些结果表明微囊藻藻胆蛋白使SF21细胞受到氧化损伤。4、不同浓度的微囊藻藻胆蛋白处理秀丽隐杆线虫,通过荧光显微镜来观察微囊藻藻胆蛋白对秀丽隐杆线虫的光活化作用。结果发现:与对照组相比实验组中的秀丽隐杆线虫中肠部分和生殖腺部分出现了不同程度的细胞凋亡。