【摘要】：藍藻水華的頻繁暴發(fā)已經(jīng)成為一個世界性的生態(tài)災難,藍藻水華污染所帶來的主要危害之一是產(chǎn)生藍藻毒素并造成生態(tài)影響,包括損害人體健康和傷害其它生物。在已發(fā)現(xiàn)的各種藍藻毒素中,微囊藻毒素的毒性較大,危害最嚴重,研究最廣泛。但是,有關微囊藻毒素的毒性研究大多數(shù)集中在動物上。高等植物作為生態(tài)系統(tǒng)的主要初級生產(chǎn)者,其種類的多樣性和初級生產(chǎn)量直接影響生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能。本文選擇大型沉水植物苦草(Vallisneria natans)以及模式植物擬南芥(Arabidopsis thaliana L.)和煙草(Nicotiana. tabacum L.)的懸浮細胞為材料,研究微囊藻毒素對高等植物的影響及其作用機理。主要研究結果如下: 1. 以天然藻類水華生物質(zhì)提取純化微囊藻毒素。 以滇池微囊藻干粉為材料,采用改進的提取、制備方法,大量制備并獲得一定純度的粗毒素。經(jīng)HPLC 分析,粗毒素的主要成分為MC-RR。粗毒素經(jīng)制備型HPLC 進一步純化,檢測,MC-RR 的含量可達90%以上,可用于常規(guī)的毒理學實驗。 2. MC-RR 可被苦草吸收并在植物體內(nèi)積累。 研究了MC-RR 在沉水植物苦草根、葉組織中的積累。通過ELISA 方法檢測發(fā)現(xiàn),苦草可以吸收MC-RR,其吸收具有時間和劑量效應, 根的吸收作用強于葉�？嗖輰C-RR 的生物濃縮系數(shù)較低,該系數(shù)隨著MC-RR 濃度的降低而上升。 3. MC-RR 影響了苦草的生長和發(fā)育。 通過不同濃度的MC-RR(10-4、10-3、10-2、10-1、1 和10 mg/L)處理苦草后發(fā)現(xiàn),苦草種子的發(fā)芽、子葉生長、真葉的形成和生長、不定根的形成和生長以及根毛的生長都受到了一定的抑制作用。當MC-RR 處理濃度為10-4-10-2 mg/L時,抑制作用不顯著。當MC-RR 濃度≥0.1 mg/L 時,處理30 d 后,MC-RR 對
【圖文】：

2.1 微囊藻毒素的化學結構微 囊 藻 毒 素 是 一 組 環(huán) 狀 七 肽 ，， 一 般 結 構 為 環(huán) （ D-Ala-X-D-MeAsp/D-Asp-Z-Adda-D-Glu-Mdha/Dha）（圖1-1），相對分子質(zhì)量約為1000。其中MeAsp為D-赤-β-甲基天冬氨酸，Adda為(2s, 3s, 8s, 9s)-3-氨基-9-甲氧基-2, 6, 8-三甲基-10- 苯基-4, 6-二稀酸，Mdha為N-甲基脫氫丙酸，Dha為脫氫丙氨酸，X, Z為兩種可變的L-氨基酸。由于X, Z的不同以及Asp 和Dha 的甲基化和去甲基化可形成多種微囊藻毒素，到目前為止已發(fā)現(xiàn)60多種微囊藻毒素。含量較多，存在較普遍，毒性較大的是LR、RR和YR型的藻毒素

導致膜脂過氧化，并使細胞的某些酶喪失活性，引起細胞和組織的損傷。Gehringe（2004）從細胞和分子水平對微囊藻毒素的作用機理進行了綜述，見（圖1-2），微囊藻毒素通過抑制蛋白磷酸酶2A的活性以及誘導ROS的產(chǎn)生，再通過各種途徑作用于細胞。其中還有很多方面都需要作進一步的研究，比如微囊藻毒素抑制蛋白磷酶2A的活性和誘導ROS的產(chǎn)生之間有什么聯(lián)系？微囊藻毒素是如何通過抑制蛋白磷酸酶2A的活性以及誘導ROS的產(chǎn)生引起細胞凋亡的？微囊藻毒素與Ca信號通路的關系等等。圖 1-2 微囊藻毒素對細胞的作用機理。引自 Gehringe（2004）。Fig 1-2. The mechanism of microcystin toxicity to cells. From Gehringe（2004.
【學位授予單位】：中國科學院研究生院（水生生物研究所）
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2005
【分類號】：X52

【引證文獻】

相關博士學位論文 前1條

1 張學振;微囊藻毒素對魚類和哺乳動物致毒效應的比較研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2008年

相關碩士學位論文 前2條

1 尹玉芬;一株太湖土著細菌對微囊藻毒素生物降解的初步研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學;2010年

2 呂瑩;水華束絲藻胞外聚合物生物活性的研究[D];西北師范大學;2007年

本文編號：2694050