乙草胺胁迫对水华微囊藻光合生理特性的影响

作者：李俊杰; 李玲^*; 黄沛玲

来源：生态毒理学报, 2020, 15(05): 244-254.

• 乙草胺
• 水华微囊藻
• 光合作用
• 叶绿素荧光参数

除草剂乙草胺(ACT)施用后会通过灌溉侵蚀或地表径流等方式进入水环境造成污染。为探究ACT对浮游植物的影响,选择水华微囊藻作为受试生物,测定叶绿素a(Chl a)含量、叶绿素荧光参数、藻蛋白和藻胆蛋白相对含量的变化,观察藻细胞超微结构的变化,综合评估ACT对浮游植物光合作用的影响。结果表明,当ACT浓度≥0.1 mg·L-1时,Chl a含量开始显著降低(P<0.05);在低浓度(0.01～1 mg·L-1) ACT胁迫下,水华微囊藻能够通过自身调节,使得最大光合效率(Fv/Fm)、PSⅡ的实际光合效率(Y(Ⅱ))和快速光响应曲线不受ACT影响;而在高浓度(10～50 mg·L-1)处理组中,Fv/Fm、Y(Ⅱ)、快速光响应曲线、光响应曲线的初始斜率(α)和最大潜在相对电子传递速率(ETRmax)均显著降低(P<0.05);别藻蓝蛋白(APC)、藻蓝蛋白(PC)和藻红蛋白(PE)的相对含量分别在ACT浓度为1、10和10 mg·L-1时开始显著降低(P<0.05)。这些结果说明,在高浓度ACT胁迫下,水华微囊藻的叶绿素合成受阻,光合色素减少,捕光能力、光能转化效率及相对电子传递速率均下降,光合活性降低,且ACT对藻胆蛋白的抑制作用顺序为别藻蓝蛋白>藻蓝蛋白>藻红蛋白,而半饱和光强(Ik)显著增加(P<0.05),耐受能力增强,从而使光合作用受到抑制。透射电子显微镜结果表明,藻细胞结构会被ACT破坏,细胞变形且出现质壁分离,类囊体损伤且垂直于细胞壁,气泡、藻青素小粒和糖原减少,脂质颗粒增多,细胞内部紊乱,捕光色素减少,导致光合作用受阻。上述研究结果为全面评价ACT环境风险及农药的合理利用提供科学依据。

• 单位
  华侨大学