温度对铜绿微囊藻细胞浮力的调控机制

中国环境科学2014,34(7)：1847~1854ChinaEnvironmentalScience温度对铜绿微囊藻细胞浮力的调控机制周贝1,2,毕永红1*,胡征宇1(1.中国科学院水生生物研究所,淡水生态与生物技术国家重点实验室,湖北武汉430072；2.中国科学院大学,北京100049)摘要：为了探讨温度对铜绿微囊藻细胞浮力的调控机制,将铜绿微囊藻分别置于10、15、20、25、30℃条件下,利用改良的percoll密度梯度离心法测得细胞密度,计算出细胞浮力大小,同时测量细胞内比生长速率、光合活性、NAD(P)H依赖型氧化还原脱氢酶活性、糖含量、蛋白含量和漂浮细胞百分比.结果显示,在实验温度范围内(10~30℃),随着温度升高,铜绿微囊藻的漂浮细胞百分率增加,浮力变大;同时,细胞内糖含量减少,蛋白含量增加,光合作用和NAD(P)H依赖型氧化还原脱氢酶活性增强.10、15℃条件培养7d,细胞的密度分别增加了2.7%和1.3%,糖含量分别增加了95.3%和65.5%,漂浮细胞百分比分别降低了23.8%和18.3,NAD(P)H依赖型氧化还原脱氢酶活性分别降低了23.8%和18.3%;而20、25和30℃条件培养7d,细胞的密度则分别减少了2.8%、3.8%和3.2%,糖含量分别减少了8.5%、2.9%和19.4%,漂浮细胞百分比分别增加了0%、7%和8.5%,NAD(P)H依赖型氧化还原脱氢酶活性分别增加了0%、7%和8.5%.研究结果显示:温度主要通过影响铜绿微囊藻细胞的光合速率、生长代谢速率和伪空胞含量来改变细胞密度实现浮力调节.低温下糖含量增加是浮力消失的主要原因,细胞漂浮与沉降的温度阈值在15~20℃之间.关键词：温度；细胞浮力；调控机制；铜绿微囊藻中图分类号：X171文献标识码：A文章编号：100-6923(2014)07-1847-08EffectsoftemperatureonthebuoyancyofMicrocystisaeruginosa.ZHOUBei1,2,BIYong-hong1*,HUZheng-yu1(1.StateKeyLaboratoryofFreshwaterEcologyandBiotechnology,InstituteofHydrobiology,ChineseAcademyofSciences,Wuhan430072,China；2.UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China).ChinaEnvironmentalScience,2014,34(7)：1847~1854Abstract：Microcystisaeruginosawereculturedindifferenttemperature:10,℃15,℃20,℃25,℃30toscreenthe℃effectsoftemperatureonbuoyancyregulation.Celldensitywasmeasuredbypercolldensitygradientcentrifugationandcellbuoyancywascalculatedbythebuoyancyformula.Simultaneously,biomass,specificgrowthrate,thephotosyntheticactivity,theactivityofNAD(P)Hdependentoxidoreductase,intracellularcarbohydrate,proteincontent,thepercentageoffloatingcellsweremeasured.Withtheincreasingoftheexperimentaltemperature(10℃-30℃),buoyancy,thepercentageoffloatingcells,intracellularproteincontent,photosynthesisrateandtheactivityofNAD(P)Hdependentoxidoreductaseincreasedandtheintracellularcarbohydratecontentdecreased.After7daysculturedat10,15℃,celldensitywereincreasedby2.7%and1.3%,respectively;carbohydratecontentwereincreasedby95.3%and65.5%,respectively;thepercentageoffloatingcellswerereducedby23.8%and18.3,respectively;th