Cu2%2b对普通小球藻的光合毒性%3a初始藻密度的影响

Cu2+对普通小球藻的光合毒性：初始藻密度的影响欧阳慧灵孔祥臻，何玘霜秦宁何伟王雁王戎徐福留北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室，北京10087l摘要：为了研究Cu2+对普通小球藻的光合毒性以及初始藻密度对Cu2+光合毒性的影响，将初始密度为107mL-1的普通小球藻暴露于Cu2+的6个浓度(0、5、10、20、30和40μmol·L-1）中进行96h的毒性暴露实验，在2、48和96h分别利用叶绿素荧光仪(MAXI-Imaging-PAM)测定各项叶绿索荧光参数，同时，针对3个不同初始密度的普通小球藻（2×106、5×106和2x107mL-1），测定并比较了其暴露于0、20和40μmol·L-1的Cu2+12h后，叶绿素荧光参数的变化。不同初始藻密度的毒性实验结果显示，初始藻密度为2×106mL时，20和40μmol·L-1Cu2+可完全抑制普通小球藻的光合作用；当初始藻密度增加到5×106和2×107mL-1时，40μmol·L-1Cu2+对普通小球藻的实际光合作用效率仅有约75％和25％的抑制。这表明初始藻密度越大，Cu2+的光合毒性越弱。但随着初始藻密度的增加，初始藻密度的变化对Cu2+光合毒性的影响减弱。初始藻密度为107mL-1时的毒性实验结果显示，暴露于20～40μmol·L-1Cu2+2h后，普通小球藻的光合作用即受到抑制，且该抑制程度随Cu2+浓度的增加而增强，并随着暴露时间的延长有所缓解。随着Cu2+浓度的增加，最大量子产量(Fv/Fm)、实际量子产量（Yield）、相对电子传递速率(ETR)和光化学淬灭系数(qP)逐渐降低，非光化学淬灭系数(NPQ/4)逐渐上升。研究结果表明，Cu2+对普通小球藻的光合作用有一定的抑制作用，其机理可能为通过引起PSl系统反应中心的部分失活，导致PSⅡ系统反应中心的开放比例减少，引起电子传递速率降低以及ATP和NADPH的合成减慢，从而使光合作用速率下降；初始藻密度对Cu2+的光合毒性大小有较大的影响，故在进行藻类的毒性实验时，也应关注初始藻密度的影响。Cu2；普通小球藻；初始藻密度；光合毒性；叶绿素荧光1673-5897(2011)6-499-08X171.5AToxicologicalEffectofCu2+onPhotosynthesisofChlorellavulgaris:InfluenceofInitialCellularDensityOuyangHuilingKongXiangzhenHeQishuangQinNingHeWeiWangYanWangRongXuFuliu2011-04-182011-07-21国家973项目(No.2007CB407304);国家杰出青年基金项目(No.40725004);国家自然科学基金重点项目(No.41030529);国家水专项(No.2008ZX07103-005-01)欧阳慧灵(1990-),女，硕士研究生，研究方向为藻类生态毒理,E-mail：huiling31707@gmai.com；定，以上参数均可从,Fv/Fm的抑制程度从100％感，而Fv/Fm最不敏感，4图6普通小球降，可知Cu2+对徐福留（1962-），男，博士，教授，博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者，主要从事污染物表生行为与环境效应研究。@@[1]PriceNM,MorelFMM.Tracemetalnutritionandtoxicityinphytoplankton[J].ArchHydrobiologie,1994,42:79-97@@[2]BrownMT,NewmanJE.PhysiologicalresponsesofGracilariopsislongissima(S.G.Gmelin)Steentoft,L.M.IrvineandFarnham(Rhodophyceac)tosub-lethalcopperconcentrations[J].AquaticToxicology,2003,64(2):201-213@@[3]陈雷，郑青松，刘兆普，等.不同Cu2+浓度处理对斜生栅藻生长及叶绿素荧光特性的影响[J].生态环境学报，2009,18(4):1231-1235ChenL,ZhengQS,LiuZP,etal.EffectsofdifferentconcentrationsofcopperiononthegrowthandchlorophyllfluorescencecharacteristicsofScendesmusobliquusL.[J].EcologyandEnvironmentalSciences,2009,18(4):1231-1235(inChinese)@@[4]StauberJL,Flore