农药敌敌畏对铜绿微囊藻生长的影响

生态与农村环境学报　2010,26(3):264-267　

JournalofEcologyandRuralEnvironment

农药敌敌畏对铜绿微囊藻生长的影响

吴　丽,张丽华,李建宏,潘　澄,赵　婕,李珊珊,宋晓芬　(南京师范大学生命科学学院,江苏南京　210046)

摘要:分别以2株铜绿微囊藻(Microcystisaeruginosa)———单细胞株PCC7806和群体株XW01为材料,研究了不同质量浓度有机磷农药敌敌畏(DDV)对水华蓝藻微囊藻生长的影响。结果表明,在BG11培养液中,高浓度(≥50

mg L

-1

①

)DDV抑制群体株XW01生长,低浓度(≤10mg L-1)DDV则促进XW01生长。单细胞株PCC7806比群

体株XW01对DDV的作用更敏感,≥10mg L-1DDV即可抑制PCC7806的生长。低浓度DDV的促生长作用并不是DDV增加磷营养所致。在缺磷培养条件下,低浓度(≤50mg L-1)DDV用。DDV对微囊藻胞内和胞外碱性磷酸酶活性均有促进作用。DDV产生一定的促进作用。

关键词:敌敌畏;微囊藻;碱性磷酸酶;蓝藻水华

中图分类号:X-651;X82　　文献标识码:A:-(0264-04

EffectsofPesticideDDVofM.Li,ZHANGLi2hua,LIJian2hong,PANChen,ZHAOJie,LIGSciences,NanjingNormalUniversity,Nanjing210046,China)

phosDDVonbloomingofcyanobacteriumMicrocystiswerestudied.GrowthsofMaunicellularstrainandMicrocystisaeruginosaXW01,acolonialstrain,wereinvestiga2

tedasbydifferentconcentrationsofDDV.ResultsshowthatthegrowthofMicrocystiswasinhibitedbyDDVhighinconcentration,butpromotedbyDDVlowinconcentrationinBG11culturemedium.PCC7806wasmoresensitivetoDDVthanXW01.TheeffectwasmoreobviousintheculturemediumdeficientinphosphatethanintheBG11.Thein2creasedgrowthdidnotresultfromphosphorsupplementbyDDV,butDDVstimulatedactivitiesoftheintracellularandex2tracellularalkalinephosphataseofMicrocystis,whichsuggeststhatonceDDVresidueentersawaterbody,itmaypromoteformationofMicrocystisbloom.

Keywords:DDV;Microcystis;alkalinephosphatase;cynaobacterialbloom

　　农药的大量使用及其残留进入水体必将对水生生态系统产生一定影响,农药对浮游藻类的毒害效应已引起了研究者的注意

[1-2]

,这些研究揭示了高

笔者以2株铜绿微囊藻为对象,研究了常见有

机磷农药敌敌畏对微囊藻生长和代谢的影响,旨在揭示农药在蓝藻水华形成中的作用。

浓度农药的毒害作用。然而从普遍意义上看,进入水体的农药残留浓度应该是较低的,关于低浓度农药的生态效应已引起了一些学者的关注

[3-4]

1　材料与方法

111　试验材料

。

磷是导致蓝藻水华暴发的关键营养元素之一,有机磷农药残留进入水体也是地表水体中磷营养的重要来源。据相关资料显示

[5]

藻种:铜绿微囊藻(Microcystisaeruginosa)群体株XW01和单细胞株PCC7806。

农药:质量分数为80%的DDV乳油,山东高密康丰农化有限公司生产。112　试验方法11211　藻的预培养

无菌条件下将群体株XW01和单细胞株PCC7806转移至BG11培养液中

[7]

,在较清洁的水源

-1

-1

地,有机磷农药残留质量浓度仅在μg L数量级,但在污染较严重的局部水域,可达几十mg L。已有研究发现有机磷农药甲胺磷和辛硫磷对滇池微囊藻生长具有促进作用。敌敌畏[DDV,化学名为O,O-二甲基-O(2,2-二氯)乙烯基磷酸酯,C4H7Cl2O4P]是一种常见的有机磷农药,具有高效、

[6]

