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当今,富营养化已成为全球性问题,富营养化造成藻类的爆发性生长,即水华,并释放藻毒素危害到人类与其它生物的健康。传统的除藻方法如物理法和化学法存在费用高、易产生二次污染等缺点,限制了它们的使用。利用化感物质和化感作用治理藻类污染兼具了化学法快捷和生物法安全的特点,是控制水华的新途径。本课题选择普通小球藻作为实验对象,通过测定小球藻生理和基因的转录变化,研究化感物质N-苯基-2-萘胺抑制藻类生长的作用机理。为了对作用机理进行分子水平上的鉴定,通过三种除草剂阿特拉津、草丁膦、禾草灵建立小球藻基因转录研究体系。采用Real-timePCR方法发现16h处理后三种除草剂使小球藻psbC和rbcL的基因转录水平分别下降到对照的25.6%,51.7%,29.1%和6%,21%,7%,PCR产物检测结果具有特异性。为了检测化感物质对小球藻的抑制作用是否与小球藻初始密度相关,实验选择了不同的小球藻初始密度,发现小球藻初始密度越小,抑制作用越明显。说明化感物质的作用强弱与藻的生长周期相关。在上述实验基础上,选择处于指数生长初始的小球藻,用2.5mg/L和4mg/L N-苯基-2-萘胺处理。从小球藻细胞亚显微结构、叶绿素水平、细胞抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性变化情况、脂质过氧化水平进行研究,发现N-苯基-2-萘胺处理可以显著破坏小球藻细胞的完整性;叶绿素水平明显下降;触发活性氧的生成机制;导致膜脂质过氧化水平明显上升。通过Real-time PCR方法研究N-苯基-2-萘胺对小球藻光合作用相关基因表达的影响。研究结果发现psaB和psbC在2.5mg/L处理组基因转录水平明显降低;4mg/L处理组短时间(6h、12h)内基因表达上升,长时间处理同样使其表达量显著下降;2.5mg/L和4mg/L处理组对rbcL基因转录水平影响均不明显。说明N-苯基-2-萘胺主要通过影响光合作用的光反应过程,抑制光合作用效率。本研究主要从生理和光合作用基因表达方面探讨了化感物质对小球藻的作用机制,为进一步研究化感物质和寻找新型的除藻剂提供理论依据。