【中國科學報】研究闡明銅綠微囊藻對堿性鹽脅迫的響應機制
近年來，中國科學院東北地理與農業生態研究所(以下簡稱東北地理所)科研人員開展了鹽堿脅迫對銅綠微囊藻生長和產毒影響及機制的系統性研究，為鹽堿化環境下有害藍藻水華發生和微囊藻毒素LR(MC-LR)污染風險評價提供了理論依據。日前相關研究成果發表于《環境污染》(Environmental Pollution)。
據悉，銅綠微囊藻是引起藍藻水華的優勢藻種之一，其產生的微囊藻毒素嚴重威脅水生生物和人體健康。隨著鹽堿化地區土地資源的大規模開發利用，大量農田退水和水產養殖廢水的排放將導致地表水體堿性鹽含量升高，對水體中銅綠微囊藻的生長和產毒過程可能會產生影響。
科研人員發現，目前這方面的定量化研究還鮮有報道，其內在的影響機制也不清楚。為此他們開展研究以期揭示不同強度堿性鹽脅迫對銅綠微囊藻生長、生理和細胞超微結構的影響，量化胞內外MC-LR的含量變化，闡明銅綠微囊藻對堿性鹽脅迫的響應機制。
相關研究結果表明，低濃度堿性鹽脅迫提高了銅綠微囊藻光合色素和蛋白質含量，促進了藻細胞的生長;中濃度堿性鹽脅迫進一步提高了銅綠微囊藻光合色素含量，激活了細胞的保護機制來抵抗堿性鹽脅迫，使銅綠微囊藻的抗氧化防御系統和細胞超微結構未受到影響;高濃度堿性鹽脅迫誘導細胞產生氧化應激，對銅綠微囊藻產生細胞毒性，顯著抑制了藻細胞的生長。
研究還發現，堿性鹽脅迫可促進銅綠微囊藻胞內外MC-LR的合成，低濃度堿性鹽脅迫條件下胞內MC-LR含量最高，而高濃度堿性鹽脅迫條件下胞外MC-LR含量最高，上調的mcyH基因通過促進胞內主動運輸加劇了胞內MC-LR向胞外的釋放。
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.envpol.2022.118971
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