,28℃、3000lx

[光]照度、24h连续光照下,培养至对数生长期时

基金项目:江苏省社会发展项目(BS2007065)收稿日期:2009-10-22

①通讯联系人E2mail:lijianhong@

速效、广谱性等特点,使用范围广,用量也较大,在长期使用过程中,对土壤与水体均会产生不同程度的污染,有关该农药对蓝藻的影响研究尚未见报道。

　第3期吴　丽等:农药敌敌畏对铜绿微囊藻生长的影响 　265

用作试验材料。11212　缺磷培养基的配制

将BG11培养基中K2HPO4减去,同时添加26113mg L

-1

min,去除细胞碎片,测定上清液中胞内酶活性。测得

的酶活性除以叶绿素a浓度得到单位浓度叶绿素a的碱性磷酸酶活性,以衡量单位藻细胞的酶活性。

+

KCl以补充K至原有质量浓度。

11213　DDV对微囊藻生长的影响试验

2　结果与分析

211　不同质量浓度DDV对2株微囊藻生长的影响

分别在微囊藻培养液中加入DDV,使其质量浓

-1

度为1、5、10、30、50、100和1000mg L,在无菌条件下,将处于对数生长期的4mL藻接入装有40mL不同质量浓度DDV的锥形瓶中。以不加DDV的处理作为对照,每个处理设3个平行,测定不同质量浓度DDV对微囊藻生长的影响。113　藻生长的测定

藻浓度采用分光光度计测定波长650nm时的光吸收值来确定,用丙酮法测定藻液中叶绿素a浓度。114　碱性磷酸酶活性的测定

[9]-1

性磷酸酶活性15min,;藻细3次,碳酸缓冲液

-1

重悬,超声波破碎细胞,于1000r min下离心15

[8]

由图1可知,不同浓度DDV对微囊藻的作用不同,在较高浓度下对微囊藻具有明显毒害作用。ρ(DDV)≥10mg L-1时,随着DDV浓度增加,XW01生长愈加缓慢,叶绿素a浓度也逐渐减少,ρ(DDV)≥

-1

50mg L时,生长速度和叶绿素a浓度明显降低。ρ(DDV)≥10mg L-1时,明制单细胞株PCC7806,DDV对

,a浓度相对

)≤5mg L-1时,,尤其在)为1mg L-1时,2株藻的生长速度均明显提高,培养液中叶绿素a浓度也达到最高,分别为314

-1

和419mg L。从2株微囊藻对DDV作用的敏感性来看,群体株对DDV的抗性更强,显示出群体状态

对毒害环境有更强的抵御能力。

ρ(叶绿素a)为微囊藻培养5d时的测定值。

图1　富磷条件下DDV对2株铜绿微囊藻生长和叶绿素a浓度的影响

Fig.1　EffectsofDDVongrowthandchlorophyll2acontentoftwoMicrocystisstainsinculturemediumrichinphosphate

212　正磷酸盐替代DDV对2株微囊藻生长的影响

DDV是一种含磷化合物,它对微囊藻生长的促进作用是否是因为其提供了更多的磷营养呢?然而

-1

在BG11培养液中添加0～51500mg LK2HPO4

　266 生　态　与　农　村　环　境　学　报第26卷

(相当于0～50mg L-1DDV中的磷水平)试验结果

表明,K2HPO4并未对2种微囊藻的生长产生类似的促进作用(图2),说明在已含有丰富磷营养的BG11

培养液中,低浓度DDV的促生长作用并不是由于提

供了更多的磷营养所致。

图2　添加K2HPO4对2Fig.2　Effectofaddof4strains

213　DDV对210mg L时,胞内酶活性也有所增加;对于单细胞

-1

　　,由图3可

知,,DDV可促进微囊藻碱性磷酸酶的合成,胞内和胞外碱性磷酸酶活性均有不同程度

-1

的增长。对于群体株XW01,ρ(DDV)为1mg L时,胞外碱性磷酸酶活性明显提高,ρ(DDV)为

株PCC7806,ρ(DDV)为1mg L时,胞内、外碱性磷酸酶活性均有所提高。该结果显示,低浓度DDV对微囊藻的生理代谢过程具有一定的调节作用。环境中有机磷的存在可能对碱性磷酸酶的合成具有一定

的诱导作用。

-1

微囊藻培养5d时的测定值。单位藻细胞的碱性磷酸酶活性以单位浓度叶绿素a的酶活性来衡量。

图3　DDV对2株微囊藻碱性磷酸酶活性的影响 …… 此处隐藏：3757字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……