綠狐尾藻耐銨態(tài)氮性能的研究.pdf

1、富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生很多不利于沉水植物生長(zhǎng)的因素，而水體中銨態(tài)氮濃度的升高是沉水植物在富營(yíng)養(yǎng)化湖泊中消亡的重要因素這一觀點(diǎn)已成為共識(shí)。目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于水體中銨態(tài)氮對(duì)沉水植物的毒性效應(yīng)的研究主要集中于對(duì)銨態(tài)氮耐受度較低的沉水植物。本課題通過(guò)構(gòu)建微型環(huán)境，對(duì)三種沉水植物在銨態(tài)氮脅迫下的生理響應(yīng)進(jìn)行了對(duì)比研究；然后以耐受物種綠狐尾藻為主要研究對(duì)象，考察綠狐尾藻在高濃度銨態(tài)氮脅迫下的毒性效應(yīng)和過(guò)氧化損傷，分析各組織的毒性閾值；最后對(duì)綠狐尾藻在不同

2、程度的銨態(tài)氮脅迫下的氮素代謝和調(diào)節(jié)酶活性差異進(jìn)行研究，探討耐受度較高的沉水植物在應(yīng)對(duì)高濃度銨態(tài)氮脅迫時(shí)的解毒機(jī)制，幫助我們認(rèn)識(shí)沉水植被在富營(yíng)養(yǎng)化湖泊中的衰退機(jī)理以及恢復(fù)重建工作。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明：1.常見沉水植物如金魚藻和狐尾藻在10 mg·L-1銨態(tài)氮濃度下就會(huì)表現(xiàn)出生物量負(fù)增長(zhǎng)和葉綠素水平顯著降低的現(xiàn)象，而綠狐尾藻的相對(duì)生長(zhǎng)速率和葉綠素含量隨著銨態(tài)氮濃度從1到20 mg·L-1的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)。銨態(tài)氮的過(guò)量蓄積所產(chǎn)生的毒性效應(yīng)往

3、往導(dǎo)致沉水植物體內(nèi)可溶性蛋白質(zhì)和非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量的下降，而綠狐尾藻對(duì)于銨態(tài)氮的高耐受度主要由于對(duì)C-N代謝的調(diào)節(jié)管制，這種調(diào)節(jié)管制有效避免了過(guò)量銨態(tài)氮可能造成的毒性損傷。2.綠狐尾藻在80 mg·L-1的銨態(tài)氮濃度下出現(xiàn)生長(zhǎng)速率下降和葉綠素含量降低，膜脂過(guò)氧化水平增長(zhǎng)的現(xiàn)象。當(dāng)銨態(tài)氮濃度升至120 mg L-1時(shí)，綠狐尾藻的生物量在實(shí)驗(yàn)后期出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)，根系組織開始表現(xiàn)損傷，抗氧化系統(tǒng)損傷加劇。綠狐尾藻的根系組織對(duì)銨態(tài)氮的耐受程度高

4、于葉片組織，但在120 mg·L-1的銨態(tài)氮濃度下根系組織也表現(xiàn)出顯著的毒性效應(yīng)。3.作為對(duì)銨態(tài)氮耐受程度較高的沉水植物，綠狐尾藻可以高效地利用氮素，這與綠狐尾藻體內(nèi)氮素代謝的關(guān)鍵酶類密切相關(guān)。綠狐尾藻對(duì)于銨態(tài)氮的解毒恢復(fù)和應(yīng)對(duì)氮素缺乏的代謝調(diào)節(jié)分別與其體內(nèi)天冬酰胺酶和硝酸還原酶的高效表達(dá)密切相關(guān)。銨態(tài)氮濃度的增加對(duì)于綠狐尾藻組織內(nèi)的氮素調(diào)節(jié)酶類有顯著影響，當(dāng)銨態(tài)氮濃度達(dá)到120 mg·L-1時(shí)，隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，綠狐尾藻的谷氨酰胺合成酶