农药对藻类毒性效应的常用评价指标是细胞生长,这一指标简单便捷,能综合反应农药对藻细胞的毒性,却不足以反应出某种农药的特异性毒性效应。从生化和分子水平探索新的毒性评价终点,可以更有针对性地评价毒性,建立多层次反应毒性效应的评价体系,深入了解农药对藻类的毒性机制。本文采用细胞生长、生化和分子指标研究了常见农药莠去津对自养和混合营养条件下蛋白核小球藻的毒性效应,分析了农药处理48和72 h后,与抗氧化系统相关的超氧化物歧化酶、过氧化物酶和丙二醛的生化指标,以及与光合作用有关的chlL基因(编码原叶绿素酯还原酶的L亚基)、psbA基因(编码光系统Ⅱ的D1蛋白)和rbcL基因(编码Rubisco酶的大亚基)的变化。实验结果显示,在自养和混合营养条件下莠去津的处理都抑制了蛋白核小球藻的生长。自养条件下在莠去津(0.0、1.0、2.0、3.0 mg/L)处理48和72 h后,胞内抗氧化酶活性和丙二醛的含量不断增加,在3.0 mg/L莠去津处理72 h后,超氧化物歧化酶、过氧化氢酶的活性分别提高了49.8%和27.3%,丙二醛的含量增加了109.3%；混合营养(加入0.4%葡萄糖)条件下在莠去津(0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、6.0、8.0 mg/L)处理72 h后,抗氧化酶活性和丙二醛的含量先升高后降低,在莠去津浓度为2.0或3.0mg/L时达到最高值：超氧化物歧化酶、过氧化氢酶的活性分别提高了46.7%和49.4%,丙二醛的含量增加了25.7%。与自养相比,混合营养条件下细胞内超氧化物歧化酶活性明显降低,但过氧化物酶活性却明显增强,丙二醛含量也显著增加。与生化指标的变化规律相似,自养时chlL、psbA和rbcL基因表达量均升高,混合营养时基因表达量也都先升高而后降低。在3.0 mg/L莠去津处理72 h后,自养条件下的三个基因表达量分别提高了22.1%、86.0%和72.7%,此时,混养营养条件下的基因表达量达到最高值,分别提高了149.3%、122.4%和111.0%。我们的研究表明,莠去津的处理影响了蛋白核小球藻的抗氧化酶活性及基因表达。常规的藻类细胞生长指标通常在农药处理72小时后进行检测,而我们的实验发现生化和分子指标可以在48小时进行检测,较细胞生长来说,生化和分子指标能更快地检测毒性效应。因此,生化和分子指标具有作为莠去津毒性终点评价的潜力,同时,生化和分子指标可以为深入探讨莠去津毒性机制提供参考。目前,关于以藻类为研究对象的农药毒性研究主要集中于自养条件培养的藻细胞,本文研究了混合营养条件下莠去津对小球藻的毒性,可以利用小球藻在混合营养条件下中快速生长的特性,为更快捷地进行农药毒性评价提供可能。