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拉氏拟浮丝藻(Planktothricoides raciborskii)是一种常见的水华蓝藻种类,在适宜的条件下,能达到水华状态,造成水质的下降。然而,与其它水华蓝藻如微囊藻、鱼腥藻相比,对拉氏拟浮丝藻的了解和研究相对来说还是较少。随着水体富营养化日趋严重并导致水华频频发生,水华对水体生态系统及水体环境甚至人类的生活产生了严重的影响,对生态安全及人类健康构成威胁。要有效地预防、控制、治理水华,对不同种类水华蓝藻的基础研究就尤显重要。所以本文主要以拉氏拟浮丝藻为研究对象,具体针对以下问题进行研究:1、拉氏拟浮丝藻的形态学特征和分子系统学特性;2、野外水体中拉氏拟浮丝藻的监测技术:3、拉氏拟浮丝藻的脂肪酸成分分析以及它在资源开发中的潜在价值。主要研究内容与结果如下:
1.拉氏拟浮丝藻是一种漂浮种类,具气囊,藻体暗绿色或黄绿色,横壁处不收缢,或偶见收缢。藻丝体木端渐尖细,微弯曲,不具帽状结构,末端细胞钝圆或近圆锥形;细胞长3-8μm,宽9-16μm,长宽比1:4-4:5;分布于湖泊、河流。所采集到的我国不同地点的拉氏拟浮丝藻在形态学方面的差别并不明显,其细胞宽度多集中在11.57±2.10μm,长度多集中在5.11±1.28μm,长宽比多集中在0.45±0.13。
2.从16S rDNA基因序列和rbcL基因序列分别通过邻接法构建的系统进化树来看,所有测试的拉氏拟浮丝藻的藻株都聚为一类,说明通过这两个基因可以很好将拉氏拟浮丝藻的藻株与其它属的藻株区分开。然而,分离的藻株虽然自不同地区的水域,但是在NJ系统进化树中,不同区域的拉氏拟浮丝藻藻株并没有呈现显著的多样性,可能是不同的环境条件对其碱基序列和遗传信息并没有产生很大的影响,这两个基因序列相对比较保守;这种保守性与前面形态学证据相对应。此外,拉氏拟浮丝藻在16S rDNA序列中存在三种不同的类型,分别为GTTC型、CAAAA型以及这两种的混合型。经过比较16S rRNA二级结构,更形象的揭示了不同类型在此位点16S rDNA基因中的结构变化。并推测出拉氏拟浮丝藻的16S rDNA基因在单藻丝内存在多拷贝多态的现象。
3.通过荧光定量PCR对城市景观湖泊南京玄武湖和武汉月湖中的拉氏拟浮丝藻进行定量分析,结果表明:荧光定量PCR方法能够检测出水体中拉氏拟浮丝藻的存在和它的生物量,而且具有较高的特异性。为水华早期预警提供及时、准确的数据支持。从而为水华蓝藻的监测提供了一个新的思路;同时研究还反映了拉氏拟浮丝藻的周年变化规律。
4.通过对拉氏拟浮丝藻脂肪酸的测定,发现拉氏拟浮丝藻含49-56%的C16:0的饱和脂肪酸,且含有45%左右的不饱和脂肪酸。在不饱和脂肪酸中,γ-亚麻酸(GLA)为2-4%、a-亚麻酸(ALA)为8-12%、油酸为1-5%、十八碳四烯酸(SDA)为20-30%;脂肪酸分析结果表明其不饱和脂肪酸的组成与微囊藻相似。相对于其它水华蓝藻,拉氏拟浮丝藻的SDA含量比例最高。其脂肪酸类型在Kenyon-Murata脂肪酸分类系统里属于Ⅳ类型。